將坯料置于鐵砧上或在鍛造設備的上下抵鐵之間直接使坯料變形而獲得鍛件的方法,稱為自由鍛。前者稱為手工自由鍛,后者稱為機器自由鍛。自由鍛僅使用通用工具,工藝靈活性高,適合于單件:和大型鍛件的生產,是目前工廠中應用最廣泛的鍛造方法。但因鍛件的精度低、生產率低等缺點,隨著工業的發展,除特大鍛件外,自由鍛將更多地被模鍛所取代。
自由鍛件的工藝規程一般包括以下內容:①根據零件圖繪制鍛件圖;②確定坯料的質量和尺寸;③制訂變形工藝和確定鍛造比;④選擇鍛造設備;⑤確定鍛造溫度范圍,制訂坯料加熱和鍛件冷卻規范;⑥制訂鍛件熱處理規范;⑦制訂鍛件的技術條件和檢驗要求;⑧填寫工藝規程卡片等。
在制訂自由鍛件工藝規程時,必須密切結合現有的生產條件、設備能力和技術水平等實際情況,力求經濟合理、技術先進,并能確保正確指導生產。鍛件圖是編制鍛造工藝、設計工具、指導生產和驗收鍛件的主要依據,也是聯系其他后續加工工藝有關的重要技術資料。它是在零件圖的基礎上考慮了加工余量、鍛造公差、鍛造余塊、檢驗試樣及工藝夾頭等因素繪制而成的。
自由鍛用原材料有兩種:一種是型材、鋼坯,多用于中小型鍛件;另一種是鋼錠,主要用于大中型鍛件。自由鍛常用的設備為鍛錘和水壓機。這類設備雖無過載損壞問題,但若設備噸位選得過小,則鍛件內部鍛不透,而且生產效率低;反之,若設備噸位選得過大,不僅浪費動力,而且由于大設備的工作效率低,同樣也影響生產率和鍛件成本。因此,正確選擇鍛造設備噸位是編制工藝規程的重要環節之一。