模鍛工步

模鍛工步是模鍛工藝規程制定的核心環節，根據鍛件形狀特徵劃分為長軸類、短軸類及複雜類三種典型類型。長軸類鍛件要求毛坯軸線與鍛擊方向垂直，採用拔長、滾壓制坯後經預鍛和終鍛成形；短軸類鍛件則採用鐓粗或壓扁制坯直接終鍛成形。

工藝實施需結合制坯模膛與模鍛模膛的協同作用，關鍵技術參數包括分模面位置選擇、鍛造比計算及模膛結構設計。工步執行後需配套切邊、沖孔等修整工序以保證成品尺寸精度與表面質量。

基本介紹

• 工藝性質：金屬塑性成形
• 套用領域：機械裝備製造
• 核心步驟：制坯→鍛造→修整
• 分類依據：鍛件幾何特徵
• 技術參數：分模面/鍛造比
• 工序組成：模鍛工步+後處理

工藝分類體系

基於鍛件幾何特徵建立三類劃分標準：

• 長軸類鍛件：毛坯軸線與鍛錘打擊方向呈垂直關係，典型工藝鏈包含拔長制坯改善金屬分布、滾壓制坯消除缺陷，經預鍛模膛初步成形後轉入終鍛模膛完成最終塑性變形
• 短軸類鍛件：毛坯軸線與打擊方向保持同軸，通過鐓粗製坯增大橫向尺寸或壓扁制坯調整厚度，直接進入終鍛模膛實現閉式模鍛
• 複雜類鍛件：需組合套用多向鍛造、局部成形等特殊工藝，要求模膛結構具有分塊組合功能

模膛功能劃分

模鍛工步依託兩類模膛實現塑性變形控制：

• 制坯模膛：包含拔長模膛（降低截面積增加長度）、滾壓模膛（消除摺疊最佳化流線）等八種基本類型，承擔坯料預成形功能
• 模鍛模膛：細分為預鍛模膛（控制金屬流速）和終鍛模膛（精確成形最終輪廓），兩者配合避免充填不足或摺疊缺陷

分模面設計準則

分模面位置選擇直接影響鍛件脫模可行性與加工餘量：

• 優先布置在最大輪廓截面處確保順利取件
• 需避開關鍵受力區域防止應力集中
• 保持上下模對稱性以簡化模具製造
• 結合飛邊槽位置最佳化金屬流動路徑

鍛造比計算

鍛造比指標反映變形程度對材料性能的影響規律：

• 拔長鍛造比K=L₁/L₀（原始長度L₀與變形後長度L₁比值）
• 鐓粗鍛造比K=H₀/H₁（原始高度H₀與變形後高度H₁比值）
• 複合工序鍛造比需按各工步數值乘積計算，總鍛造比應滿足材料再結晶要求

工藝實施要點

終鍛模膛需設定飛邊槽容納多餘金屬。預鍛模膛圓角半徑應比終鍛模膛增大20%-30%，避免應力集中導致模具開裂。對於高肋薄壁類鍛件，需在模膛內設定排氣孔防止氣體滯留影響充填。

工序銜接控制

模鍛工步完成後需進行修整工序消除工藝附加物：

• 熱切邊：鍛造餘溫狀態下切除飛邊，適用於碳鋼及低合金鋼
• 冷沖孔：室溫條件下去除連皮結構，用於高精度鍛件加工
• 校正工序：對變形量超差的鍛件進行局部加壓整形