（1）對模塊鍛件鍛造過程進行了全流程有限元數值模擬，分別從溫度場、應力場、鍛造載荷和成形質量四個方面，比較了軸向反復鐓拔法、徑向十字鍛造法和綜合鍛造法對鍛件質量的影響。結果表明，采用徑向十字鍛造法優于其他工藝方法，其溫度場和應力場分布均勻，鍛造載荷合理，鍛造過程不易產生裂紋，且鍛造操作方法不復雜。 

（2）結合現有的生產條件，對有限元模型進行試驗驗證，分析試驗結果與模擬結果中材料的溫度和尺寸的變化等情況，有限元模擬值和試驗測量值的變化趨勢完全是一致的，溫度場最大相對誤差為 8.5%、尺寸變化最大誤差 5.5%，有效驗證了有限元模型的可靠和準確性。 

（3）對鐓粗過程中易產生的裂紋缺陷進行了研究，利用空穴擴張比預測了鍛件表面縱向裂紋缺陷，創新性的提出利用鼓肚形狀系數作為不同高徑比坯料裂紋產生的統一判據。結果表明，當鍛件形狀系數 Gu 超出臨界鼓肚系數 Gu 臨0.53 時，鍛件表面將會產生微裂紋，并通過了相關的試驗驗證。 

（4）對鐓粗過程中鍛件心部疏松和孔洞等缺陷進行了研究，分析了鐓粗工藝對鍛件內部缺陷消除的影響。結果表明，當壓下率達到 50%時（即鐓粗鍛造比為 2 時），原有內部存在的疏松在鐓粗過程可以被完全壓實，且可鍛合高徑比 4.5 以下的中心孔洞，鐓粗過程壓下率應該控制在 50%（即鍛造比 2）。

（5）對拔長中產生的裂紋缺陷和鍛件內部孔洞進行研究，利用空穴擴張比對端部裂紋缺陷進行預測，提出拔長消除兩端鼓肚的方法，避免了裂紋產生；建立孔洞有限元模型，分析拔長內部孔洞閉合規律，通過采用交錯砧位置的拔長鍛造方法后，當壓下率為 15%時，鍛件內部不同位置的孔洞有效被鍛合。

（6）對拔長中的折疊缺陷進行研究，分析送進量 W 和壓下量 ΔH 對拔長折疊產生的影響，創新性利用關系式 M=ΔH/W 建立了折疊缺陷產生的判據：當 M<(0.8~1.0)時，鍛件表面不產生折疊裂紋，當 M≥(0.8~1.0)時，鍛件表面會產生折疊裂紋并通過了試驗驗證。

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