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、選擇設備和工具、加熱、冷卻和檢驗等一系列內容。

鍛件圖的繪制

鍛件圖是以零件圖為基礎，結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)。鍛件圖必須準確而全面地反映鍛件的特殊內容，如圓角、斜度等，以及對產(chǎn)品的技術要求，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。

坯料質量和尺寸的計算

A確定坯料質量

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

G坯料=C鍛件+G燒損+G料頭

式中：

G坯料-坯料質量，kg;

G鍛件-鍛件質量，kg;

G燒損-加熱時坯料因表面氧化而燒損的質量，kg，第一次加熱取被加熱金屬質量分數(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。所需火次與每一火次中坯料成形所經(jīng)歷的工序都應明確規(guī)定出來，寫在工藝卡 片上。

選擇鍛造設備

根據(jù)作用在坯料上力的性質，自由鍛造設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、工藝標準、工時等。

自由鍛件的結構工藝性

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

(1)盡量避免錐體或斜面結構，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)合理采用組合結構。鍛件的橫截面積有急劇變化或形狀較復雜時，可設計成由數(shù)個簡單件構成的組合體。每個簡單件鍛造成形后，再用焊接或機械連接方式構成整體零件。