随着汽车行业的发展，汽车中一些长轴类复杂锻件（如连杆、曲轴、前轴等）的需求量很大。此类锻件的特点是批量大、形状复杂、质量要求高，锻造成形时，容易出现折叠、充不满、晶粒不合格、材料利用率低等问题，因此对锻造工艺要求很高。本文将对典型的汽车长轴类复杂锻件——连杆的锻造工艺进行设计，并运用有限元方法对其锻造过程进行数值模拟，分析其在锻造过程中的宏、微观状态。具体工作如下：（1）针对某型号连杆材料利用率低的问题，根据塑性成形理论和辊锻理论，对其辊锻制坯过程进行工艺设计，提出了工艺改进方案。（2）建立连杆锻造成形过程的有限元模型，将模拟所的各工步所得坯料与实物对比，验证了限元模型的正确性。（3）利用有限元方法对所设计的连杆锻造工艺过程进行模拟，分析了辊锻、预锻、终锻过程中金属的流动情况、应力应变分布、载荷等情况，采用修正截面面积法对辊锻坯料进行优化，确定了合适的坯料尺寸，达到了提高材料利用率的目的。（4）将40Cr钢动态再结晶模型嵌入到有限元软件中，并用第一道辊锻的模拟得到的变形区平均晶粒尺寸与物理实验所测值进行对比，验证微观组织模型的正确性；基于此模型，预测了各个锻造工步过程中晶粒大小及变化趋势。