鍛造工藝的優(yōu)化設(shè)計
應(yīng)采用計算機對模具進行優(yōu)化設(shè)計（數(shù)值模似）輔助以物理模擬，以保證金屬順暢流動，充滿模膛且應(yīng)力分布均勻。設(shè)計模具時充分利用CAD系統(tǒng)功能對產(chǎn)品進行二維和三維設(shè)計，這樣保證產(chǎn)品原始信息的統(tǒng)一性和精確性，避免人為因素造成錯誤，提高模具設(shè)計質(zhì)量。產(chǎn)品三維立體的造型過程，可以在鍛造前全面反映出產(chǎn)品的外在形狀，并及時發(fā)現(xiàn)原始設(shè)計中可能存在的問題。
模具結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計
鍛造模具結(jié)構(gòu)對鍛件質(zhì)量、生產(chǎn)率、勞動強度、鍛模使用壽命以及鍛模的加工制造都有一定影響，其重要性并不亞于各種模膛的設(shè)計。
工藝和模具設(shè)計
制坯工步設(shè)計
為使鍛件充型良好及模具各處應(yīng)力均衡，必須合理制坯，以適應(yīng)鍛件橫截面積的要求和體積要求，獲得接近計算毛坯圖的形狀和尺寸，若制坯形狀和尺寸設(shè)計不合理或制坯模膛嚴重磨損時，都會降低預(yù)鍛模和終鍛模的壽命。
某廠125MN機械壓力機六拐8平衡塊曲分模曲軸鍛模，鍛件質(zhì)量73.5kg，由于輥鍛模已生產(chǎn)8萬多件曲軸，嚴重磨損，又沒有及時修復(fù)，致使預(yù)鍛模和終鍛模僅生產(chǎn)約0.4萬件就損壞失效。當輥鍛模翻新后，不僅預(yù)鍛模和終鍛模壽命提高到0.6萬件～8萬件，而且又節(jié)省了原材料。
某廠汽車突緣叉鍛件采用圓坯料鐓粗除氧化皮后翻轉(zhuǎn)90o臥放半閉式預(yù)鍛，預(yù)鍛模壽命僅約3000件。當采用坯料按突緣叉鍛件計算毛坯圖的形狀和尺寸進行臥放壓擠兩次時，預(yù)鍛模壽命提高到5000件。
預(yù)鍛模膛和終鍛模膛設(shè)計
1）預(yù)鍛模膛設(shè)計原則
預(yù)鍛模膛用于改善金屬在充滿終鍛模膛時的流動條件，避免在鍛件上產(chǎn)生折疊和充不滿等缺陷，確保鍛造工藝穩(wěn)定，又減少終鍛模膛的金屬變形量，減少模膛磨損，提高整套鍛模壽命。
在預(yù)鍛模膛設(shè)計時，不僅需要考慮預(yù)鍛件和終鍛件相應(yīng)橫截面面積分配和體積分配，還必須確定預(yù)鍛模膛和終鍛模膛高度和寬度的關(guān)系。對于機械壓力機，預(yù)鍛盡量設(shè)計成在終鍛模膛內(nèi)是鐓粗成形，但對于不易充滿或易產(chǎn)生折紋部位的終鍛采用擠壓成形。這些原則應(yīng)根據(jù)不同鍛件形狀特點進行設(shè)計，實踐證明，預(yù)鍛模膛設(shè)計合理，鍛模壽命可提高30%～50%。
2）工字形斷面預(yù)鍛模膛設(shè)計
（1）連桿工字形斷面預(yù)鍛模膛設(shè)計主要是控制工字形部位的截面積稍大于相應(yīng)終鍛工字形截面積，但必須控制在3%～5%，復(fù)雜連桿則要控制在＜3%，否則不僅工字形部位要產(chǎn)生折疊，而且過多的金屬在模膛內(nèi)劇烈流動，增加模膛磨損。
（2）某廠汽車工字形截面前軸在125MN機械壓力機上模鍛，原預(yù)鍛模膛設(shè)計時，致命在終鍛時大量金屬通過橋部擠入倉部，增大模膛內(nèi)應(yīng)力，加速模膛機械磨損，模具壽命平均0.43萬件。
3）腹板寬而薄的齒輪預(yù)鍛模膛設(shè)計
模鍛時，腹板部位的金屬向外流動很劇烈，易在輪緣內(nèi)側(cè)產(chǎn)生折疊，同時，由于腹板薄，變形抗力極大，模膛的輪輻部位受到極大的摩擦力，該部位很快磨損，模具壽命較低。另外由于輪輻很薄，溫降快，更增大變形阻力，加大對模具的磨損，加快模具失效。預(yù)鍛模膛設(shè)計時應(yīng)遵循如下原則：
(1)預(yù)鍛件的腹板厚度等于終鍛件腹板厚度，但預(yù)鍛件腹板兩端圓角加大6mm～10mm，這樣終鍛時腹板部分的金屬不再流動，保證輪緣和輪轂部位有足夠金屬充滿良好，避免金屬長距離劇烈流動產(chǎn)生折疊和模具磨損。
（2）預(yù)鍛件輪轂體積等于或稍大于終鍛件輪轂體積，這樣輪轂部位就沒有多余金屬通過腹板向外流動，還可在連皮處設(shè)計倉部，存放多余金屬。
（3）預(yù)鍛件輪緣體積要略大于終鍛件輪緣體積，一般大1%～2%。
（4）減少預(yù)、終鍛飛邊橋部寬度：這類齒輪容易充滿，所以其預(yù)、終鍛橋部寬度可以比常規(guī)設(shè)計適當減少，這樣可以減少鍛造成形力，從而提高模具壽命。
