精密模锻是一种少无切削的塑性加工工艺。鉴于模锻件优异的机械性能和较高的材料利用率,在汽车、航空航天等领域均获得了广泛应用。本课题以一种异形汽车传动件作为研究对象,其结构复杂、尺寸精度要求高,模锻成形过程中容易出现充不足、模具磨损严重及表面质量差等问题。在实际模锻工艺设计中,预成形几何形状参数对终锻零件的质量有较大程度的影响。因此本文采用将数值模拟、多目标优化、多属性决策等理论相结合的方法对异形传动件的预成形形状参数进行了优化并针对优化结果进行了生产验证。首先,针对异形传动件的模锻成形工艺,设计了二道次成形方案与三道次成形方案。利用有限元软件Forge模拟了两种不同方案的成形过程并分析了其优劣之处。根据分析结果,认为三道次方案充型完整、模具应力及模具磨损亦更小。在确定三道次方案后,为研究预成形形状对终锻件质量的影响,选择了预成形的三个关键几何尺寸作为因素,以填充性能、模具磨损为目标设计了L₁₆（4³）的正交试验并进行了数值模拟。其次,以数值模拟获得的数据作为样本集,采用支持向量机进行学习、泛化,进而建立了预测模型。在与BP神经网络的学习结果对比后,可以发现支持向量机在小样本、存在噪声的条件下依然具有较高的预测精度,预测模型相关系数均在85%以上。随后根据预测模型建立显式方程作为多目标进化算法的目标函数,进而通过Matlab编制寻优程序,获得了Pareto最优解集。在非劣解集内寻找满足决策偏好的工程应用解的过程属于多属性决策范畴,本文选择采用优劣解距离法（TOPSIS）进行决策,最终获得符合工程实际需求的最优应用解。经有限元与实际生产验证发现,与优化前的方案相比,模具磨损量降低约52.8%,充型亦较为饱满。最后,为进一步提高产品关键部位的尺寸精度及其表面质量,设计了一种背压式冷精整工艺并从理论上对其整形过程中的应力-应变状态进行了分析。分析结果认为,施加背压力能够使变形金属进入三向压应力状态并抑制金属的反向流动,从而避免了内腔边缘的坍塌、折叠等缺陷的产生。本课题将异形传动件的精密模锻工艺、有限元分析理论、多目标演化寻优方法相结合,达到了改进成形工艺、提高模具服役寿命、缩短设计周期的目的。研究成果为异形传动件的量产提供了可靠的理论指导,并为将来此类相似锻件的模锻工艺开发提供了理论与实践依据。