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曲轴作为船用发动机的核心部件,被誉为船用柴油机的“心脏”,对船舶的安全起着至关重要的作用。大型船用曲轴重量大、加工精度要求高、性能要求苛刻、制造技术难度高,是否具备曲轴制造能力代表了一个国家的造船工业水平。我国大型船用低速柴油机曲轴一直依赖进口,大型船用曲轴的生产技术瓶颈已经严重制约了我国造船业的发展。本论文以曲拐颈在400mm600mm之间船用组合式曲轴曲拐的成形工艺为研究对象,针对现有船用组合式曲轴曲拐成形工艺的不足,从改变曲轴锻造坯料形状着手,采用圆棒料作为船用曲轴曲拐锻造坯料,提出了基于圆棒坯料的船用组合式曲轴曲拐镦挤复合成形工艺。该工艺通过使用圆棒坯料一次加热成形,替代钢锭多火次板锻或弯锻的自由锻工艺,节能节材,提高生产效率。针对船用曲轴曲拐用材料S34MnV钢,通过热模拟压缩实验研究了S34MnV钢的高温变形行为。实验获得了S34MnV钢高温条件下的真实应力—应变曲线,构建了S34MnV钢的本构模型。论文提出了基于圆棒坯料的船用组合式曲轴曲拐镦挤复合成形工艺,该工艺是一火次三工步成形,分为预镦—镦弯复合—终锻,而预镦工步阶段包括弯曲过程和镦粗过程。该工艺的成形特征是水平镦挤,垂直弯曲,水平镦挤起到主要作用。研究了基于圆棒坯料的船用组合式曲轴曲拐镦挤复合成形工艺,获得了镦挤复合工艺三个工步阶段的具体成形工艺参数;研究了镦弯复合工步阶段中水平镦挤速度与垂直弯曲速度的匹配关系,得到了水平镦挤速度和垂直弯曲速度的最佳匹配方案。基于正交试验法对镦挤复合工艺的成形工艺参数进行了优化,得到了最佳的成形工艺参数;通过数据回归,建立了船用组合式曲轴曲拐镦挤复合成形工艺各工步阶段的成形力计算公式。论文深入研究了关键尺寸参数（模具结构参数）对镦挤复合成形工艺的影响,结果表明曲拐臂顶部半径增量△R和曲拐错移量e是两个重要的影响因素,共同交互作用着镦挤复合成形工艺;分析了曲拐臂顶部半径增量△R和曲拐错移量e对镦挤复合成形工艺的影响规律,基于相对半径增量△R/R0、相对错移量e/R0、曲拐长宽比L0/B0三个参数对船用组合式曲轴曲拐的镦挤复合成形工艺进行了定量划分。本文提出的镦挤复合工艺拓展了RR法、TR法和NRR法的应用范围,从高速柴油机整体曲轴的成形,拓展到中低速柴油机组合式曲轴曲拐成形。针对提出的基于圆棒坯料的船用组合式曲轴曲拐镦挤复合成形工艺进行了工艺实验验证,实验结果表明基于圆棒坯料的镦挤复合成形工艺能够锻造成形曲拐颈600mm以下的组合式曲轴曲拐,可以作为一种新的制造曲拐颈600mm以下的船用组合式曲轴曲拐的工艺方法应用于生产实际。