船用曲轴是船舶发动机的重要部件之一,镦锻法是生产船用曲轴的主要成形方法之一。本文采用数值模拟与物理实验相结合的方法,对船用305曲轴曲拐的DTR法镦锻成形工艺进行了深入的研究。采用刚塑性有限元理论,以大型非线性有限元软件DEFORM-3D为分析平台,对船用305曲轴曲拐的镦锻成形工艺进行了热力耦合数值模拟研究。探讨了曲轴镦锻的成形特点,分析了镦锻过程中温度场、塌角量、镦粗力及弯曲力的变化规律。讨论了成形后曲拐的主要缺陷形式及成因,进而确定了成形质量评价指标。基于热力耦合数值模拟模型,采用单因素轮换法,分析了摩擦、镦锻行程匹配关系、模具及坯料的工艺参数因素对曲拐成形质量的影响规律,确定了曲拐镦锻成形的最优工艺参数。在DTR法曲轴镦锻成形实验设备上,采用1:6铅试件对船用305曲轴曲拐的成形工艺进行了实验研究。结果显示,物理实验结果与数值模拟结果吻合良好,表明数值模拟研究结果是可靠的。本文给出的成形工艺及相关参数对全纤维曲轴DTR法镦锻设备的制造及生产工艺的确定具有重要的参考价值。