模 锻 模锻是将金属坯料放入具有一定形状的锻模模膛内，使坯料受压而变形的压力加工方法。

模 锻 在变形过程中，金属的流动受到模膛形状的限制，金属充满模膛后就能得到与模膛形状相同的锻件。 模 锻 在变形过程中，金属的流动受到模膛形状的限制，金属充满模膛后就能得到与模膛形状相同的锻件。 按使用的设备不同，模锻可分为锤上模锻、胎模锻和压力机上模锻等。 与自由锻相比，模级具有如下优点； 1)操作技术要求不高，但生产率高； 2)锻件尺寸和形状精确，加工余量小； 3)能锻造形状较为复杂的锻件，可节省金属材料。 由于受到模锻设备吨位的限制，锻件质量不能太大，一般在150kg以下；因为锻模成本高，故模锻只适用于大批量生产，广泛用于飞机、汽车、轴承等行业。

典型模锻件

1.锤上模锻 所用设备有蒸汽-空气锤、高速锤等。 目前，我国一般工厂大都使用蒸汽-空气锤。 主要特点： 锤头与导轨间的间隙较小，机架直接与砧座连接，保证了锤头上下运动的精确性，能使上、下模块对准； 砧座较重，约为落下部分质量的20~25倍。 模锻锤的吨位(落下部分的质量)为1~16t。 模锻件的质量为0.5~150kg。由于锤上模锻具有工艺适应性广的特点，故目前仍在锻件生产中得到广泛应用。 但是，模锻锤锻造振动和噪声大，劳动条件差，能源耗费严重。 近年来，成批及大量生产的模锻件越来越多地采用压力机进行模锻。

蒸汽-空气锻锤

2．曲柄压力机上模锻 模锻专用曲柄压力机，也称热模锻压力机，它已成为现代模锻的主要设备。吨位一般是2103~1.2105kN。 曲柄压力机上模锻具有如下优点： 在滑块的一次往复行程中即可完成一个工步的变形。坯料变形比较深透而均匀，有利于提高锻件质量； 滑块运动精度高，且有锻件顶出装置，因此锻件的公差、机械加工余量和模锻斜度都比锤上模锻小； 曲柄压力机作用力属静压力，金属在模膛内流动缓慢，对于耐热合金、镁合金以及对变形速度敏感的低塑性合金的锻造非常有利； 生产率比锤上模锻高很多，且易实现机械化和自动化； 锻造时震动和噪声小。 但是曲柄压力机结构复杂，不宜进行拔长和滚压工步。

曲柄压力机的传动系统 电动机的转动经带轮和齿轮传至连杆，带动滑块沿导轨作上下往复运动。锻模分别装在滑块下端和工作台上。

3．摩擦压力机上模锻 吨位为3500kN的摩擦压力机使用较多，最大吨位可达10000kN。 摩擦压力机上模锻具有如下特点： 工艺用途广。摩擦压力机的锻造力和滑块行程可以自由调节，能够满足不同变形工步的要求； 滑块运动速度低，金属再结晶充分，特别适合锻造低塑性合金钢和非铁金属，但也引起生产率较低； 旋转运动的螺杆和直线运动的滑块间为非刚性连接，故承受偏心载荷能力差，通常只能进行单模膛锻造； 摩擦传动效率低，设备吨位受到限制。 适合于中小型锻件的中、小批量生产，如螺钉、螺母及一些不需要制坯的小型锻件。

摩擦压力机传动简图 靠飞轮、螺杆及滑块向下运动时所积蓄的能量来实现模锻的。

4．平锻机上模锻 平锻机有两个互相垂直的分摸面，主分模面在凸模与凹模之间，另一个分模面在可分的两半凹模之间。 吨位一般为l103~3.15104kN。 最适合的锻件是带头部的杆类和有孔的锻件，也可以锻造曲柄压力机上不能模锻的一些锻件。 平锻机上模锻有如下特点： 坯料长度不受设备工作空间的限制，可锻造其它立式锻压设备不能锻造的长杆类锻件； 因为有两个分模面，故可以锻造在两个方向上有凹档、凹孔的锻件； 锻件尺寸精确，表面粗糙度小； 节省金属，材料利用率可达85％~95％； 难以锻造非回转体及中心不对称的锻件。

