自由鍛造工藝的特點與意義

自由鍛造通常指手工自由鍛和機器自由鍛。手工自由鍛主要依靠人力利用簡單的工具對坯料進行鍛打，從而改變坯料的形狀和尺寸獲得所需鍛件，這種方法主要用于生產(chǎn)小型工具或用具。機器自由鍛造（簡稱自由鍛），主要依靠專用的自由鍛設(shè)備和專用工具對坯料進行鍛打, 改變坯料的形狀和尺寸，從而獲得所需鍛件。機器自由鍛根據(jù)其所便用的設(shè)備類型不同，可分為鍛錘自由鍛和水壓機自由鍛兩種，前者用以鍛造中小自由鍛件，后者主要用以鍛造大型自由鍛件。徑向鍛造機鍛造是近十幾年才發(fā)展起來的，它主要用于階梯軸和異形截面軸類鍛件的成形。

自由鍛工藝過程的實質(zhì)是利用簡單的工具，逐步改變原坯料的形狀、尺寸和組織結(jié)構(gòu)，以獲得所需鍛件的加工過程。自由鍛工藝所研究的內(nèi)容是：鍛件的成形規(guī)律和提高鍛件質(zhì)量的方法兩個方面。

自由鍛的優(yōu)點是:所用工具簡單.通用性強、靈活性大，因此適合單件和小批鍛件，特別是特大型鍛件的生產(chǎn)，這對于新產(chǎn)品的試制、非標準的工裝夾具和模具的制造提供了經(jīng)濟快捷的方法。為了減輕模鍛設(shè)備的負擔或充分利用現(xiàn)有模鍛設(shè)備，簡化鍛模結(jié)構(gòu)，有些模鍛件的制坯工步也在自由鍛設(shè)備上完成。但自由鍛的缺點是：鍛件精度低，加工余量大、生產(chǎn)率低、勞動強度大等。

自由鍛件的成形特點是：坯料在平砧上面或工具之間經(jīng)逐步的局部變形而完成。由于工具與坯料部分接觸，故所需設(shè)備功率比生產(chǎn)同尺寸鍛件的模鍛設(shè)備要小得多，所以自由鍛適用于鍛造大型鍛件。如萬噸模鍛水壓機只能模鍛幾百公斤重的鍛件，而萬噸自由鍛水壓機卻可鍛造重達百噸以上的大型鍛件。

自由鍛所用原材料為初鍛坯、熱軋坯、冷軋坯、鑄錠坯等。對于碳鋼和低合金鋼的中小型鍛件，原材料大多采用經(jīng)過鍛軋的坯料，這類坯料內(nèi)部質(zhì)量較好，在鍛造時主要解決成形問題;要求利用金屬流動規(guī)律，選擇合適工具，安排好變形工序，以便有效而準確地獲得所需形狀和尺寸。而對大型鍛件和高合金鋼鍛件，多數(shù)是利用初鍛坯或鑄錠坯，因其內(nèi)部組織疏松，存在偏析、縮孔、氣泡和夾雜等缺陷，在鍛造時主要解決質(zhì)量問題。