大型曲轴是内燃机重要零件之一。目前,大型曲轴的锻造工艺主要有自由锻造法和全纤维弯曲锻造法。全纤维弯曲镦锻工艺大大改善了曲轴疲劳强度,并且有效提高了金属利用率和机加工效率,明显优于自由锻造法。曲轴全纤维弯曲镦锻成形技术的RR法和TR法已被国内外广泛采用,但在工艺上存在一些固有的问题难以解决。即不能根据金属填充情况,优化弯曲镦锻速度参数。NTR法是一种针对TR法不足而提出的曲轴全纤维弯曲镦锻成形新工艺。NTR法中,通过设置独立的弯曲液压缸,将弯曲和镦粗过程解耦,使得弯曲和镦锻速度的匹配优化成为可能,从而获得更精确的外形尺寸。本文采用有限元数值模拟对RR法、TR法及NTR法进行对比研究,分析了RR法、TR法和NTR法的工艺原理,揭示三种方法的工艺特点。以601曲轴为例,模拟了RR法、TR法和NTR法的弯曲镦锻变形过程,得到了包括应力分布、模具型腔充填程度及弯曲力和镦粗力等各种场量信息。模拟分析结果表明,变形初期较低的弯曲速度和变形后期较高的弯曲速度模式可以使金属更好地充满模腔。