平锻机上模锻过程 平锻机启动前，棒料放在固定凹模1内，并由前定料板定位。在凸模前进时，活动凹模迅速将杆料夹紧，前定料板自动退出。凸模继续前进，使杆料一端镦粗，金属充满模膛。然后，主滑块带动凸模从凹模中退出，活动模松开，前定料板又恢复到原来的位置上，即可取出锻件。

三、锻模结构与模锻工步 锤上模锻所用的锻模都由上模和下模组成。下模固定在砧座上，上模装在锤头上，锻造时随锤头一起上下运动。根据锻件形状和模锻过程的需要，上、下模上设有一定形状的凹腔，上、下模合在一起形成模膛。根据其功能的不同可分为模锻模膛和制坯模膛。

分类 ● 制坯模膛（体积分配） 模膛 种类 模锻模膛（锻件成形） 切断模膛（锻件与坯料切离） 镦粗 拔长 滚挤★ 弯曲 … 预锻→初步成形 终锻→最终成形 设飞边槽★ 放收缩率

一、模锻的基本工艺过程 下料——坯料加热 ——制坯——预锻——终锻——精整； 后四步称为模锻的四个基本阶段。

二、模锻分类 (一)按锻模的类型可分为： 开式模锻 闭式模锻

(二)按使用的设备 锤上模锻： 蒸汽-空气锤，数控电液锤，对击锤； 压力机上模锻： 曲柄压力机，磨擦压力机，平锻机； 胎模锻： 自由锻设备。

1、锤上模锻 特点 配合间隙小； 机架与砧座相连； 震动、噪声大，模具寿命低。

☆锤上模锻，常使用多膛锻模。 从而，能够在一台机床上完成多道工序。

①拔长 制坯工步 ②滚挤 锻模 ③弯曲 模锻工步 ④预锻 ⑤终锻 切边模 切断工步 ⑥切边

Δ终锻模膛的特征是具有飞边槽，它由桥部与仓部组成。 1．桥部：形成足够的水平方向阻力，引导金属材料充满模膛。 2．仓部：容纳多余的金属。 3．多余金属经过桥部排入仓部后，上下锻模才能够打靠——缓冲作用，延长锻模寿命。

2、曲柄压力机

3、摩擦压力机

4、平锻机上模锻

例：汽车半轴连续模锻。

5、胎模锻 使用自由锻设备。 它是一种介于自由锻与模锻之间的锻造方法，适于小中批量生产，在我国中、小工厂应用普遍。 胎模——单膛锻模。不固定在锻锤上， 制坯模 焖形模 修整模

三、模锻生产特点 优点： 可生产形状复杂的锻件，锻件精度高，材料利用率高； 锻造流线分布合理，操作简便。 缺点： 1．坯料整体变形，抗力大，受设备吨位限制，不能生产大的锻件； 2．设备投资大，锻模成本高。 应用：中、小锻件的成批、大量生产。

模锻斜度应取3°、5°、7°、10°……等标准度数， 以便采用标准指状铣刀加工。 四、模锻零件结构工艺性 （一）选用合理的模锻斜度、圆角半径和分模面 1、模锻斜度——凡平行于锤击方向的表面均须设置。 目的：便于锻件出模。 零件设计阶段，在平行于锤击方向的非加工表面设置； 工艺设计阶段，在平行于锤击方向的加工表面设置 。 模锻斜度应取3°、5°、7°、10°……等标准度数， 以便采用标准指状铣刀加工。

分模面上，两模膛轮廓不同，则不易发现错移。 2、模锻圆角 作用：减少金属塑性流动阻力； 避免锻件被撕裂； 避免发生应力集中，延长模具寿命。 3、分模面的选择——这是设置模锻斜度的前提。 （1）便于发现“错移”。 分模面上，两模膛轮廓不同，则不易发现错移。

（二）有利于金属充满模膛——尽量使模膛深度最浅。

（三）零件形状力求简单、平直和对称。 ——减少制坯，预锻工步；方便制模。 （四）、避免薄片、高肋、深槽结构。