以多工位热模锻压力机为主体的自动化生产线将成为汽车零件锻造加工的主要生产模式,基于传统经验与理论计算来进行工艺设计和模具设计,在实际应用中往往存在很多问题,本文通过应用DEFORM软件对齿轮锻坯进行多工位成形工艺仿真分析与优化,保证锻件质量,降低锻造成形力,为齿轮锻坯多工位成形和模具设计提供支撑。本文首先阐述了齿轮坯闭式热模锻成形的特点,然后结合锻件的复杂程度参考相关实例设计了齿轮坯多工位热模锻成形的工艺流程,即齿轮坯在一台多工位热模锻压力机上实现四个工位的连续锻造,四个工位分别是镦粗、预锻、终锻、冲孔。参考相关设计准则设计各工步图。然后使用DEFORM-2D软件对各工位进行工艺仿真,原始的工艺参数来源于企业。模拟结果显示预锻、终锻上模载荷偏大,通过分析原因并进行了工艺设计改进,改进后使得预锻上模最大载荷降低了313吨,终锻上模最大载荷降低了239吨。然后是模具技术的研究。锻模整体结构方案选择镶块式,依据各工步图对模膛进行设计,内容还包括氧化皮清扫气路、排气孔的布置、凸凹模间隙、锻坯顶出方式等。然后进行模具仿真,仿真指标包括模具等效应力、最大主应力、磨损深度、温度场分布等。初始仿真结果显示预锻下模内冲头模具应力超出材料强度极限,终锻上模的应力情况也较为恶劣,但经过预锻模具结构改进后,预锻工位的模具应力降到了安全范围之内,终锻各模具的应力状况也得到了改善。最后是生产试验与质量控制。叙述了热模锻自动化生产线的组成以及关键工艺条件的保证手段。生产试验时对模具进行了预热并使用FLUKE热像仪对模具温度和坯料温度进行了测量,得到了各个工位的锻坯产品。对生产试验中出现的典型锻件缺陷和模具缺陷进行了分析。综合分析了影响锻件质量和模具寿命的因素,选出了棒料预热温度、模具预热温度、压力机滑块行程次数三个参数进行了优化,优化方法为:正交试验方法结合DEFORM仿真;优化结果为:棒料预热温度1190℃,预锻模具预热温度160℃,终锻模具预热温度180℃,压力机滑块行程次数70次/min。企业参考本文优化后的工艺设计、模具设计和工艺参数,结合实际情况作出调整并进行生产试制,得到的锻坯经质量检验,外观质量和内部组织都满足预期要求。