轴承广泛应用于汽车、高铁以及航空航天等各个领域中,其中钢球作为轴承中关键部件,其使用寿命将直接影响轴承整体的使用寿命。相较于斜轧和纵轧成形,锻造成形钢球性能更为优越,但金属流线露头限制了锻造钢球的使用寿命。合理的金属流线分布对改善钢球的接触疲劳性能具有重要影响,热锻成形作为轴承钢球制造工艺中的关键环节,对改善钢球零件内部金属流线分布具有重要意义。因此,本文基于对金属流线分布优化,对轴承钢球热锻成形工艺方案进行探索。通过对原始热锻工艺下的球坯进行形貌和组织分析,发现其存在极部流线露头区域过大、飞边尺寸过大、变形不均匀等缺陷。针对这些问题,本文通过数值模拟和实验结合的方法对轴承钢球热锻成形工艺进行优化。利用Deform-3D软件从坯料尺寸优化、模具尺寸优化和工艺路线优化多个角度对8Cr4Mo4V钢轴承钢球热锻成形工艺进行有限元模拟仿真。分别设计了球形球坯模具、锥鼓形球坯模具、椭球形球坯模具,并得到各球坯模具合理的工艺参数和存在的不足。提出锥台预锻、长棒料预锻和锥形模具预锻三种预锻工艺方案,并对各工艺方案的流线分布改进程度和存在缺陷进行系统分析。选取锥形模具预锻工艺为合理工艺方案。根据有限元仿真结果设计模具结构并制定轴承钢球热锻成形实验方案,进行热锻成形实验。对球坯进行组织形貌分析,发现改进方案下球坯金属流线分布形貌具有明显改善,极部区域流线露头区域大量减小且流线于球坯表面的夹角有所减小;飞边尺寸大量减小且环带处几无流线鼓出;碳化物分布差异具有一定程度改善。并对实验过程和实验结果存在的料段放置歪斜多火次加热等问题探究其对热锻成形的影响进行探究。