自由锻造是一种借助简单工具或设备，通过人力、机械力或液压力使金属坯料在上下砧铁间产生塑性变形，从而获得所需几何形状、尺寸和内部质量的锻件的加工方法。其过程灵活，适用于单件、小批量生产以及大型锻件的制造。自由锻件的基本工序主要分为三大类：基本工序、辅助工序和修整工序，它们共同协作，将金属坯料逐步锻造成合格的零件。
一、 基本工序
基本工序是使金属坯料产生主要塑性变形，以达到所需形状和尺寸的关键操作。主要包括：
- 镦粗：
- 操作：使坯料高度减小、横截面积增大的工序。可分为完全镦粗（整体镦粗）和局部镦粗。
- 作用：
- 由横截面积较小的坯料得到横截面积较大、高度较小的锻件（如齿轮毛坯、圆盘等）。
- 作为冲孔前的预备工序，以增大横截面积便于冲孔。
- 提高后续拔长工序的锻造比，击碎铸态组织中的粗大晶粒，改善内部质量。
- 拔长：
- 操作：使坯料横截面积减小、长度增加的工序。是自由锻造中应用最广泛的工序。
- 作用：
- 由横截面积较大的坯料得到轴杆类长径比较大的锻件（如主轴、连杆等）。
- 与镦粗工序交替进行，可以有效地改善金属材料的内部组织，提高力学性能。
- 冲孔：
- 操作：在坯料上冲出通孔或盲孔的工序。根据孔径大小，可采用实心冲子冲孔或空心冲子冲孔。
- 作用：
- 制造带孔的锻件，如齿轮坯、圆环、套筒等。
- 为后续的扩孔工序做准备。
- 扩孔：
- 操作：减小空心坯料壁厚、增加其内外径的工序。常用方法有冲子扩孔、马杠扩孔等。
- 作用：
- 将已冲孔的小孔径坯料扩大成大型环状或筒状锻件，如轴承环、齿圈、护环等。
- 弯曲：
- 操作：将坯料弯成一定角度或形状的工序。
- 作用：
- 生产各种弯曲形状的锻件，如吊钩、弯杆、角尺等。
- 需要注意的是，弯曲时坯料外侧可能产生拉缩缺陷，内侧可能产生皱褶。
- 切割：
- 操作：将坯料分割开或部分割裂的工序，如下料、切肩等。
- 作用：
- 分割材料，为后续锻造准备合适尺寸的坯料。
- 从锻件上切去多余的料头，或将其切成多件。
- 扭转：
- 操作：将坯料的一部分相对于另一部分绕其轴线旋转一定角度的工序。
- 作用：
- 制造具有不同方向曲轴颈的曲轴，或麻花钻头等需要特定扭转角度的锻件。
- 错移：
- 操作：将坯料的一部分相对于另一部分平行错移开的工序。
- 作用：
- 锻造具有双拐或多拐的曲轴锻件。
二、 辅助工序
辅助工序是为使基本工序操作便利而进行的预先变形工序。它不改变坯料的基本形状，但为后续变形创造条件。主要包括：
- 压钳口：在坯料端部压出一段用于夹持的部分，便于操作机夹持和翻转坯料。
- 倒棱：对镦粗后的坯料侧边进行轻压，消除鼓形，使其形状规整，为拔长做准备。
- 压肩：在需要分步成型的部位预先压出凹痕，作为后续变形的界限和引导。
三、 修整工序
修整工序是在完成基本工序后，用以提高锻件尺寸精度和表面质量的精整工序。其变形量通常很小。主要包括：
- 校直：消除锻件在锻造或冷却过程中产生的弯曲或翘曲，使其轴线变直。
- 滚圆：在摔模或平砧上滚动锻件，消除侧面鼓形，使其横截面成为准确的圆形。
- 平整：在平面砧铁间轻压锻件，校正其高度方向尺寸并提高表面光洁度。
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自由锻造的各项工序并非孤立，在实际生产中往往需要根据锻件的复杂程度，将多个基本工序、辅助工序和修整工序有序组合，灵活运用。掌握这些基本工序的原理和作用，是合理制定锻造工艺规程、高效生产优质自由锻件的基础。其核心目标不仅是获得特定外形，更重要的是通过塑性变形破碎铸态组织、细化晶粒、压实内部缺陷（如疏松、气孔），从而显著提高金属材料的力学性能，尤其是韧性和疲劳强度，使其能够满足后续使用中的严苛要求。
