大型锻件往往用作大型设备的核心零部件,其质量好坏直接影响该设备的安全稳定运行。同时,大型锻件通常由钢锭直接锻造而成,而钢锭内部不可避免存在偏析、疏松、缩孔等冶金缺陷,这些缺陷必须通过合理的锻造工艺来消除,因此大型锻件的锻造工艺成为保证锻件质量的重要环节。合理的锻造工艺不仅能保证锻件内部质量的要求,而且能够节省材料、减少工序、满足锻件的尺寸要求。本文正是针对定宽压力机曲轴的质量与尺寸要求,对其主拔长工艺进行研究。首先,本文采用Gleeble-3800热模拟试验机对30Cr2Ni2Mo钢进行了单道次压缩试验,实测了不同变形温度(850-1 050℃)和变形速率(0.1-10s-1)下的流变应力,采用线性回归的方法得到与该材料峰值应力对应的Arrhenius方程模型参数,以之为基础建立了该材料高温流变应力数学模型。模型计算结果与试验结果吻合较好,为该钢种锻造过程数值模拟提供了精确的前提条件。其次,根据曲轴的结构特点,制定了曲轴的锻造工艺路线。针对曲轴主拔长过程中展宽量的精确计算问题,采用正交试验的方法,对影响展宽量计算的四个因素(砧宽比、料宽比、压下率、摩擦因子)进行分析对比,得到影响最大的两个因素为砧宽比与料宽比,在此基础上分析了展宽量在单一因素(砧宽比、料宽比)下的变化规律。基于以上分析,对展宽量计算公式进行了优化,提高了展宽量的计算精度。最后,以优化后的展宽量公式为基础,采用随机方向法对曲轴的主拔长规程进行了优化设计。在DEFORM软件中建立了30Cr2Ni2Mo钢的材料模型和曲轴主拔长过程的有限元模型,分析了主拔长过程中温度场、应力场以及心部等效应变情况,同时对坯料最终的尺寸进行验证,证明该工艺的合理性以及优化公式对展宽量计算的准确性。