自由锻造工艺的特点与意义

自由锻造通常指手工自由锻和机器自由锻。手工自由锻主要依靠人力利用简单的工具对坯料进行锻打，从而改变坯料的形状和尺寸获得所需锻件，这种方法主要用于生产小型工具或用具。机器自由锻造（简称自由锻），主要依靠专用的自由锻设备和专用工具对坯料进行锻打, 改变坯料的形状和尺寸，从而获得所需锻件。机器自由锻根据其所便用的设备类型不同，可分为锻锤自由锻和水压机自由锻两种，前者用以锻造中小自由锻件，后者主要用以锻造大型自由锻件。径向锻造机锻造是近十几年才发展起来的，它主要用于阶梯轴和异形截面轴类锻件的成形。

自由锻工艺过程的实质是利用简单的工具，逐步改变原坯料的形状、尺寸和组织结构，以获得所需锻件的加工过程。自由锻工艺所研究的内容是：锻件的成形规律和提高锻件质量的方法两个方面。

自由锻的优点是:所用工具简单.通用性强、灵活性大，因此适合单件和小批锻件，特别是特大型锻件的生产，这对于新产品的试制、非标准的工装夹具和模具的制造提供了经济快捷的方法。为了减轻模锻设备的负担或充分利用现有模锻设备，简化锻模结构，有些模锻件的制坯工步也在自由锻设备上完成。但自由锻的缺点是：锻件精度低，加工余量大、生产率低、劳动强度大等。

自由锻件的成形特点是：坯料在平砧上面或工具之间经逐步的局部变形而完成。由于工具与坯料部分接触，故所需设备功率比生产同尺寸锻件的模锻设备要小得多，所以自由锻适用于锻造大型锻件。如万吨模锻水压机只能模锻几百公斤重的锻件，而万吨自由锻水压机却可锻造重达百吨以上的大型锻件。

自由锻所用原材料为初锻坯、热轧坯、冷轧坯、铸锭坯等。对于碳钢和低合金钢的中小型锻件，原材料大多采用经过锻轧的坯料，这类坯料内部质量较好，在锻造时主要解决成形问题;要求利用金属流动规律，选择合适工具，安排好变形工序，以便有效而准确地获得所需形状和尺寸。而对大型锻件和高合金钢锻件，多数是利用初锻坯或铸锭坯，因其内部组织疏松，存在偏析、缩孔、气泡和夹杂等缺陷，在锻造时主要解决质量问题。