锻件结构设计的其他注意事项

1.小孔不宜锻出

孔径小于30mm，或高度尺寸H>3d或H<3D，d≤0.5D（D指工件直径）的孔，一般允许不锻出。对于套筒件，当d<30mm或t<12mm时，也可不锻出；对于水压机锻件，d<150mm时，可以不锻出。

如图6⁃32a所示零件上的孔径过小，不宜锻出。因零件上的孔径过小或相对高度过大时，冲孔时会产生严重拉缩变形，且省料不多。可改为图6⁃32b所示结构，这样，金属易于充满模膛，减少产生变形的工序和提高模具寿命。

图6⁃32 小孔不宜锻出的结构

2.复杂锻件结构设计

图6⁃33a所示为U形环结构，锻制时要使用弯曲的型槽，较为麻烦。锻件形状复杂时，要尽可能直接模锻成形。因此将U形环改为图6⁃33b所示结构，锻件形状简单，可将模锻件直接用直线型的型槽模锻成形，再将其弯曲成U形环，可以减少工序和工时。

复杂锻件设计成对称形状，可使模具和夹具通用。

图6⁃34a所示为非对称结构，不利于锻件成形，并且不便于发现上、下模在模锻过程中的错移。这样的模锻件在锻造时费时费力。若改为图6⁃34b所示结构，模锻件外形简单、平直、对称，可使模具和夹具通用，使金属易于充满模膛、减少变形，提高模具寿命，省时省力。

图6⁃33 复杂锻件结构设计（1）

图6⁃34 复杂锻件结构设计（2）

复杂锻件不应忽略预锻的作用。毛坯经制坯后必须进行预锻，使其基本达到预锻尺寸，然后再进行终锻，以保证得到优质锻件，并减少终锻对模膛的磨损，提高模具使用寿命。

图6⁃35a所示为形状复杂的一类锻件，其成形困难。设计要求在制坯后直接终锻成形，但这样往往会出现填充不饱满、折叠、裂纹及其他缺陷。改为图6⁃35b所示结构，设计预锻工步，即可避免上述缺陷。

图6⁃35 预锻分析与设计

3.合理设计连接板的厚度(www.xing528.com)

图6⁃36a所示锻件中各段横截面积相差过大，连接板厚度过小，模锻时容易产生形变，造成不必要的麻烦。如果不加大连接板的厚度，就会使模锻困难，甚至出现折叠缺陷，产生废品。改进后的结构如图6⁃36b所示，增大了连接板厚度，提升了模锻件的刚度，不易产生变形，使使用寿命增加。

4.合理选择锻件的倒圆半径

由于锻造时金属的流动性差，所以锻件上的锐角、棱边的倒圆半径要加大，防止由于应力集中而产生微裂纹，但半径过大会增加机加工量。

如图6⁃37a所示的锻件的倒圆半径较小，则半径过小处模具易出现裂纹，降低模具的寿命，锻件也易出现折叠缺陷。选择较合理的锻件倒圆半径，可改为图6⁃37b所示结构。

图6⁃36 连接板厚度的分析

图6⁃37 倒圆半径设计分析

5.冲孔芯料的设计

图6⁃38a所示锻件的冲孔芯料太薄，在冲头回程时，可能会将芯料拉断而带走锻件，并可能会增加冲孔次数。可改为图6⁃38b所示结构，控制芯料尺寸，使冲穿力大于终锻成形的卸件力，小于锻件支撑面上的压皱变形力。

图6⁃38 冲孔芯料厚度的分析

冲孔芯料不能太厚也不宜太薄。平冲头取L=2～8mm，尖冲头按L=kd确定，k值的确定可以参考相关资料。α常用60°、75°、90°、110°、120°。

6.合理安排飞边的位置

图6⁃39a所示为纵向飞边结构，由零件的形状可知此飞边不易纵向切除，且横向切除也易擦伤零件，因此设计不合理。可改为图6⁃39b所示结构，即尽可能设计成横向飞边，易于切除，给后续加工带来方便。

图6⁃39 有关飞边位置的分析