耐磨锤头的工艺设计分为好几种。耐磨锤头直接液锻是指在合模时把冲头插入液态金属中，将部分液态金属向上反挤，以充填由型腔四壁和冲头形成的封闭型腔，继续升压和保压直至铸件完全凝固的液锻工艺。
耐磨锤头直接液锻适用于制造各种金属和合金的铸锭、实心铸件、供压力加工用的毛坏件、通孔或形状不太复杂的杯形厚壁(>5mm)零件。耐磨锤头直接液锻成形方式下，制件的成形完全是在向型腔中浇注液态金属时实现的。冲头加压时，液态金属耐磨锤头基本上不进行充型运动。直接液锻没有浇道系统，冲头直接压在铸件金属上，加压效果良好，能够得到较为致密的组织。5kg级的高锰钢锤头是实心铸件，其壁厚在25~50mm之间，沿壁厚上下对称，结构较为简单，因此选择直接液锻成形方式。
1、浇注位置的确定：由于5kg级的锤头厚度不均匀，且有一个通孔，因此为减少型腔制作和成形的过程中的困难，锤头水平放置。如果采用立式放置法，则需要侧抽芯机构，增加了模具的复杂程度；立式放置时，由于高度差的存在，造成锤头上下受压不同导致锤头组织性能不均匀。因此采用水平放置的方法。
2、模腔布置：如果使用一模两件或一模三件的生产方法，首先对液锻机的吨位要求较高；其次不同型腔制件需要浇道进行连接，这些浇道在出件后需要进行切除，不仅增加了工艺复杂性，而且在切除过程中很 易在制件上产生裂纹，且材料利用率会有很大的降低。因此采用一模一件的生产方法。
3、高锰钢的收缩率
在液锻工艺中，由于金属液冷却导致其体收缩值很大，因此在直接液锻工艺设计时需要考虑这点。查常用合金的收缩率，高锰钢的收缩率是6.0%，线收缩率是2.5%。
4、分型面的选择
分型面是指构成耐磨锤头液锻件型腔的模具零件间的接触面。分开面的选择正确与否会直接模具结构是否合理，是否容易获得合格的液锻件。
根据工件的形状特点，为获得挤压充填成形的良好效果，根据锤头对称的结构，采用水平分模的方式，且工件位于下模腔部分。在挤压过程中上冲头 先合模，封闭型腔；然后继续向下行程。完成挤压和保压的工艺过程。分型面位于锤头上表面8mm处。
5、耐磨锤头工艺参数的确定
主要包括液锻比压、浇注温度和保压时间的设计。
比压在直接液锻过程中主要用于消除铸件中的缩孔、气孔等缺陷，对于形状简单的铸件，此压力通常在70~105MPa，薄壁和形状复杂的铸件则为140~210MPa。由于锤头壁厚不均匀，因此确定在其比压在150~200MPa之间。
从理论意义上讲，耐磨锤头浇注温度是指合模前型腔中金属液的平均温度。由于测试装置的限制，通常以熔炼炉内的温度为参考，实际在将炉内金属液浇入压室过程中，温度要下降30~40度，因此炉内的金属液应比所需浇注温度高。但也不宜过高，否则会导致合金液吸气和氧化严重。各种合金液锻时的浇注温度随其壁厚和结构的复杂程度不同而异，在设计液锻工艺时需综合考虑。高锰钢的熔点在1340~1390度之间，5kg级锤头壁厚不高，因此其耐磨锤头浇注温度控制在1420~1430度之间。
耐磨锤头保压时间的作用是在使压头有足够的时间将压力传给未凝固的金属，使之在压力作用下结晶，以获得组织致密的制件。保压时间的长短取决于制件的材料和壁厚。确定保压时间，要考虑模具温度，制件结构和浇注温度等因素，通常以制件厚大断面、无缩孔所需的保压时间为宜，这里使用折合厚度法进行凝固时间的计算。
