锻造
锻造是利用锻压机械对金属坯料施加压力，使其产生塑性变形以获得具有一定机械性能、一定形状和尺寸锻件的加工方法。锻压的两大组成部分之一。通过锻造能消除金属的铸态疏松，焊合孔洞，锻件的机械性能一般优于同样材料的铸件。机械中负载高、工作条件严峻的重要零件，除形状较简单的可用轧制的板材、型材或焊接件外，多采用锻件。
锻造按成形方法可分为：1.开式锻造(自由锻)。利用冲击力或压力使金属在上下两个抵铁(砧块)间产生变形以获得所需锻件，主要有手工锻造和机械锻造两种。2.闭模式锻造。金属坯料在具有一定形状的锻模膛内受压变形而获得锻件，可分为模锻、冷镦、旋转锻、挤压等。按变形温度锻造又可分为热锻(加工温度高于坯料金属的再结晶温度)、温锻(低于再结晶温度)和冷锻(常温)。锻造用料主要是各种成分的碳钢和合金钢，其次是铝、镁、钛、铜等及其合金。材料的原始状态有棒料、铸锭、金属粉末和液态金属等。金属在变形前的横断面积与变形后的模断面积之比称为锻造比。正确地选择锻造比对提高产品质量、降低成本有很大关系。
锻造生产从原、辅材料的进厂到产品的出厂，要经过多道工序。锻造节能不仅与直接消耗能源（如燃料、电力等）有关，还与原、辅材料（又称第一类载体）之类载能体的能值消耗有关。锻造生产的备料、锻造、热处理及精整等工序都和能源的消耗有密切的关系。
介绍
锻造基本上是一种在冲击或压力下使金属成形的工艺，它可经济地生产出性能得到改善和所需形状的锻件。这种受控塑性变形可通过基本上与挤压、傲锻及冲压有关的几种锻造方法中的任何一种方法来实现。这些方法能以热锻、温锻或冷锻实施。
在实际锻造过程中，金属的塑性变形主要受工件的变形程度应变、变形速度应变率和温度的影响。其它起很大作用的因素有零件外型、模具设计、润滑以及设备和操作的类型。所选择的特定的锻造方法取决于诸如生产的数量、材料特性及零件外型之类的因素。
锻造工序一般始于坯料准备：切割、清理、检查和加热。生产工序可包括在最终精锻之前对材料进行粗成形的工序。这些粗锻及预成形工序采用与终锻大致相同的工艺设备。某些预成形工序则需要采用不同的设备。
变形温度
钢的开始再结晶温度约为727℃，但普遍采用800℃作为划分线，高于800℃的是热锻；在300～800℃之间称为温锻或半热锻，在室温下进行锻造的称为冷锻。用于大多数行业的锻件都是热锻，温锻和冷锻主要用于汽车、通用机械等零件的锻造，温锻和冷锻可以有效的节材。
锻造类别
根据锻造温度，可以分为热锻、温锻、等温锻造和冷锻。根据成形机理，锻造可分为自由锻、模锻、碾环、特殊锻造。
温度类别
热锻
介绍
热锻是在高于坯料金属的再结晶温度上加工。
主要特点
1、减少金属的变形抗力，因而减少坏料变形所需的锻压力，使锻压设备吨位大为减少；
2、改变钢锭的铸态结构，在热锻过程中经过再结晶，粗大的铸态组织变成细小晶粒的新组织，并减少铸态结构的缺陷，提高钢的机械性能；
3、提高钢的塑性，这对一些低温时较脆难以锻压的高合金钢尤为重要。
温锻
最近几年来温锻工艺得到了广泛的应用，其定义也已变得狭窄。工程上的定义是在低于材料的临界点但又有足够高的温度以大幅度降低材料屈服强度的情况下实施的锻造。实际作业的解释是获得冷锻的某些优点而没有与热锻有关的某些问题。在温锻中材料在获得类似于冷锻中所得到的零件公差和光洁度的同时还保留了大部分从热锻中获得的改善了的物理状况和强度。
温锻的准则随着实施作业的温度范围的变化而大不相同。温锻工艺通常利用与冷锻或热锻相同的设备包括作了适当修正的基本的冷锻模具结构。温锻可降低模具负荷，因而可采用较小的机器但由于存在高于热锻时的材料流动应力因此须采用较低的冲头速度。
模具润滑的要求在很大程度上取决于锻造温度。在温度范围的低温区进行锻造时可采用类似于冷锻作业中所用的润滑剂。在大多数应用场合下所用的润滑剂含有石墨，而且与热锻作业中所用的润滑剂相似。大多数温锻工艺采用高频但是特定的应用则取决于零件的尺寸、外形、生产率，怎样及何处对材料进行加热。
温锻工艺的应用正在不断增加由于温锻工艺优于热锻和冷锻，因而其发展势头可望持续上升。这一势头顺应了更精确的锻件的发展趋势。由温锻工艺生产的零件有航空零件、齿轮、齿条、农业机具和医疗器械。由于温锻工艺得到了更好的设计，所以温锻零件的数量可望有大幅度的增长。
