汽车曲轴用锻模通常在高温和高磨损情况下工作，常采用热作模具钢作为模块锻件。大型模块锻件一般采用铸造钢锭直接锻造而成，由于钢锭内部不可避免的存在着粗晶、内部疏松和孔穴等缺陷，通常采用反复镦拔的方法来有效打碎粗大晶粒、锻合内部疏松和孔穴等缺陷；此外，由于锻造过程中易产生裂纹和折叠等缺陷，故此须选择合理的锻造工艺参数，使锻件的质量达到零缺陷要求。本文的研究主要来源于韶关市科技计划项目“汽车发动机曲轴用大型热作模具钢模块锻件的研制”（项目编号：2011CXY/C15）。本文以5CrNiMo模块锻件为研究对象，结合实际8t电液锤锻压设备，通过有限元软件DEFORM-3D建立相关模型，对锻造过程进行模拟，研究了不同锻造工艺方法以及不同锻造工艺参数对模块锻件质量产生的影响，其主要研究内容和结论如下：（1）通过建立模块锻件锻造的有限元模型，实现对锻造过程的有限元数值模拟，研究轴向反复镦粗法、径向十字锻造法和综合锻造法三种锻造工艺方法对锻件质量的影响，结果表明，采用径向十字锻造法时，其温度场和应力场分布均匀，锻造载荷合理，锻造过程不易产生裂纹，且锻造操作方法不复杂。（2）结合现有的试验设备，对有限元模型进行了试验验证。比较结果表明，有限元模拟值和试验测量值的变化趋势完全是一致的，锻件表面温度和尺寸变化的最大相对误差不超过8.5%，在工程的可以接受范围之内，有效验证了有限元模型的可靠性和准确性。（3）对镦粗过程中易产生的裂纹、锻件心部的疏松和孔洞等缺陷控制方法进行了有限元模拟。利用空穴扩张比理论预测了镦粗过程中可能出现的裂纹缺陷，建立了裂纹产生的判据，并对裂纹预测相关有限元模型进行了试验验证；分析了镦粗工艺对内部疏松和孔洞缺陷消除的影响，获得了疏松和孔洞锻合规律和合理的镦粗工艺参数。（4）对拔长过程中易产生的裂纹、折叠和锻件心部的孔洞等缺陷控制方法进行了有限元模拟。利用空穴扩张比对裂纹缺陷进行了预测，改进了锻造工艺；建立折叠缺陷产生的判据，获得避免折叠缺陷产生的条件，并对折叠判断条件进行了试验验证；采用错砧法消除了锻件内部孔洞，最终得到合理的送进量和压下量等锻造工艺参数。