預(yù)成形坯的設(shè)計(jì)是根據(jù)鍛件的重量、密度、形狀和尺寸要求，設(shè)計(jì)預(yù)成形坯的密度、形狀和尺寸的。最基本的原則就是在鍛造時(shí)有利于預(yù)成形坯的致密和充滿模膛，同時(shí)在充滿模膛前應(yīng)盡可能使預(yù)成形坯有較大的橫向塑性流動(dòng)。但在充滿模具型腔前的塑性變形量不能大于預(yù)成形坯塑性允許的極限值。另外還必須考慮預(yù)成形坯在充滿模具型腔時(shí)，各部位的應(yīng)力狀態(tài)應(yīng)盡可能處于三向壓應(yīng)力狀態(tài)下，避免或減小拉應(yīng)力狀態(tài)。
密度是預(yù)成形坯的基本參數(shù)。根據(jù)預(yù)成形坯密度及鍛件質(zhì)量，求得預(yù)成形坯的體積，然后根據(jù)預(yù)成形坯的高徑比，分別確定預(yù)成形坯的高度及徑向尺寸。以此作為壓制模尺寸設(shè)計(jì)的依據(jù)。
粉末鍛件的最終密度主要是由鍛造變形決定的，一般與預(yù)成形坯密度關(guān)系不大。預(yù)成形坯密度選擇主要考慮預(yù)成形坯要有足夠強(qiáng)度，保證在生產(chǎn)工序之間的傳輸過(guò)程不損壞，形狀完整。為此一般冷壓制后的預(yù)成形坯密度為理論密度的80%左右。
在實(shí)際生產(chǎn)中，預(yù)成形坯形狀選擇是極為重要的，大體上分為兩類(lèi)：1）近似形狀，預(yù)成形坯與最終鍛件形狀相近，類(lèi)似熱復(fù)壓的情況。2）簡(jiǎn)單形狀，預(yù)成形坯形狀較簡(jiǎn)單，與鍛件形狀差別較大。一般是鍛件形狀的一種簡(jiǎn)化。這種情況預(yù)成形坯鍛造時(shí)，不僅只是高向鐓粗變形或壓實(shí)，而且通過(guò)較大的塑性流動(dòng)充滿模具型腔。
對(duì)于形狀較復(fù)雜鍛件的預(yù)成形坯，可以對(duì)其不同部位及性能要求，分別進(jìn)行設(shè)計(jì)，以保證致密成形，而不產(chǎn)生裂紋。如果采取近似形狀預(yù)成形坯，鍛造時(shí)只是簡(jiǎn)單的軸向壓實(shí)，由于沒(méi)有水平方向的塑性流動(dòng)，不能滿足力學(xué)性能要求。為此必須重新考慮預(yù)成形坯的形狀。如果預(yù)成形坯內(nèi)孔與芯軸之間變形時(shí)過(guò)早的接觸，就會(huì)由于摩擦作用，產(chǎn)生拉應(yīng)變，導(dǎo)致法蘭頸的頂部產(chǎn)生開(kāi)裂。為此要求預(yù)成形坯內(nèi)孔與芯軸之間留有一定間隙，以避免內(nèi)表面過(guò)早接觸芯軸，需要選擇合適的預(yù)成形坯內(nèi)孔徑尺寸。
