一料多锻模锻法是将一件坯料在模锻成形后以获得≥2件（或≥2种）材料牌号与批次相同和力学性能相同或相近锻件的一种模锻成形方法。模锻件多数为一料一锻成形（即将一件坯料在模锻成形后只获得一件或一种锻件），但在特定条件下也可实现一料多锻成形（主要有一模多锻、连续多锻、调头模锻、复合模锻、废料再锻和多件合锻等六种成形方式）。理论与实践表明，一料多锻模锻法如果运用合理，可有效改善锻造工艺性，节约金属材料，提高锻件质量，提高锻造效率和降低锻件成本，否则，会导致锻造工艺性差、浪费金属材料、锻件质量差、锻造效率低和锻件成本高等现象。

一料多锻模锻法的约束条件

　　一料多锻模锻法具有一定的约束条件（或不适宜条件），只要具有以下内容之一的皆不适宜一料多锻（尤其不适宜一模多锻、连续多锻、调头模锻及复合模锻等成形方式）：如锻件重量大、锻件水平投影面积大、锻件形状过于复杂、锻件材料级别系数过大、锻造温度范围过窄、锻模模膛深度大、不经制坯直接终锻变形量过大、在一火次模锻中的制坯工步数≥3、锻模使用数量需增加及锻造设备使用数量需增加的等。一料多锻模锻法是一项系统工程，有效确定约束条件和适宜条件是实现一料多锻可靠性、有效性和时效性的前提条件之一。

一料多锻模锻法的应用实例

　　（1）一模多锻 一模多锻可提高锻模的使用功能与经济性及锻造效率，但会增大锻模尺寸和设备吨位，当锻模尺寸和设备吨位不足时，则极易导致成形难和锻造效率低等不利因素。调速锤为单件重量＜0.2kg的小型模锻件（见图1），零件采用中合金钢12CrNi3A和高温高合金钢GH4080A两种材料，其模锻成形方式具有明显差异。

　　12CrNi3A钢模锻成形的约束条件少，模锻工艺性较好，适宜一模多锻、调头模锻、连续多锻和多件合锻等。在一模多锻时，可实现一料两锻或一料三锻；或在调头模锻后再一模多锻时，可实现一料四锻或一料六锻。

　　GH4080A钢模锻成形的约束条件极多，如塑性低、变形抗力大、粘附力大、材料级别系数极大、对加热速率敏感性强、锻造温度范围窄、始终锻温度要求严格、导热率低、对应变速率和应力状态敏感性强、冷作硬化倾向明显、再结晶温度高速度慢、临界变形程度范围宽和在加热和模锻时不发生同素异构转变等不利因素，模锻工艺性极差，不适宜一模多锻、调头模锻、连续多锻、复合模锻和多件合锻等，只适宜一料一锻。

图1 调速锤锻件毛坯

　　（2）连续多锻 指在同一套锻模上将一件坯料分段模锻≥1件锻件以后再用切断模膛将该锻件从坯料上切断分离，依次再锻造和再切断分离以获得≥3件锻件的一种模锻成形方法。连续多锻可充分有效利用钳夹头以节约原材料，但xx成形的锻件温度较低和不易切断，又会影响锻件质量、锻造效率和锻模使用寿命。

　　销轴锻件（见图2）连续多锻的工作过程为：拔长→滚挤→终锻→切断→拔长→滚挤→终锻→切断→拔长→滚挤→终锻，即先将坯料的第1段依次拔长、滚挤和终锻，然后将成形的第1件锻件在切断模膛上切断；然后再将坯料的第2段依次拔长、滚挤和终锻，然后将成形的第2件锻件在切断模膛上切断；xx再将剩余坯料的第3段依次拔长、滚挤和终锻。销轴连续多锻可实现一料三锻，可xx限度地减小钳夹头体积。

图2 销轴锻件毛坯

　　（3）调头模锻 指在同一套锻模上将一件坯料先模锻成形≥1件锻件（或先成形坯料一部分）以后再将锻件前后调头模锻再成形≥1件另一锻件（或后成形坯料另一部分）以获得≥2（或≥1）件（种）锻件的一种模锻成形方法。调头模锻可充分有效利用钳夹头以节约原材料，锻造效率较高，但锻件坯料在调头后的温度低，对锻模使用寿命和锻件质量有一定的影响。

