大型曲轴是大型船舶发动机的关键零件。工作时曲轴受力情况极其复杂，所以制造质量的好坏是影响柴油机性能和可靠性的重要因素。特大型曲轴采用组合法生产，先锻造出各个曲臂锻件，机加工后组装成整根曲轴。大型曲轴传统制造工艺材料利用率和制造精度较低，机加工量大。在设备允许的情况下,采用模锻工艺可提高锻造精度,减少加工余量，提高金属纤维连续程度从而提高曲轴质量。目前对于曲臂锻件模锻成形的研究并不多见。本设计对特大型柴油机曲轴的曲臂锻件模锻工艺的特点做了介绍，详细介绍了本文作者在该型曲轴模锻工艺与数值模拟研究方面的工作。本设计根据曲臂锻件尺寸结构特点，合理设计锻件形状和模锻工艺，利用三维软件UG对曲臂锻件进行参数化实体三维造型，并对模锻工艺与模具设计中相关问题的进行了分析。根据刚塑性有限元法基本原理，利用有限元数值模拟仿真软件DEFORM-3D，在初步设定的参数下，运用RR（TR）法原理对曲臂锻件全纤维模锻成形工艺过程进行模拟。由模拟结果，得到并分析了成形过程的金属流动规律、应力、应变、温度场的分布及时间-载荷曲线。该方法虽然获得了理想的曲臂模锻件，但所需成形载荷太大，水平镦锻合模力高达23.1万吨。针对模拟载荷过大的缺陷，对模锻工艺和模具进行改进，增加了局部镦粗终锻工步和相应的模具，模拟后得出锻件成形效果较好，载荷降低至6.86万吨的合理水平，可以在8万吨压机上模锻成形。本文通过计算机数值模拟得到了该重型模锻件始锻温度1150℃，冲头速度(垂直)9.6mm/s，左右模速度(水平)9.7mm/s，摩擦系数0.3，坯料尺寸φ755㎜×3500mm时成形效果最好。所需成形力和最大应力等工艺参数合理可行，为曲臂锻件模锻工艺与模具设计提供了依据。