模鍛模具設計需圍繞 “金屬均勻流動”“鍛件精確成型”“模具易維護” 三大關(guān)鍵目標展開。首先是模膛設計，需根據(jù)鍛件形狀確定模膛的分型面（通常選在鍛件大截面處，便于取件）、圓角半徑（避免鍛件產(chǎn)生折疊缺陷，一般取 3-10mm）、拔模斜度（1-5°，減少鍛件與模膛的摩擦，便于脫模）；對于復雜鍛件，需在模膛內(nèi)設置導流槽，引導金屬向難充滿的部位流動。其次是模具強度設計，模具的飛邊槽、橋部厚度需根據(jù)鍛造設備噸位計算，確保合模時能承受鍛造沖擊力，避免模具變形；大型模鍛模具還需設計加強筋，增強模具整體剛性。近年來，模具設計已***采用 CAD 三維建模與 CAE 仿真技術(shù)，通過模擬金屬在模膛內(nèi)的流動過程，提前發(fā)現(xiàn)設計缺陷（如金屬堆積、未充滿等），并進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化，使模具設計周期縮短 30% 以上，試模成功率提升至 80% 以上。航空發(fā)動機渦輪盤用高溫合金模鍛，需承受高溫高壓與離心載荷。模鍛件

模鍛件生產(chǎn)中的潤滑與脫模技術(shù)：潤滑與脫模是模鍛生產(chǎn)中防止鍛件與模具粘連、減少模具磨損的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。模鍛潤滑需根據(jù)鍛件材質(zhì)與鍛造溫度選擇適配的潤滑劑：熱鍛時（溫度＞800℃），常用水基石墨潤滑劑（石墨含量 10%-20%），其在高溫下能形成致密的潤滑膜，且冷卻作用可保護模具；冷鍛時，需采用極壓潤滑劑（含硫化物、磷化物添加劑），增強在高壓下的潤滑性能，防止模具劃傷。脫模技術(shù)則分為主動脫模與被動脫模：主動脫模通過在模具內(nèi)設置頂出機構(gòu)（如頂桿、頂管），鍛件成型后由設備驅(qū)動頂出機構(gòu)將其推出模膛，適用于形狀簡單的鍛件；被動脫模需依賴鍛件自身的彈性變形與拔模斜度，在開模時自然脫離模具，適用于復雜形狀鍛件，但需嚴格控制拔模斜度與模膛表面粗糙度（Ra≤0.8μm）。此外，定期清理模具表面的殘留潤滑劑與氧化皮，也是保證潤滑與脫模效果的重要措施。模鍛件等溫鍛造讓坯料與模具恒溫，適配復雜薄壁鈦合金航空鍛件。

模鍛件的殘余應力產(chǎn)生與消除方法：模鍛件在鍛造過程中，因坯料各部位變形不均、冷卻速度差異，會產(chǎn)生殘余應力（分為表面應力與內(nèi)部應力），若不消除，會導致鍛件后續(xù)加工時變形、開裂，或在使用中出現(xiàn)性能衰減。殘余應力的產(chǎn)生主要源于兩個階段：一是鍛造階段，金屬在模膛內(nèi)流動時，表層與心部變形速度不同，形成塑性變形差異；二是冷卻階段，鍛件表層冷卻快、收縮大，心部冷卻慢、收縮小，相互約束產(chǎn)生應力。消除殘余應力的常用方法是熱處理：對于碳素鋼、低合金鋼鍛件，采用去應力退火（加熱至 550-650℃，保溫 2-4 小時，隨爐緩冷），可消除 70%-80% 的殘余應力；對于鈦合金、高溫合金鍛件，需采用等溫退火（加熱至 β 相變點以下 50-100℃，保溫 4-6 小時），在消除應力的同時，保證鍛件組織穩(wěn)定。此外，振動時效處理（通過低頻振動使鍛件內(nèi)部應力重新分布）也是一種高效的應力消除方式，尤其適用于大型、復雜鍛件（如飛機起落架），能避免長時間熱處理導致的鍛件變形。