虽然温锻工艺的应用已有多年但它可能仍被视为处于早期发展阶段。通过不断摸索大多数用途得到了开发。这也是温度范围变化很大的一个原因。如同其它锻造工艺一样，限定和控制工艺变量是成功地实施温锻的关键。
等温锻造
在等温锻造工艺中材料和模具被加热至大致相同的温度。高温合金的等温锻造是一项收效良好和被广为接受的生产工艺。它需要有在这样的高温下能保持其强度的特殊的模具材料。
等温锻造工艺通过消除模具急冷现象而具有许多潜在的优点。锻件可加工成具有比由传统锻造工艺生产的锻件更紧的公差。可利用液压锻压机的较慢的滑块速度这可降低锻造材料的应变速度和流动应力。因而锻造压力得以降低，而且较大的零件可在吨位比合适的机械锻压机小的液压锻压机上进行锻造。
等温锻造工艺的缺点是需要昂贵的模具和工具、均匀而可控制的加热以及模具周围需有惰性气体气氛以防止氧化。该工艺本身速度较慢而且成本高于普通锻造工艺。在许多应用领域中，净形或近于净形锻件的益处和优势比等温工艺的成本重要。
冷锻
冷锻被定义为环境温度下没有超过屈服强度极限的锻造。与其它形式的锻造相比，该工艺具有某些重要的优点，如提高了强度、更紧的公差、较小的拔模斜度而且几乎没有收缩。冷锻工艺与热锻工艺大不相同。由于不需要对材料进行预加热所以润滑、操作和后处理也不相同。
为了利用冷锻卫艺必须了解成形过程中出现的冶金现象。实际生产中采用了许多工艺包括挤压、顶锻、精压和径向锻造。因为不进行预先加热，均匀的成形压力效果最佳。一般说来，对称的或空心零件最适合于冷锻。
挤压工艺有三种正挤压、反挤压和横向挤压。在挤压过程中，材料以与锻造力的方向相同、相反或横向的方向流动。因此工件的截面面积和或形状被缩减或改变。
在顶锻和径向锻造过程中，考虑到压力均匀成形通常是对称的。这样就可产生最佳的材料流动而不超过材料的屈服强度。精压基本上是一项精加一作业所以它与其它冷锻工艺不同。
尽管在大多数情况下零件不可能一次冲击就能完成锻造但是许多冷锻工艺可以在一次作业中完成。由于材料、模具装料、压力机加载、润滑及其它特点的限制，作业工序须分几个阶段。如果材料达到了可成形性的极限在进一步进行锻造作业时，必须对零件作退火处理。
适合于冷锻的材料的种类相当多。它们包括低碳钢、中碳钢、铝合金、某些不锈钢和钦合金。可成形性的变化范围很大在很大程度上取决于合金含量。随着合金元素的增加在一个工步中，可允许的变形量通常会减小。
虽然热锻作业中所用的许多相同的设备可用于冷锻作业但仍存在工艺上的差别：
——在冷锻作业中润滑和成形压力至关重要；
——工序之间可能需要作表面处理，如磷酸盐化处理、草酸盐化处理和润滑；
——润滑剂与热锻中所用的典型的石墨基模具润滑剂不同；
——因冲头速度较低，冷成形速度通常比热锻时低。
采用冷锻工艺生产的零件种类有紧固件、阀、齿轮、齿条和等速万向节。尽管大多数冷锻件的形状是对称的但是通过采用最新技术以及将该工艺与温锻工艺结合起来则可锻造非对称零件。
成形机理类别
自由锻造
基本工序
为了达到所需要的形状和尺寸，必须使金属在一定程度范围内发生属性变形。比如，镦粗、拔长、冲孔、切割、弯曲、扭转等。
辅助工序
为使基本工序操控方便，因而进行的某些事先变形的工序。比如压钳口、压肩等。
精整工序
应该在终端温度以下进行。例如清理锻件表面的凸凹不平部位和整形等，主要目的是减少锻件表面存在的缺陷。
基本工序介绍
拔长
拔长。也称延伸。这道工序能使坯料横断面积减小，但是长度却增加。锻造杆、轴类零件经常使用此工序。其方法主要分两种。一种是拔长工序在平砧上。另一种是拔长工序在芯棒上。进行锻造时，首先将芯棒放入冲好孔的坯料里，之后作为实心坯料进行拔长。进行拔长时，多数情况不是一次拔成。首先把坯料拔成六角形，锻造到需要长度后，然后倒角滚圆，拿出芯棒。为了方便拿出芯棒，芯棒的工作部分应该具有1：100左右的斜度。应用这种拔长方法能够使空心坯料增加长度，减少壁厚，内径保持原状，锻造套筒类长空心锻造零件经常采用才方法。
镦粗
