曲轴是内燃机中用来传递动力和承受冲击载荷的关键部件,通过曲轴和连杆连接,把活塞的往复运动转化为曲轴的旋转运动,从而输出发动机的功率,整个机械系统的驱动力都依靠曲轴的旋转运动来提供,是整个机械系统的动力的源泉。随着汽车、船舶等行业的发展,曲轴需求量的越来越大,曲轴制造业均向环境友好型的绿色制造方向迈进,越来越注重降低产品生产过程的能耗,注重提高生产效率和降低生产成本。因此世界各地都在致力于研究新的曲轴制造技术和工艺来提高曲轴的制造质量。课题在全纤维曲轴弯曲镦锻成形工艺的基础上,结合多向模锻工艺,研究设计了一套全新的386Q内燃机曲轴多向模锻成形工装,并运用UG软件建立了工装的三维模型,对工装组合结构设计及其运动方式进行了详细阐述。以有限元分析软件Transvalor Forge为平台,对曲轴在多向模锻压机作用下的成形过程做了热力耦合数值模拟,分析了锻件的温度场、金属流动、等效应变场以及模具应力场等在成形过程中的变化规律和分布情况。通过对模拟数据的研究分析,优化了工装的结构设计,制定了最佳的镦锻工艺参数组合。以386Q曲轴为基础,对主轴与曲拐径尺寸变化时情况进行了研究,设计了新的毛坯形状,探索出制坯条件,当曲拐径与主轴径之比小于0.92时需要进行制坯。增强了设计工装的通用性,可在同一套工装上生产更多型号的曲轴,提高了经济效益。设计的全纤维曲轴多向模锻成形工装和制定的生产工艺对实际曲轴生产加工具有重要的参考价值。