大型锻件是机器设备的关键和核心部位,是重大装备的制造基础件,是衡量一个国家工业水平和国防力量的重要标志之一。近些年来,世界工业的发展增加了大型锻件的需求量,并且对质量的要求也日益提高。由于大型锻件的重量和尺寸不断地增大,锻造时所需钢锭尺寸和重量也越来越大,大钢锭锻造时极高的质量要求给锻造业提出了新的课题。磨辊轴是ATOX型立磨上的重要大型零部件,随着设备大型化的发展,磨辊轴尺寸也在逐渐增大。磨辊轴零件除了外形具有不同截面的台阶轴,局部还具有一个尺寸为1850mm×1100 mm的矩形截面。按照传统工艺锻造,原始钢锭镦粗直径要达到Φ2900mm,超出了现有8400T水压机的锻造能力,而且如果采用大钢锭来锻造,工艺损料大,造成了巨大的材料浪费。锻件矩形法兰部分尺寸大,锻造时难以保证外观尺寸及内部质量要求。为了提高产品质量和经济效益,必须进行技术改进与创新,经过深入分析研究,决定运用胎模锻造的锻造工艺。本文首先结合磨辊轴的形状尺寸,具体深入分析了磨辊轴整体锻造工艺,并对内部孔洞缺陷进行研究,运用有限元软件DEFORM-3D对内部含有孔洞的锻件模型进行拔长工序的模拟研究,通过对在不同参数条件下孔洞闭合效果的分析研究,得出较佳的工艺参数,为实际生产提供依据。由于磨辊轴法兰部分方角的存在,加大了胎模锻造成形的难度。利用数值模拟技术,不断地对成形工艺进行研究,分别对不同工艺下的成形效果进行分析比较,找到了较佳的工艺方案;而后根据局部胎模成形的特点,对在不同模具结构下的成形进行模拟,通过分析对比,最终得出了合理的锻造工艺及模具结构,进而获得了理想的锻件产品。