辊锻是近几十年将纵向轧制引入锻造行业并经过不断发展而形成的一种新工艺，该工艺的生产效率及材料利用率高、辊锻件的质量好，并且设备的资金投入小。随着我国大力发展制造行业内的各种先进制造技术，辊锻技术的使用也随之普及起来。但因在辊锻过程中，坯料的变形较为复杂，模具设计及计算较为繁琐，导致模具的设计周期较长，并且现场需要反复试模和修模，极大地限制了该工艺的应用。随着计算机技术和有限元理论的快速发展，开发辊锻专用的CAD集成系统以提高模具设计的效率和准确率，运用数值模拟软件预测并控制辊锻件质量，以及辊锻过程中的变形机理的研究，已逐步成为工程应用人员在制造业方向研究的战略之一。本课题依据某型号汽车前轴的工程图纸，在辊锻件及辊锻模具的设计过程中，分析各个截面及截面间的空间位置关系，并对辊锻件各个截面的尺寸和截面间距离，辊锻模具的各截面间角度进行参数化设计。利用UG NX软件强大的三维建模命令生成各道次辊锻件和辊锻模实体造型，综合运用UG NX表达式法及UG NX二次开发工具UG/Open API、UG/Open MenuScript、UG/Open UIStyler和Visual C++6.0语言编程软件，开发汽车前轴辊锻模具三维参数化设计系统。然后采用DEFORM三维有限元数值模拟软件，结合该辊锻CAD系统创建辊锻数值模拟模型，并依据刚塑性有限元法的基本原理和方法，完成各道次辊锻件在辊锻过程中的三维数值模拟及仿真，研究辊锻件在三维变形状态下的金属流动规律、应力应变场、各个方向的成形载荷、辊锻力矩及温度场的变化规律。最后采用正交试验优化设计方法，对前轴制坯辊锻模具弹簧座截面的圆角值、辊锻模具角速度、摩擦因子及坯料初始温度的四因素、三水平问题，进行前轴制坯辊锻模具结构及工艺优化研究，分析在前轴辊锻成形过程中最大成形载荷的影响规律。通过本课题的研究，设计者运用辊锻模具三维参数化设计系统能够快速而且简便的设计出辊锻模具的三维数字模型，前轴辊锻模具的设计效率和准确率也随之提高；同时，运用数值模拟软件，对前轴坯料的辊锻成形进行模拟仿真，并对锻造工艺进行优化，以减少现场调试和试模的时间和次数，提高辊锻模具的使用寿命。本文将前轴辊锻模具的设计、计算机辅助参数化设计技术及基于有限元理论的数值模拟仿真技术相结合起来，对前轴辊锻件的实际生产及工艺分析起到了很好的指导作用。