　　连接头锻件（见图3）调头模锻的工作过程为：拔长→终锻→调头终锻，即先将坯料中间部分拔长后再将坯料的一半终锻成形为1件锻件，然后再用钳子夹住锻件前后调头将坯料的另一半终锻成形为另1件锻件，以实现一料两锻。连接头调头模锻可达到小无钳夹头、锻造效率高、锻模使用寿命高及锻件质量一致性好等效果。

图3 连接头锻件毛坯

　　（4）复合模锻 指将1件坯料在1套锻模上1次性复合模锻成形后以获得≥2件（种）不同形状、尺寸及性能锻件的一种模锻成形方法。

　　复合模锻可xx限度地提高锻件材料利用率，具有“投入最小化、回收利用xx化、资源能源使用率xx化和对环境改变最小化”的特点。但大锻件与小锻件复合模锻成形的形状和尺寸较难匹配。

　　齿轮复合模锻成形（见图4）的过程为：将坯料1复合模锻为大齿轮锻件2、小齿轮锻件4和螺母垫片锻件5。齿轮复合模锻实现了一料三锻，从输入到输出符合循环经济“减量化、再利用和再循环”的3R操作原则，可降低原材料消耗12％。

图4 齿轮复合模锻流程

1.坯料 2.大齿轮锻件 3.大齿轮飞边 4.小齿轮锻件

5.大齿轮冲孔连皮或螺母垫片锻件 6.小齿轮冲孔连皮

　　（5）废料再锻 指在模锻≥1件锻件以后再利用该锻件的冲孔连皮或钳夹头等1件废料再模锻以再获得≥1件（种）不同形状和尺寸小锻件的一种模锻成形方法。

　　废料再锻可xx限度地提高齿轮锻件材料利用率，具有更精、更净、更省的特点；但再锻废料较难与新锻件的材料牌号、形状与尺寸或体积等相匹配。

　　齿轮废料再锻（见图5）过程为：先将坯料1模锻成形为齿轮锻件3和大齿轮冲孔连皮2，再利用冲孔连皮2废料模锻成形为止推垫锻件6，xx将止推垫锻件6的冲孔连皮5再冲切或机加为螺母垫片8。齿轮废料再锻实现了1料3锻和大齿轮冲孔连皮废料的循环再利用，可降低原材料消耗12％。

图5 齿轮废料再锻流程简图

1.坯料 2.齿轮连皮 3.齿轮锻件 4.齿轮飞边 5.止推垫连皮

6.止推垫锻件 7.止推垫飞边 8.螺母垫片

　　（6）多件合锻 指用1件坯料将≥2件（种）锻件合为一体模锻后再通过锻切、锯切或线切割等方法切断分离的一种模锻成形方法。

　　多件合锻可减少锻件和锻模品种，不同锻件具有相同的材料牌号和批次以及相同或相近的力学性能；但所获得的每一种锻件在锻造与机加工后的总合格品率不相同时，每一种锻件的最终数量难以做到一一对应，还可能会增大锻模尺寸、增大模锻设备吨位以及影响模锻效率。

　　396柴油机连杆锻件为连杆和连杆盖2件一体合锻成形（见图6），采用顺序成形模锻法和反变形模锻法原理优化锻模设计，有效改善了模锻工艺性，减少了锻造工序数量，降低了锻造能耗，确保了锻件力学性能和质量一致性好，实现了省力和省时成形（在相对打击能量较小的30kN模锻锤上的模锻成形效果超过了在50kN模锻锤上的模锻成形效果）。

图6 396柴油机连杆锻件毛坯

结语

　　（1）一料多锻模锻法可将1件坯料在模锻成形后获得≥2件（或≥2种）材料牌号与批次相同和力学性能相同或相近的锻件。

　　（2）一料多锻模锻法主要有一模多锻、连续多锻、调头模锻、复合模锻、废料再锻及多件合锻等6种成形方式，将以上任意一种或≥2种复合成形方式灵活运用，可有效改善模锻工艺性，减少原材料消耗，提高锻造效率和降低锻件成本。