汽车发动机连杆是一种大批量生产的重要部件,优化其锻件坯料,提高材料利用率和降低成本非常重要。本研究课题在研究连杆生产工艺技术的基础上,通过对江东机械厂生产的汽车发动机462连杆预锻模具和辊锻工艺模具进行优化改进,不仅降低其原工艺对原材料的浪费,而且摸索出了连杆成形技术,特别是辊锻成形模拟的一套科学的方法。在对其原有工艺分析、总结的基础上,提出了新的坯料模型,对模具进行了改进,对所建立的预锻模型利用商业有限元模拟软件DEFORM-3D进行了有限元数值模拟。分析了的预锻和终锻应变、应力、最大载荷、变形结果等工艺参数对成形的影响。并多次进行了相关的实验验证,根据实验结果,通过对模具加工尺寸的检查、调整锻坯尺寸和对实验结果进行分析,提出了改进方案。先后解决了在实验中出现的折叠、缺肉等缺陷,得到了优化后的锻造坯件。根椐优化后的锻坯,制定辊锻制坯工艺,设计出了四道次辊锻模具,并对辊锻模具进行了参数化造型。由于辊锻模具曲面之间的连接非常复杂,建模的难点在于辊锻模型槽截面变化较大,曲面之间的倒角不易形成,因此使用商业软件Uigraphics进行参数化建模,保证了建模过程中关键部位的参数化设置;对该四道次模具进行了有限元数值模拟。对模拟初期的接触问题、咬入问题以及约束问题等进行了详细的探讨;分析了辊锻四个道次中每一道次的应变、应力、最大载荷、变形结果、前滑值等工艺参数对成形的影响。提出了在辊锻模设计时需要注意的因素和在模拟时模具与坯料的接触位置问题、辊锻变形初期坯料的咬入问题、坯料辊锻时的弯曲问题和辊锻模具间隙对弯曲的影响等问题的解决方案。通过实验对所设计、改进和优化的辊锻、预锻、终锻模具进行了验证,并通过实验结果结合数值模拟的优势分析了折叠缺陷产生的原因。本课题的成功,不仅最终将材料利用率从原来的60%提高至71%,为工厂每年节约材料成本近200万元,而且该公司乃至全国的连杆生产都可以作为借鉴。更为重要的是本论文提出的有关辊锻数值模拟中的问题,和成功的经验对于这项工艺的应用,有积极的贡献。