根據(jù)軸類鍛件圖把毛坯通過自由鍛造的方法生產(chǎn)出鍛件的全部過程稱為自由鍛造工藝規(guī)程。生產(chǎn)企業(yè)需要包括繪制鍛件圖、選擇毛坯、制定工藝、選擇設(shè)備和工具、加熱、冷卻和檢驗等一系列內(nèi)容。

鍛件圖的繪制

鍛件圖是以零件圖為基礎(chǔ)，結(jié)合自由鍛造工藝特點繪制而成的圖形。它是工藝規(guī)程的核心內(nèi)容，是制定鍛造工藝過程和鍛件檢驗的依據(jù)。鍛件圖必須準(zhǔn)確而全面地反映鍛件的特殊內(nèi)容，如圓角、斜度等，以及對產(chǎn)品的技術(shù)要求，如性能、組織等。

繪制鍛件圖時主要考慮以下幾個因素：

(1)機械加工余量。余量是指為了保證機械加工后獲得零件所規(guī)定的尺寸精度和表面粗糖度而增加的一部分金屬量。

(2)公差。公差是指鍛件實際尺寸對公稱尺寸所允許的偏差，一般為余量的1/3-1/4。

(3)敷料。對于某些形狀較復(fù)雜的零件，為了易于鍛造，需要對它進行簡化，其方法是在難以鍛造部分加上一部分金屬予以簡化。這部分添加上去的金屬就稱為敷料，也稱為余塊。余塊在切削加工時去除。

根據(jù)零件圖加上余塊、余量和公差，然后計算出各部分的尺寸就可繪制鍛件圖。典型鍛件圖如圖所示。

坯料質(zhì)量和尺寸的計算

A確定坯料質(zhì)量

自由鍛造所用坯料的質(zhì)量為鍛件的質(zhì)量與鍛造時各種金屬消耗的質(zhì)量之和，可由下式計算：

G坯料=C鍛件+G燒損+G料頭

式中：

G坯料-坯料質(zhì)量，kg;

G鍛件-鍛件質(zhì)量，kg;

G燒損-加熱時坯料因表面氧化而燒損的質(zhì)量，kg，第一次加熱取被加熱金屬質(zhì)量分數(shù)的2%-3%、以后各次加熱取1.5%-2.0% ；

G料頭-鍛造過程中被沖掉或切掉的那部分金屬的質(zhì)量，kg,如沖孔時坯料中部的料芯、修切端部產(chǎn)生的料頭等。

對于大型鍛件，當(dāng)采用鋼錠作坯料進行鍛造時，還要考慮切掉的鋼錠頭部和尾部的質(zhì)量。

B確定坯料尺寸

根據(jù)塑性加工過程中體積不變條件和采用的基本工序類型（如拔長、鐓粗等）的鍛造比、高度與直徑之比等計算出坯料橫截面積、直徑或邊長等尺寸。
 

選擇鍛造工序

自由鍛造工序的選取應(yīng)根據(jù)工序特點和鍛件形狀來確定。一般而言，盤類零件多采用 鐓粗（或拔長-鐓粗）和沖孔等工序；軸類零件多采用拔長、切肩和鍛臺階等工序。一般鍛件的分類及采用的鍛造工序見表

自由鍛造工序的選擇與整個鍛造工藝過程中的火次（即坯料加熱次數(shù)）和變形程度有關(guān)。所需火次與每一火次中坯料成形所經(jīng)歷的工序都應(yīng)明確規(guī)定出來，寫在工藝卡 片上。

選擇鍛造設(shè)備

根據(jù)作用在坯料上力的性質(zhì)，自由鍛造設(shè)備分為鍛錘和液壓機兩大類。

確定鍛造溫度范圍

鍛造溫度范圍是指始鍛溫度和終鍛溫度之間的溫度范圍。鍛造溫度范圍應(yīng)盡量選寬一些，以減少鍛造火次，提高生產(chǎn)率。

填寫工藝卡片

工藝卡主要用來描述一個產(chǎn)品的裝配順序、工藝標(biāo)準(zhǔn)、工時等。

自由鍛件的結(jié)構(gòu)工藝性

自由鍛件的設(shè)計原則是：在滿足使用性能的前提下，鍛件的形狀應(yīng)盡量簡單，易于鍛造。具體設(shè)計要求為：

(1)盡量避免錐體或斜面結(jié)構(gòu)，如圖所示。

(2)避免幾何體的交接處形成空間曲線。

(3)避免加強肋、凸臺、工字形、橢圓形或其他非規(guī)則截面及外形。

(4)合理采用組合結(jié)構(gòu)。鍛件的橫截面積有急劇變化或形狀較復(fù)雜時，可設(shè)計成由數(shù)個簡單件構(gòu)成的組合體。每個簡單件鍛造成形后，再用焊接或機械連接方式構(gòu)成整體零件。