如何选择坯料直径及确定长度？

坯料直径选择首先取决于镦粗比ψ，特别是对于穿孔类锻件，因为镦粗比的大小决定了聚集工步的数目。为了满足在一次加热、一套模具内完成所有工步，必须控制镦粗比的大小，而且决定镦粗比大小的主要因素是坯料直径（见关于镦粗比的计算公式）。

1.锻件终锻时的体积，镦粗长度和镦粗比

（1）锻件终锻时的体积V_A首先根据锻件形状进行工艺方案分析，确定终锻工步的形状和尺寸，然后计算终锻的体积V_A（见图4-3-14）。

V_A=（V_a+V_b+V_f+V_k）（1+δ）

式中 V_a——锻件体积，按冷锻件图名义尺寸加正偏差之半计算（mm³）；

V_b——穿孔连皮体积（mm³）；

V_f——横向飞边体积（mm³），飞边尺寸见表4-3-2；

V_k——扩径部分体积（mm³）；

δ——坯料加热时烧损率，也称火耗，火焰加热δ=3%，电加热δ=1%。

图4-3-14 终锻工步形式

（2）锻粗长度l_B和镦粗比ψ其计算公式见第二节。

2.坯料直径的选择方法

（1）具有粗大部分的杆类锻件 坯料直径d₀按锻件杆部直径选取，但应符合国家钢材标准GB/T702—2008。

（2）穿孔类锻件（按孔径考虑）

1）选择坯料直径d₀的原则

①控制镦粗比ψ，ψ≤4.5最好，可以保证锻件一次完成聚集、预锻、终锻、穿孔四道工步。ψ≤7可以保证锻件二次聚集、预锻、终锻、穿孔五道工步完成。

②棒料直径d₀和卡细直径d_c之比f=d₀/d_c称卡细率，见图4-3-15。应尽量使f≤1.25。当ψ≤2.5，卡细率可达1.4。否则，要增加切除穿孔废芯的工序，坯料切除穿孔的废芯后，才能继续锻造。

图4-3-15 棒料卡细

③有深孔而又较复杂的锻件如图4-3-16所示，锻造时，应力求不产生金属倒流，否则增大冲孔变形力，缩短模具寿命，在锻件内孔也易产生折纹：(www.xing528.com)

图4-3-16 深孔锻件

④不增加聚集工步或增加工步数不多的前提下，应采取较小直径的坯料。

2）选择坯料直径d₀

①首先试取坯料直径d₀

按截面积相等原则，求出计算直径d_p（见图4-3-16）：

式中 D——锻件外径（mm）；

d_n1——锻件内孔直径（mm）。

按锻件相对壁厚试取坯料直径：

a）薄壁锻件（D-d_n1）/d_n1≤0.6。若采用扩孔成形，试取坯料直径d₀=（1.05～1.1）d_p；

若是薄壁高度小的环形锻件，采用扩径，试取d₀＜d_n1

b）厚壁锻件（D-d_n1）/d_n1＞1.25。试取坯料直径d₀＞d_n1，采用卡细工步。

c）一般壁厚锻件（D-d_n1）/d_n1=0.6～1.26。试取坯料直径d₀=d_n1±（1～2）。

②最后选定坯料直径。根据试取的坯料直径d₀，按选择坯料直径的原则进行复查，主要是检查镦粗比ψ和卡细率f，最后选定坯料直径。

3.确定坯料长度

1）具有粗大部分的杆类锻件。坯料长度等于锻件杆长加上镦粗长度。

2）穿孔类锻件。坯料长度约以20kg为限来确定，便于工人操作。