特大型锻件作为大型装备的关键部件,在国家经济建设、国防装备和现代高科技重大装置中发挥着极其重要的作用,其制造能力代表着国家整体的工业水平。目前我国大型锻件制造能力和水平与国外相比还存在差距,尤其是一些严酷工况条件下的高端产品,如大型水电、核电、火电、冶金等领域的锻件,仍然无法满足要求,成为制约我国重大工程建设和装备制造业的瓶颈。本文以中国第二重型机械有限公司生产的某特大、厚壁核电封头为对象,重点研究了封头整体锻造成形过程的塑性变形规律及主要工艺参数优化,通过数值模拟分析了锻造过程中不同区域的温度、应力以及应变分布,以及可能产生的锻造缺陷,总结各工艺参数对成形的影响,确定最终的工艺方案。研究了大锻件不同型砧的倒棱过程。根据大锻件的特点和生产实际,在常用的平砧和v型砧基础上,提出了梯型凸面砧倒棱方法;建立了两种型砧模型和模拟方案;研究了压下量、砧宽比、摩擦因子等参数对倒棱过程应力、应变、表面裂纹的影响。针对特大型核电封头的整体锻造,研究了逐步循环等量下压锻造工艺。通过分析凸模宽度、旋转角度等对金属流动和成形力的影响,选择了合理的工艺参数。证明采用凸模交错等量下压法定位、逐步循环等量下压法完成整个锻造过程,能够在万吨级水压机上生产出满足不同性能要求的合格产品。本研究可以为大型厚壁封头的实际生产提供理论参考,提高大型厚壁锻件生产的科学性、准确性。