模锻工艺及设备选择指南

模锻是为了解决自由锻生产率低、精度差等问题，实现锻件规模化、专业化生产的需要，在自由锻和胎模锻基础上发展起来的在锻模上成形的方法。

模锻是模型锻造的简称。锻造模具（锻模）一般由上模和下模两部分组成，锻模的上、下模分别固定在锤头和模垫上，锻模上下模均开有型槽（亦称模膛、模腔或模槽），型槽的空腔形状和尺寸与锻件的形状和尺寸相同。模锻时，坯料放在下模上，上模随着锤头（或滑块）向下作合模运动（一次或多次），对坯料进行击打，坯料在冲击功（或静压力）的作用下产生塑性变形并填充型槽，最后获得与型槽形状一致的锻件。

由于模锻时金属在型槽内变形，因而模锻件成形速度快，生产率高，可进行成批、大量生产，在批量足够的条件下，能降低零件成本。锻工操作较容易，劳动强度低。模锻件尺寸较精确，能锻造出自由锻造很难锻出的形状，外形美观，呈流线形，表面质量较好，加工余量较小。例如，模锻后，连杆杆身及曲轴拐颈部位则不需要再进行机加工，可以节省金属材料，切削加工量少。同时模锻可使金属流线分布更为合理、组织更加致密，从而提高零件的力学性能，延长零件的使用寿命。

按目前实际生产中主要采用的方式，模锻可分为开式模锻（见图1-17a）与闭式模锻（见图1-17b）。开式模锻要形成飞边（也称毛边），因而称为有飞边模锻；而闭式模锻在正常情况下不产生飞边，因而又称为无飞边模锻。

模锻设备和工艺方法应根据锻件形状特点和产品批量大小进行选择，见表1-4。

表1-4 模锻设备和工艺选择

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图1-17 模锻

a）开式模锻 b）闭式模锻

锤上模锻是对蒸汽—空气模锻锤上进行模锻件生产的简称。模锻锤因在锤上可进行多工步制坯，金属填充性能好，通用性好，因而是模锻生产中主要使用的设备。

热模锻压力机（简称锻压机）上模锻是一种相对先进的模锻工艺方法。这种工艺方法具有设备刚度高、定行程速度快、工作速度低、能量和力可限的工作特性，有利于提高模锻件的尺寸精度和锻模寿命，宜于实现模锻工序的机械化和自动化，可较好地满足现代工业提出的高质量、高精度、大批量供应和高生产率的要求。

摩擦压力机是最早使用的模锻设备，在模锻生产中的工艺用途较多。不仅可以用于模锻（包括局部镦锻、温挤压或热挤压等），还可以用于切边、弯曲、冷或热校正和精压等工序。摩擦压力机是中小型工厂普遍使用的一种锻压设备。

平锻机是一种卧置的曲柄压力机，可以锻造一些在模锻锤或热模锻压力机上不能锻造的锻件，尤其适合于锻造带有粗大头部的长杆类锻件，也适合于在一根棒料上连续锻造穿孔的或具有不通孔的环形锻件。