自由鍛造時,被加工金屬在上、下砧鐵之間受壓產(chǎn)生變形,在水平面的各個方向金屬能自由流動,故稱自由鍛造。
自由鍛造所用設(shè)備和工具通用性較大,鍛件的質(zhì)量大小不等。但是,自由鍛件的形狀和尺寸主要依靠鍛工的操作技術(shù)來保證,對鍛工的技術(shù)水平要求高,勞動強(qiáng)度大,生產(chǎn)率低,鍛件的精度低,加工余量大,且不能獲得較復(fù)雜的形狀。所以主要用于單件、小批生產(chǎn)以及修配工作。對于大型鍛件,自由鍛造是唯一的生產(chǎn)方法。自由鍛造有手工鍛和機(jī)器鍛兩種。
手工鍛是靠人力利用砧鐵、大錘、小錘、手鉗、沖子、鑿子和型錘等工具,使坯料變形制成鍛件的加工方法。手工鍛所用的設(shè)備和工具簡單、投資少,但勞動強(qiáng)度大、生產(chǎn)率低,適用于修理工作以及機(jī)器鍛的輔助工作。
手工鍛是由掌鉗工和打錘工配合進(jìn)行操作的。掌鉗工左手握鉗,用以夾持、移動和翻轉(zhuǎn)工件;右手握小錘,用于變形量很小的鍛打和指揮錘工的操作。打錘工雙手握大錘,站在砧鐵的外側(cè)進(jìn)行錘擊。
機(jī)器鍛是利用機(jī)器產(chǎn)生的沖擊力或壓力使坯料變形的加工方法。它的生產(chǎn)率較高,但仍是自由鍛造的基本方法。
機(jī)器鍛造所用的設(shè)備有空氣錘、蒸汽錘和水壓機(jī)等,其中以空氣錘應(yīng)用最為廣泛。它有壓縮汽缸和工作汽缸,壓縮汽缸內(nèi)有壓縮活塞,由電動機(jī)經(jīng)減速機(jī)構(gòu)再借曲柄-連桿機(jī)構(gòu)帶動而作上下運動。當(dāng)壓縮活塞上升時,將空氣壓人工作汽缸的上部,使工作活塞連同錘頭和上砧鐵下?lián)?。?dāng)壓縮活塞下降時,將空氣壓人工作汽缸的下部,使工作活塞連同錘頭上升。