重载汽车前轴是大型客车和重型货车上承受较大载荷的重要锻件，具有形状复杂、截面深而窄且起伏较大的特点，锻造难度大。在分析国内外汽车前轴成形工艺的基础上，决定采用我国自主研发的汽车前轴精密辊锻-模锻成形工艺锻造成形重载汽车前轴，该工艺具有适应性强、自动化程度高、投资少等优点。重载汽车前轴精密辊锻-模锻成形工艺及模具设计没有精确的辊锻理论指导，主要靠经验和查手册来完成，需要反复修改设计参数，手工设计难度大，需要投入的人力物力多。随着塑性成形理论在计算机中应用的发展，有限元模拟技术开始大量用于辅助模具设计。通过有限元模拟，可以发现和解决塑性成形过程中的问题，分析和预测塑性成形过程中金属的流动情况、模具荷载、温度场、等效应力应变场等信息，优化工艺参数及模具结构，减少工艺和模具的研发设计周期和费用。本文根据工厂提供的某型号重载汽车前轴锻件图进行精密辊锻-模锻成形工艺及模具设计，主要包括辊锻成形、弯曲成形、整体终锻；分析和解决遇到的技术难题，如在辊锻成形时，各道次延伸率的分配、辊锻件长度的控制、坯料与模具型槽的纵向啮合以及如何获得较大的宽展等。采用UG软件对辊锻模具进行三维参数化建模，保证辊锻模具特征结构的参数化，以便于根据有限元模拟结果修改辊锻模具结构；弯曲成形、整体终锻模具采用常规的三维建模方法进行建模。利用有限元模拟软件DEFORM-3D对重载汽车前轴精密辊锻-模锻成形全过程进行三维有限元热力耦合模拟，分析和解决成形过程中出现的问题，如辊锻成形时，坯料不均匀变形产生的摆动、弹簧座产生的严重畸变、坯料的相应部位与辊锻模具型槽出现滞后或超前现象，以及弯曲变形时，坯料的弯曲程度没有达到设定值，导致整体终锻时锻件的成形质量受到影响等。通过有限元模拟结果对重载汽车前轴精密辊锻-模锻成形工艺参数及模具结构进行优化；最后分析和获得了整个成形过程中金属的流动情况、模具载荷、辊锻力矩、温度场、等效应力应变场等信息，为实际生产中，重载汽车前轴精密辊锻-模锻成形工艺及模具设计、设备选择提供理论依据和指导。