单座阀阀杆锻件产品是应用于食品机械中的一种阀类零件,其工作环境决定了锻件材料需要具备良好的耐腐蚀性能、抗氧化性能、耐高温性能,316L奥氏体不锈钢满足了上述需求。但是该种材料在热锻方面存在成形力较大、成形温度范围窄的不足,再者,阀杆零件存在高筋、薄壁、杆长的外形特点,可能会造成热锻模具应力过大、模具磨损寿命较低、锻造温度不易控制和锻件充填不足和锻件折叠等问题。本文针对上述锻件外形和材料特点,制定了热挤制坯、预锻和终锻三道主要成形工序。而在实际生产验证中发现预锻坯料的摆放操作时存在定位精准度的问题,定位不准可能造成充不足和折叠等锻造缺陷,针对上述问题,本文提出了预锻下模开设定位槽（即等效阻力墙）的模具结构优化方案,但开设定位槽会使得模具应力增大。为使得模具应力及模具磨损深度均处于较低水平,基于响应面法对坯料初始温度、等效阻力墙高度和飞边厚度三个影响因素进行了优化分析,获得最佳参数组合,能够较好的保证锻件质量。采用计算机辅助设计软件UG建立了模具与坯料的三维模型,利用DEFORM-3D有限元模拟软件对阀杆锻件的成形过程进行了热力耦合分析,得到了热挤压制坯工序和预锻工序的材料流动规律、预锻过程中材料的等效应力应变变化规律、预锻模具磨损深度分布规律以及三道工序的模具应力预测结果。针对热挤压模具出现较普遍的模具磨损寿命和模具应力的问题,进行了关于变形速度、模具初始硬度、初始坯料温度和初始模具温度的四因素三水平正交试验方案,对上述热挤工艺参数进行优化,并通过极差分析的方法得到最优工艺参数组合。结果表明,初始坯料温度1150℃、初始模具温度250℃、打击速度1.5 m/s、模具硬度62 HRC为最优参数组合,该参数组合方案对应的模拟结果为最大模具应力611 MPa、单次磨损深度5.6×10^-5mm,都属于比较理想的最大模具应力和模具磨损深度水平。最后对优化后的新工艺参数进行了实际生产试验,通过对阀杆锻件产品的外形尺寸对比、金相组织试验、非金属夹杂物测试以及硬度测试、冲击和拉伸等机械性能试验,验证了所制定的工艺流程、优化参数组合及模拟结果的可靠性,本文研究成果对实际生产具有一定的指导意义和参考价值。