扭杆弹簧在现代车辆悬架系统中有很可观的应用前景。相较于传统的钢板弹簧和螺旋弹簧,扭杆弹簧具有结构紧凑、质量轻便、贮能量大、便于安装等显著优势,但是由于加工成本高、加工难度大等因素制约,目前仍然未得到广泛推广使用。对于扭杆弹簧使用性能和疲劳寿命的相关研究已经相当充分,扭杆弹簧的疲劳断裂通常发生在靠近两侧端部的弧形颈部区域。针对扭杆弹簧的端部镦粗工艺与疲劳寿命分析相结合的研究从而达到解决工程实际问题的相关内容相对匮乏。本文以某工厂生产的扭杆弹簧为研究对象,应用有限元分析软件对其进行端部镦粗锻造工艺模拟,分析模具形态、始锻温度、压力机锤头进给速度等工艺参数对锻件加工效率和加工质量的影响,最后对镦粗成形的三组锻件进行疲劳寿命计算比较。最终提出对于该工厂制造扭杆弹簧镦粗加工过程的最优加工方案。首先建立扭杆弹簧镦粗加工有限元仿真模型,研究在1200℃始锻温度和1mm/s压力机锤头进给速度的实际加工条件下,分别对通过现使用的圆柱状内模膛模具和改进后具有大角度过渡圆弧内模膛的模具镦粗成形的两种工件进行对比分析。研究两种工件在成形效果及金属材料利用、成形难度、模具磨损情况、等效应力场、等效应变场和成形棒料表面损伤等方面的优劣。对比后发现,改进后的模具各方面性能更加优秀,并采用改进后的模具模型进行后续分析研究。随后详细分析了金属材料始锻温度和终锻温度的选定原则,通过理论计算的方式确定了始锻温度范围值。采用改进后的镦粗模具和1mm/s的压力机锤头进给速度,分别模拟在1125℃~1275℃温度区间的七组不同始锻温度值对扭杆弹簧金属棒料镦粗成形效果的影响。对比各组成形杆件在成形难度、等效应力场、等效应变场、终锻温度和成形棒料表面损伤等方面的优劣性。最终将适合实际加工的始锻温度从1200℃提高到1225℃,并应用于后续压力机锤头进给速度对比研究。然后在0.5mm/s~4.0mm/s速度之间设定共计八组压力机锤头进给速度值,对压力机锤头进给速度与扭杆弹簧镦粗成形效果的关系进行了对比研究。分别从成形难度、模具磨损、等效应力场、等效应变场和成形棒料表面损伤等五个方面对比分析了八组成形杆件,得出压力机锤头进给速度值的最优区间。并结合扭杆弹簧静强度分析对在最优进给速度区间镦粗成形的三组杆件进行了疲劳寿命计算。结果说明压力机锤头进给速度为2mm/s时镦粗成形的杆件疲劳寿命最好,因此将压力机锤头的进给速度由初始采用的1mm/s改进为2mm/s。最后确定改进后的工艺方案,即采用具有大角度过渡圆弧内模膛的模具,在1225℃的始锻温度下,以2mm/s的压力机锤头进给速度进行扭杆弹簧金属棒料端部镦粗。这套专门针对镦粗加工工艺的改进方案对于提高工厂生产效率,保障生产质量,降低生产成本具有积极的指导意义,为解决工程实际问题提供了可靠的研究思路和理论依据。