常见问题：模膛设计优化

（1）模膛尺寸 在普通开式模锻中，终锻模膛尺寸可按照热锻件图确定。由于仅考虑了锻件的冷却收缩而不考虑其他因素，所以锻件的公差较大。

对于精度要求较高的精密模锻件，应综合考虑各种因素的影响，合理地确定模膛尺寸。

在简化设计中，闭式精密模锻的模膛尺寸可按式（4-60）确定，然后通过试锻加以修正。

如图4-62所示的模膛，其外径为

A＝A_n＋A_nαt－A_nα_dt_d－ΔA_s （4-60）

式中 A——模膛外径（mm）；

A_n——锻件相应外径的公称尺寸（mm）；

α——坯料的线膨胀系数（1／℃）；

t——终锻时锻件的温度（℃）；

α_d——模具材料的线膨胀系数（1／℃）；

t_d——模具工作温度（℃）；

ΔA_s——模锻时模膛外径A的弹性变形绝对值（mm）。

图4-62 模膛尺寸简图(www.xing528.com)

冲头直径B按式（4-61）计算：

B＝B_n＋B_nαt－B_nα_dt_d＋ΔB_s （4-61）

式中 B——冲头或模膛冲孔凸台直径（mm）；

B_n——锻件孔的公称尺寸（mm）；

ΔB_s——模锻时冲头直径B的弹性变形值（mm），当直径B变大时，ΔB_s为负值；当直径B减小时，ΔB_s为正值。

其余符号与式（4-60）相同。

关于模膛的磨损等因素，可在锻件公差中考虑，而通过模膛制造公差来体现。

（2）模膛的尺寸公差和表面粗糙度 模膛的尺寸精度和表面粗糙度是根据锻件图对锻模所要求的精度和表面粗糙度等级来确定的。

一般来说，对于中小型锻模和形状不太复杂的模膛，可按三级和四级精度制造；对于大型锻模和形状复杂的模膛，可按四级和五级精度制造。如果锻件精度高，则需相应地提高模膛的制造精度，因而增加了模具制造的困难。

模具的表面粗糙度，应考虑加工的可能性。从有利于金属流动和减小摩擦的角度出发，希望表面粗糙度值小些。通常，模膛中重要部位的表面粗糙度值应为Ra1.6μm以下，一般部位的表面粗糙度值为Ra3.2～1.6μm。

（3）有深凹穴且形状复杂模膛的布置 对于水平可分凹模，有深凹穴和形状复杂的模膛，最好布置在上模，这样不仅有利于金属更好地充满模膛，而且也便于清除氧化皮和润滑剂残渣，而且上模与热锻件接触时间较短，温度较低，模具寿命较长。如果下模膛有深的凹穴和直棱角时，氧化皮和润滑剂残渣会堵塞在角部处，无法吹掉，妨碍锻件棱角或肋条的充满，导致形成废品。

对于垂直可分凹模，因两半凹模均为下模，凹模张开时，就可便利地吹掉氧化皮和润滑剂残渣，故不存在上述问题。

此外，闭式模锻与开式模锻一样，在模膛中的深穴处应有通气孔，以便排出空气，保证模膛充满。通气孔直径一般为1～1.5mm。