汽车曲轴是发动机中的关键零件,其受力情况复杂、工作条件恶劣、曲轴的模锻成形难度大、模具制造困难,使得曲轴成形工艺倍受关注。近年来,汽车产量的逐年递增,曲轴的产量也随之增加,并且重载、高速和高可靠性的要求不断提出,因此曲轴加工工艺的改进显得尤为重要。CAD/CAM/CAE技术的应用对曲轴的模锻工艺发展起到了重要的推动作用。本文对国内外生产和研究曲轴模锻成形的现状作了简要介绍,选择3拐呈120o分布,6个平衡块,形状复杂的中小型曲轴作为研究对象,详细介绍了CAD/CAM/CAE技术在优化曲轴模锻成形工艺中的应用。首先,在三维造型软件UG的CAD平台下进行预锻、终锻过程中的曲轴及模具的实体三维造型设计。其次,在CAM的平台下进行模具的数控加工,在这个阶段中对模具加工进行了工艺分析,最终选择了合适的工艺参数和切削策略,利用UG/CAM模块进行数控编程,优化了加工路线、刀具轨迹、切削方式等工艺参数,得到了高精、高效的NC程序。最后,利用有限元数值模拟仿真软件Deform 3D对曲轴的成形过程进行数值模拟,通过模拟仿真过程分析了曲轴模锻成形过程中的金属流动情况、模具型腔充填情况、锻件应力应变分布及锻件和模具的温度分布情况等。通过模拟分析,优化了预锻件的坯料及连皮尺寸,达到了优化工艺参数、消除成形缺陷等目的。本课题将曲轴模锻工艺、有限元理论、数值模拟仿真技术及模具CAD/CAM技术相结合,达到了缩短产品开发周期、降低材料成本、提高模具寿命等目的。