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镦粗工序目前在锻造生产中得到普及，通过镦粗能得到特定的形态，同时也能明显提高锻件的物理性能和化学性能[4]。长杆类锻件的高径比一般比较大，超出了能稳定镦粗的范围，镦粗过程中容易产生失稳的情况，此时毛坯材料的分布形态会有所改变，不再有笔直的轴。若不采取一定的措施，纵向将会有弯曲甚至出现材料的皱褶和叠加，锻件只能成为废品。此外，由于毛坯材料在凹模型腔中呈现无规律的形态分布，使得型腔的边角处很难充满，而型腔的其他地方在分模面处的材料过多，使成形力急剧地增加，载荷出现严重的不平衡，严重时会突然停机，对机器和生产极为不利，这些都是我们应该努力避免的。86493

传统的防止锻件失稳的方法是限制其变形量。当坯料的高径比小于3时，可以将坯料一次镦粗成形，而不会产生失稳或内部缺陷。当高径比大于3时，局部镦粗规则要求坯料在模具的型腔内多次积聚，直到高径比小于3。但以上措施并不能从根本上解决塑性失稳的问题，而且多次成形的工步较多，工序复杂，限制了高效率的生产，增加了生产成本。本次毕业设计就是要研究如何在镦粗长轴锻件时做好防失稳的工作。

为了避免镦粗时发生塑性失稳，首先要将高径比控制在3以内。本文采用了镦粗冷挤压的方式来设计模具。通过使用合理的模具结构使锻件的高径比小于3，在镦粗的同时将金属材料挤压到凹模腔内，从而得到所需结构的零件。在模具设计的过程中，首先使用PRO/E软件做出模具的三维造型，再用DEFORM软件对锻件成形的过程进行模拟仿真，最后根据软件模拟的结果对模具的结构进行相应的改善，从而得到符合要求的模具结构和零件。