或 3 ＝（ 2＋ 2＋ ）
带入得 1 ＝ （ 2＋ 2＋ ） 3

解得
＝
3
3 3 3 － 2－ 或＝ － 2－ 4 2 － 4 2
ε 是一个关于、 函数。下图是锥形型槽内聚集的限制曲线，设 计时采用abc曲线以下的系数，可获得合格的产品。由长径比数值 与曲线的交点确定系数、，求出聚集工步尺寸Dm＝ d，dm＝ d0。
2 2 d 计＝ D锻 －d 锻
带孔锻件坯料直径计算： 当（1）d计/ d锻＝1.0～1.2时，取d坯＝（0.82～1.0）d计； （2） d计/ d锻＞ 1.2时，取d坯＞ d锻 （3）d计/ d锻＜ 1.2时，取d坯＜ d锻 坯料长度的计算： L坯＝1.27V坯/d2坯 其中 V坯＝（V锻＋V芯＋M毛)(1＋δ ）
6－4 顶镦规则及聚集工步计算
一、顶镦规则 顶镦：坯料端部的局部墩粗为顶镦或聚集，是平锻机的基本工步。 1）顶镦第一规则：当长径比 ≤ 3，端部较平时，可在平锻机中自 由墩粗到任意大的直径而不弯曲。即：不弯曲的工艺条件 ≤ 3。
长径比过大造成弯曲
端面不平，长径比过大造成弯曲
允许长径比允
2）顶镦第二规则：在凹模内顶镦时，若：Dm ≤1.5d0时，f ≤ d0 或 Dm ≤ 1.25d0时，f ≤ 1.5d0， ＞ 允，可进行正常的局部墩粗而不 产生折叠。如图（b），用于 ＜10锻件。即：细长杆镦粗时，产 生纵向弯曲，但不致于引起折叠的工艺条件。
模锻过程原理图
2.平锻机模锻工艺、设备特点及其应用 工艺特点： (1)设有两个相互垂直的分模面，能锻出两个不同方向具有凹档和凹 孔的锻件。
（2）坯料水平放料，锻件长度不受设备空间限制，能进行长杆类 锻件和长杆空心类锻件的模锻，进行深穿孔或深冲孔工作。
（3）平锻机导向性好，形程固定，尺寸稳定性比锤上模锻好。 （4）可进行开式或闭式，可进行切边、剪料、弯曲、热精压、热 挤压等。 设备特点
无孔类
不通孔类
第二类：无杆件锻件类，锻造工步：集聚、冲孔、预锻、终锻、穿孔或切断
通孔类
不通孔或无孔类
第三类：管料墩粗锻件类，锻造工步：集聚、预锻、终锻
第四类：挤压件类，锻造工步：集聚、挤压
第五类：联合模锻件类，锻造工步：由锻件形状选取锻造工步
6－3 平锻机模锻锻件图设计
主要内容：分模面的形式和位置；机械加工余量和公差；锻模斜度 和圆角半径；技术条件。 一、确定分模位置和形状 要点： 1.分模面设置在最大轮廓的最前端(左端)。 优点：凸模结构简单，锻件的杆部和头 部不偏心。 缺点：切边工序易拉出纵向毛刺。 2.分模面设置在最大轮廓的中部。 优点：切边时飞边切除干净。 缺点：凸模和凹模调整不当会产生错差。 3.分模面设置在最大轮廓的后端（右端）。 优点：在凸模中成形，锻件同心度好。 缺点：锻件在切边模膛内较难定位，锻件和 坯料之间易产生错差。
（1）设备是模锻设备中结构最复杂，价格最贵锻造设备。
（2）锻件表面尺寸要求精度高，否则夹不紧或产生纵向毛刺。 （3）锻件加热质量高，平锻机工艺适应性差，不适应非对称件。 （4）锻造同类大小的锻件，平锻机生产效率比热模锻压机低。 应用特点
（1）各种螺栓、铆钉类锻件；
（2）汽车锻件如气门、半轴，环形类锻件； （3）长杆件的局部镦粗，如抽油杆类的镦粗。
凸模
凹模
3）顶镦第三规则：在凹模内顶镦时，若：Dm ≤1.5d0时，f ≤ 2d0 或 Dm ≤ 1.25d0，f ≤ 3d0， ＞ 允， 用于 ＞10的锻件。可进 行正常的局部墩粗而不产生折叠.如图（a）。即：产生纵向弯曲， 但不致于引起折叠的工艺条件。
凸模 凹模
二、集聚工步计算 要点：1.当锻件的 ＞ 允时须按照顶镦的第一、第二、第三规则 来进行多次顶镦。 2.在凸模中进行顶镦时，充型条件较好。 3.利用体积不变条件计算变形的限制条件。 变形条件计算，由体积不变条件得：
6－2 平锻机工步及锻件分类
一、平锻机基本工步
平锻机常用的基本工步有： (1)局部墩粗；（2）冲孔；（3）成形； （4）切边（5）穿孔（6）切断
集聚－压扁－成形－切边
集聚－成形、冲孔－穿 孔－切芯料边
集聚－成形－穿孔、切芯料
二、平锻机模锻锻件的分类：五类
第一类：具有粗大部分的杆件类，锻造工步：集聚、预锻、终锻
二、机械加工余量与公差 确定方法： （1）根据设备吨位大小来确定。如下表：
（2）根据锻件尺寸、形状确定，根据相关标准查阅确定。 如可按JB3834-85标准确定。
三、锻模斜度 设计锻模斜度的目的是利于取模。平锻机具有两个方向的分模面， 斜度可适当减小，甚至没有斜度。典型锻件斜度如下表
四、圆角半径 有利于充型和延长模具寿命。如在凹模中成型的部分 外圆半径：r1＝（径向机械加工余量＋高度方向加工余量）/2+倒角 高度值。 在冲头中成型的部分 内圆角半径:R1=凸肩/5＋0.1 凸模圆角半径：r2＝H/10+1; R2=H/5+1
锥形槽槽内聚集限制曲线
6－5 通孔锻件和盲孔锻件的工步计算
通孔锻件和盲孔锻件锻造特点：模锻工艺需要聚集、冲孔和切断。 一、通孔锻件热锻件图设计 设计依据：冷锻件图，在冷锻件图基础上加收缩量获得。设计要点 如下图。
二、冲孔次数的直径dc`之比。由下图确定。
冲深孔时时为了防止锻件冲歪，需要设计冲头进入凹模的导向 长度b≥ 10～15mm。 三、聚集工步与原坯料尺寸 为了保证冲孔成形质量，要 求冲头直径（D冲头）和坯料直径 （D坯）有适当的比值，一般 D冲头/ D坯=0. 5~0. 7。 根据冲头只对坯料进行分流 无明显的轴向流动，合理的冲孔 坯料可根据计算毛坯来确定。 方法同锤上模锻。计算毛坯分为 三个部分：简单圆柱；锥形空心 体；圆柱体。 计算毛坯尺寸确定：
2 2 2 ( Dm dm Dm d m )Lm / 12 d 0 l0 / 4
左右同除d 02
2 2 dm D d L l 1 Dm ( 2 2 m2 m ) m ) 0 3 d0 d0 d0 d0 d0
设 Lm D d l f , m , m , 0 , d0 d0 d0 d0 d0