轴类大锻件一般用于传动轴，是机器设备的关键和核心部件，是制造重大装备的基础件，质量要求十分严格。在其锻造过程中，常因裂纹、气泡、夹杂（渣）、疏松、偏析等缺陷而报废，且大锻件尺寸精度难以控制，导致切削余量大、材料利用率低，因此，必须制定合理的锻造工艺方法改善或消除这些缺陷，通过相应的尺寸控制方法提高锻件尺寸精度，以获得高质量的成形锻件。本论文的研究课题来源于广州市科技计划项目（2008Z1-D221）“长轴类复杂大锻件锻造关键技术的研究及其在船舶工业中的应用”。　　 本文以4吨电液锤锻造7．8吨螺旋桨轴为研究内容，对轴类大锻件锻造的压方、拔长和倒棱滚圆三个工艺过程，应用有限元软件DEFORM-3D建立相应的分析模型，研究不同工艺方法和工艺参数对大锻件质量的影响，具体研究内容及结论如下：　　 （1）压方过程模拟中，从锻件内部应力状态、锻透性及锻件裂纹三个方面对比分析了平砧压方和90°V型砧压方两种工艺方法，结果显示采用90°V型砧压方时，锻件的质量得到显著提高，同时确定了90°V型砧压方时的最佳压下量。　　 （2）拔长过程模拟中，对平砧拔轴类大锻件的三个主要问题进行模拟研究，即锻件心部孔洞锻合、拔长效率和锻件内部晶粒演化及分布。得到了压下量、锻锤打击速度对锻件心部孔洞锻合的影响趋势；通过正交试验设计，分析了锻件翻转方式、终锻砧距及送进量对拔长效率的影响，并得到了一组优化的工艺参数，提高了拔长效率；建立了晶粒演化模型，模拟了锻件变形过程中各特征区域的晶粒大小的变化及分布情况。　　 （3）倒棱滚圆模拟中，研究了平砧、90°V型砧及120°V型砧三种工艺方法，比较了三种工艺方法下锻件内部应力应变状态及尺寸精度的优劣，根据模拟结果选择120°V型砧倒棱滚圆，并制定了相应的工艺参数。　　 最后，对锻造模型和微观组织模型进行了试验验证，通过模拟结果和试验结果的比较和分析，验证了本文所建立的锻造模型和微观组织模型的正确性。