进行锻造工艺工装设计时，我们往往对预、终锻金属流动的分析较多，注重防止产生折纹和充不满，而对锻件的切边（冲孔）变形问题考虑不足。对于锻件的变形，我厂现主要采用冷、热校正工艺来补救，如：连杆的冲校复合、冷校正工艺，叉形锻件的切校联合工艺，直轴锻件的冷校正工艺等。更有大量的变形问题没有被解决，这直接影响了锻件质量，如：连杆工字形截面的“八字”变形、平锻齿轮件的端面及椭圆变形问题等，其原因是这些变形采用校正工艺根本无法解决，必须在切边（冲孔）等工序采取措施，防止产生切边变形，或将变形减少到允许范围内。 
   锻件的切边变形是一个很复杂问题，防止（减小）变形的途径大致上有以下几点：1、减小机锻模桥部高度，以减小切边力，但受到锻压机设备精度影响，过小空车时易打裂模具。2、采用限制变形的措施，利用弹性机构使锻件在“封闭”型腔内完成切边过程，以改变切边（冲孔）时锻件内部的应力状态，降低内应力。3、采用终锻补偿方式解决锻件局部的拉压变形。4、采用波浪形凹模刃口，分段切边，以减小切边压力。5、合理设计平锻穿孔件的穿孔凹模型腔，防止（减小）穿孔时不利外力产生的锻件变形。
   举例分析连杆工字形截面的“八字”变形、直轴类锻件的轴线弯曲变形、薄齿轮件端面变形和平锻齿轮件的端面及椭圆变形的产生原因，并提出了相应的防止变形的工艺措施。
一、连杆工字形截面的“八字”变形
  连杆在切边时易产生工字形截面的“八字”变形，表现为工字形截面的上面两条筋向内收并变深，下面的两条筋外张并变浅，见图一(A)所示。对于神龙连杆，如切边不采取任何措施，即采用简单切边模，实测变形程度如下：上下筋的宽度差达2.2mm~3.2左右，深度差达1.3~1.6mm。其原因就在于该锻件的工字形截面过于单薄、易变形。
   后仍采用简单切边模结构，但采取工字钢部的切边凸模型腔侧面与锻件之间不留有间隙，这一点是和常规设计不同的，常规设计为了防止锻件压伤，这里通常留有1mm间隙，见图一（B）所示。改进后，因有凸模的支撑作用，锻件的切边变形有明显改善，实测变形程度如下：上下筋的宽度差为1.0~1.2mm左右，深度差达0.8~1.0mm左右。
   为了进一步提高锻件质量，我们在前一改进的基础上，设计增加了一浮动凹模，见图二所示，我们称之为“双凹模结构”。该结构采用了8组压力弹簧，总压力达2.8吨。它通过两种方式达到减小变形的目的：一是在弹簧作用力及活动凹模惯性作用下，将飞边桥部进一步减薄，实测减薄0.5mm左右，因而减小了切边力；二是切边过程中，由于弹簧压力作用，锻件内部的应力分布状态发生了改变，限制了锻件的切边变形。同时，该结构还能取退飞边的作用，便于操作。该结构的不足之处是因凸模在浮动凹模内，不便于调整凸凹间隙。 

    采用“双凹模结构”后，锻件基本上没有切边变形，实测变形程度如下：上下筋的宽度差为0.5mm左右，没有深度差，已达到进口件的水平。
二、直轴类锻件的轴线弯曲变形
   对于直轴类锻件，切边时只会产生轴线弯曲变形，我厂目前主要采用冷校正方式解决。在国外，为降低成本，往往不用冷校正，而在切边工步采取措施控制锻件的弯曲变形。如神龙变速箱内的轴类件，为典型的易变形细长轴类件，但在法国生产中没有冷校正工艺。
   这一变形问题同样可以采用上述“双凹模结构”的切边模解决，但因力臂变化，锻件内部应力分布变化不大，第二种作用将不大。故在此介绍一种“双凸模结构”的切校复合模，其结构见图三所示，据介绍，采用这种结构可将锻件的切边变形减小到直线度0.5mm左右，因而完全能够达到锻件的质量要求，可以不需要冷校正。且它与“双凹模结构”相比，不存在调整困难问题。该结构设计时应注意以下三点：
   1、为便于锻件的摆放定位和取出，浮动凸模的起始高度（指锻件中心高度）必须高出凹模3mm左右。锻件采用浮动凸模定位。
   2、为防止上、下凸模直接撞击，导致模具损坏，上凸模的过切量必须小于上、下凸模抬高量之和减去3mm左右，即空车时上下凸模不对击。
   3、受空间限制，弹簧力大小达锻件热校正所需压力是不可能的，也是没有必要的。因锻件在切边前还没有变形，切边时切边力产生弯曲力矩，下凸模产生校正力矩，两力矩作用相反，弹簧力的大小为：能保证切边时锻件内合力矩所产生的内应力小于锻件的热变形强度即可。
三、薄齿轮件端面变形
    厚度较小的齿轮件，在切边（冲孔）力作用下，易发生端面变形，即端面呈“锅形”。尤其是现在要求锻出油槽的齿轮锻件很多，这一问题就更加突出了，严重困扰着该类锻件的生产，后不得不采用冷校正的方式解决。对于这类变形，为降低锻件成本，笔者认为，应着眼于在切（冲）工步解决。

    齿轮件在我厂目前主要采用A型切边（冲孔）复合模，锻件在切边（冲孔）时处于自由变形状态，不利于防止锻件的变形。实际上只要在原A型复合模的基础上加以少量改动，将原拉杆式退料装置改为弹性退料装置，则可取到切、冲、校的作用。在切边、冲孔、退料全过程中，锻件始终处于顶出器与凸模之间的“密封”空间内，这对防止锻件的变形极为有利。与“双凸模结构”一样，应合理设计弹簧力的大小，不要过大。
四、平锻齿轮件的端面及椭圆变形

   在平锻机上生产齿轮锻件，具有材料利用率高等优点，但在穿孔时易产生变形，表现为径向的椭圆变形和端面的扭曲变形（呈锅形）两种形式，这是制约生产、影响产品质量的重要因素之一。两种变形均是由于穿孔时，终锻分模面毛刺在穿孔型内受压产生的，具体分析见《平锻件穿孔变形问题的初步探讨》一文。解决上述变形的工艺措施是：更改穿孔凹模腔设计，使其避开终锻产生的分模面毛刺。因此建议穿孔型按下列原则进行设计：
1、径向尺寸：根据毛刺大小，穿孔型腔的径向尺寸比终锻的大2至4mm。

2、轴向尺寸：对于轴向台阶尺寸的处理比较复杂，因要考虑穿孔承压区这一问题。在承压区内：与终锻型腔尺寸一致；承压区外，比终锻型腔尺寸小2mm左右，以让开终锻毛刺。
五、小结

采用终锻补偿方式解决锻件局部的拉压变形的实例在我厂很多，在此不一一列举，其不足之处是补偿量在调试前难以确定，只能凭经验进行，大多数情况下是在调试后才确定是否要补偿和补偿多少，因此首批生产被动，需进一步总结经验。波流浪形凹在我厂应用也较多，对减小切边力，减小变形非常有利，这一工艺应用也比较成熟，在此不再展开。

最后，希望通过对这几类典型变形问题的分析，能引起大家对锻件变形问题的重视，并对大家的工作有所帮助。因水平有限，不足之处请大家批评指正。