模鍛件生產(chǎn)過程中的質(zhì)量控制：模鍛件生產(chǎn)過程中的質(zhì)量控制至關(guān)重要，貫穿從原材料采購到成品檢驗的各個環(huán)節(jié)。在原材料環(huán)節(jié)，嚴格檢驗材料的成分、硬度、金相組織等指標，確保符合工藝要求。鍛造過程中，精確控制鍛造溫度、壓力、速度等參數(shù)，避免出現(xiàn)過熱、過燒、折疊等缺陷。模具的維護與保養(yǎng)也不容忽視，定期檢查模具磨損情況，及時修復或更換，保證模具精度。鍛件成型后，采用外觀檢測、尺寸測量、無損探傷（如超聲波探傷、磁粉探傷）、力學性能測試等多種手段進行整體檢驗，只有各項指標均符合標準的模鍛件，才能進入后續(xù)加工或交付使用。船舶曲軸模鍛件需高抗拉強度與疲勞壽命，通過船級社認證。

模鍛件生產(chǎn)企業(yè)的供應鏈管理圍繞 “高效、穩(wěn)定、協(xié)同” 展開，涵蓋原材料采購、設備供應、零部件配套等環(huán)節(jié)。在原材料采購方面，企業(yè)與大型鋼鐵企業(yè)（如寶鋼、鞍鋼）建立長期合作關(guān)系，簽訂年度供貨協(xié)議，通過 “集中采購 + 長單鎖價” 模式，確保合金鋼、鈦合金等關(guān)鍵原材料的穩(wěn)定供應，同時降低價格波動風險；對于進口高溫合金等稀缺材料，通過與國際供應商（如美國肯納、德國蒂森克虜伯）建立戰(zhàn)略合作，縮短交貨周期至 3-6 個月。設備供應環(huán)節(jié)，優(yōu)先選擇具備定制化能力的設備廠商（如中國一重、德國西門子），針對多向模鍛、等溫鍛造等特殊工藝，聯(lián)合開發(fā)專門設備，例如某企業(yè)與設備廠合作研發(fā)的 12000 噸多向模鍛液壓機，實現(xiàn)了 4 個方向的同步加壓精度控制在 ±0.1mm。協(xié)同創(chuàng)新方面，企業(yè)與高校（如哈爾濱工業(yè)大學、上海交通大學）共建 “先進鍛造技術(shù)聯(lián)合實驗室”，開展模具材料、工藝模擬等前沿研究，近 5 年聯(lián)合攻關(guān)突破了 15 項關(guān)鍵技術(shù)，推動模鍛件產(chǎn)品向高級化升級。同時，通過搭建供應鏈數(shù)字化平臺，實現(xiàn)原材料、設備、零部件的全流程溯源，將供應鏈響應速度提升 40%，滿足客戶個性化定制需求。軌道交通模鍛件用鋁合金，經(jīng)拓撲優(yōu)化，實現(xiàn)輕量化與強度。嘉定區(qū)機車模鍛件

汽車曲軸模鍛件需高綜合力學性能，保障發(fā)動機穩(wěn)定高效運轉(zhuǎn)。模鍛件

數(shù)字化模擬技術(shù)已成為模鍛工藝優(yōu)化的 “關(guān)鍵工具”，能有效降低試模成本、縮短生產(chǎn)周期。目前主流的模鍛模擬軟件包括 Deform、Forge、Abaqus 等，可實現(xiàn)從加熱、鍛造到冷卻的全流程模擬。其應用主要體現(xiàn)在三個方面：一是金屬流動模擬，通過模擬坯料在模膛內(nèi)的流動軌跡，預測是否出現(xiàn)折疊、未充滿、金屬堆積等缺陷，進而優(yōu)化模膛結(jié)構(gòu)與鍛造參數(shù)（如打擊速度、壓下量）；二是溫度場模擬，分析鍛造過程中坯料與模具的溫度變化，避免局部過熱或過冷，優(yōu)化加熱與冷卻方案；三是應力場模擬，預測鍛件內(nèi)部的殘余應力分布，為后續(xù)熱處理工藝制定提供依據(jù)。例如，某企業(yè)生產(chǎn)航空發(fā)動機渦輪盤鍛件時，通過數(shù)字化模擬，將試模次數(shù)從傳統(tǒng)的 5-8 次減少至 2-3 次，試模周期從 3 個月縮短至 1 個月，綜合成本降低 40% 以上，同時鍛件合格率從 70% 提升至 95%。模鍛件

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