大型吊钩是起重设备中的重要取物装置,主要应用于交通、建筑、运输及航运等领域,其结构强度、安全性能与使用寿命对起重作业具有重要影响。由于吊钩需要长期在重载荷下工作,其强度、硬度与冲击韧度等必须满足使用要求。目前我国吊钩生产主要采用锻造方法生产,锻造工艺过程包括自由锻与模锻,传统的锻造工艺存在材料利用率低、生产周期长、非全纤维锻造等问题,影响吊钩的使用寿命和锻造生产成本。本文针对上述问题,详细分析了大型双钩式吊钩的生产工艺现状,开发了一种新型的大型吊钩全纤维锻造成形工艺,建立了大型吊钩锻造过程数值模拟模型,分析了材料变形规律,优化设计了预成形件形状与预成形模具形状,设计开发了三种吊钩的全纤维锻造与模具,最终达到了提高材料利用率和实现全纤维锻造的目的。本文首先针对大型吊钩的生产要求与目前锻造工艺,结合全纤维锻造的特点,开发了新型大型吊钩全纤维锻造工艺,该工艺流程包括下料、镦粗、压痕、劈口、拔长钩部与杆部、钩部弯曲、收钩尖、终锻、切飞边、热校正。根据新锻造工艺,对150T、100T和100T50#三个型号的大型吊钩分别进行了各锻造工序的工艺设计与计算,绘制了冷、热锻件图,确定了毛坯重量和尺寸。本文设计了三个型号吊钩的锻造过程预成形胎膜形状,分别设计了各型号吊钩的“T”字形预成形件形状与具体尺寸,建立了各型号吊钩的预锻过程、钩尖弯曲过程和终锻过程的热力耦合有限元数值模拟模型,分析了各型号吊钩在锻造过程中材料的变形规律。根据三个型号吊钩锻造过程材料流动规律,优化了“T”字形预成形件尺寸、预锻模具和钩尖弯曲胎膜形状与尺寸,确保了钩尖部位弯曲后的预锻件形状满足吊钩终锻工序的体积分布要求,经过有限元数值模拟分析验证,对比材料在终锻模腔中的填充情况与飞边分布,保证了终锻件充满型腔无折叠,飞边分布合理,各型号吊钩锻件材料利用率达70%以上,100T50#型号达85%。最后,总结给出了此类吊钩的锻造工艺和模具设计方法,为其它型号的同类吊钩锻造工艺与模具设计开发提供了技术指导。