冷温复合挤压工艺为先进的生产技术,可以降低成本,提高强度,应用非常广泛,特别是在机械、汽车等关键零部件方面。近年来,随着新材料和对零部件性能要求的提升,冷温复合挤压技术发展迅猛。本文以提高实际生产的长轴三柱槽壳成形质量为目的,研究了该零件的冷温复合挤压工艺设计、温锻模具设计、温锻成形数值模拟、模具磨损研究和冷精整、锻件流线优化设计等内容,对实际生产具有非常重要的理论指导意义,并对等速万向节类零件的冷温复合挤压工艺设计以及相关预成形的优化提供了理论指导和实践依据。其主要研究内容如下:根据长轴三柱槽壳的特点,在比较传统冷挤压工艺的基础上,对长轴三柱槽壳冷温复合挤压的工艺进行了设计和优化:温锻工序(正挤压+第一次减径挤压、镦粗、反挤压);冷锻工序(第二次减径挤压、冷精整),设计了温锻中各工序的温挤压坯料图以及温挤压模具图。基于热—力耦合数值分析理论,利用Deform-3D分析了温锻正挤压的金属流动规律,以及坯料初始温度、凸模速度、摩擦系数等对温锻反挤压成形应力、应变场分布的影响,也研究了各工艺参数对模具最大磨损深度及磨损分布的影响规律,获得了一组模具磨损量最少的工艺参数。针对冷精整成形效果不好的问题,对冷精整成形参数进行寻优设计,并得到最佳挤压参数组合。针对长轴三柱槽壳流线问题,对成形工艺方案进行了优化设计,并进行了实际生产对比验证,发现模拟优化设计与实际生产流线改进情况吻合,证明了优化方案的正确性。最后对本文所设计的工艺进行小批量验证,将生产零件效果与模拟成形结果进行了比较。结果表明DEFO RM能准确预测冷温成形过程中金属的流动情况以及成形缺陷,节省了冷温复合挤压工艺的开发时间,提高工艺开发的合理性和准确性。