镦粗是将毛坯高度减少，横截面积增加的锻造工序。主要应用在锻造齿轮坯、圆饼式锻件上。镦粗工序能够有效改善坯料组织，减小力学性能的变异。反复进行镦粗与拔长能够改善高合金工具钢中碳化物的形态和状态的分布。镦粗主要有以下三种形式：一是完全镦粗。把坯料垂直放置在砧面上。由于上砧的锤击，坯料高度发生减小，横截面积增加，从而发生塑性变形。二是端部镦粗。把加热后的坯料一端放置于漏盘或胎模内，约束这一部分变形，之后锤击坯料的另一端，促使其镦粗成形。采用漏盘的镦粗方法，一般用作小批量生产。胎模镦粗的方法，一般用作大批量生产。把要镦粗的部分加热或是整体加热后，把不用镦粗的部分冷却于水里，之后再进行镦粗。这是单件生产条件下采取的方法。三是中间镦粗。此种方法应用在锻造中间横断面打，两端断面小的锻造零件。
冲孔
此锻造工序能够在坯料上冲出透孔或不透孔。方法主要分为下面两种：一是双面冲孔法。使用冲头在坯料上面冲到2/3～3/4深度的时候，拔出冲头，将坯料翻转，然后用冲头在反面对准位置，将孔冲出来。二是单面冲孔法。使用单面冲孔法可以在厚度小的坯料进行冲孔。作业时，把坯料放在垫环上，将稍微带有锥度的冲头大端正对冲孔部位，采取锤击方法打入坯料，孔被穿透后停止锤击。
弯曲
此锻造工序是使用一定的工模具把坯料弯成所需要的外形。经常采取的弯曲方法分下面两种：一是锻造锤压紧弯曲法。将坯料的一端放置在上、下砧压紧，使用大锤打击或使用吊车拉动另一端，促使坯料弯曲成形。二是垫模弯曲法。要获得形状和尺寸比较准确的小型锻造零件，可将坯料放入垫模中弯曲。
切割
此锻造工序是把坯料分割成几部分或者部分地分割开，或者把坯料的外部分割掉一部分，或者把坯料从内部分分割出一部分。
错移
此锻造工序是把坯料的这一部分相对另外一部分平行错开一段距离，但是要求保持轴心平行。经常用在锻造曲轴零件。进行错移时，首先将坯料局部切割，之后在切口两侧分别进行大小相等、方法相反而且垂直在轴线的冲击力或压力，促成坯料发生错移。
锻接
此锻造工序是把坯料放入炉内高温加热后，使用锻造锤快速击打，实现两者固态结合。采用的方法有搭接、对接、咬接等。接缝强度在锻接后可以达到被连接材料强度的70%～80%。
扭转
此锻造工序是把毛坯材料的这一部分相对于另一部分环绕其轴线旋转一定角度。此工序大多用于锻造多拐曲轴和校正一些锻件。可以用锤击方法锻造扭转角度不大的小型坯料。
自由锻工艺规程的制定
（1）依据零件图设计绘制锻造零件图。零件图+锻件余量+锻件公差+余块组成了锻造零件图。
（2）计算坯料质量。锻件在锻造过程中因为加热时表面氧化、烧损等情况，体积要损失一些，锻件坯料质量的计算采用下列公式：M坯=M锻+M烧损+M切+M芯。
（3）坯料尺寸计算。依据已经算得锻件质量和截面积定：坯料质量÷材料的比重=坯料体积。
（4）挑选锻造工序、锻造温度要确定。
（5）锻造设备合理选择及确定。
（6）规范相关技术要求、编写工艺卡等。
自由锻造的特点
1.软件自动计算功能极大地提高工作效率软件可自动给出下料重量、锻件重量及零件重量，十分迅速，极大地提高工作效率。软件还具有的锻件锻前加热规范、锻后热处理工艺，给热处理工艺提供很好的参考依据。一个工艺工程师可以做几个人的工作量，可以节约很多人力资源成本。
2.特殊图形和工艺任何复杂图形及特殊的工艺都可以利用软件的制图功能进行自行制作并可以储存，锻造工艺却可以自动生成，也可以自行修改工艺。
3.准确的材料利用率锻前就可以准确地给出热耗和工艺损耗，可以使企业在锻打产品前就可以给出材料的成本核算，利于企业准确报价。
4.多级台阶轴的优化和法兰胎膜制作功能多级台阶轴可以预先模拟出几种各级的锻件图形进行比较，可以很直观地观察出哪一种方案最佳，取最佳方案进行锻打。法兰胎膜制作功能，在实际使用中效果也很显著，锻件还列有锻打工步可作为工人锻打依据。
5.减少材料的浪费避免新产品的反复试验工艺而造成损失；避免人为因素的失误和错误而造成损失；准确的材料重量计算可以提高材料利用率。
6.强大的自动计算和数据功能软件包含的几十类数千种锻件的工艺、数万种材料牌号、各类技术要求、所有吨位的锻锤和水压机、图形的参数化都极大的方便。
7.方便管理，有助于企业形象的提升工艺卡片可以根据客户分类而自动存贮在软件里，可以随时调用，不用另存其他地方，便于管理者和工艺人员查看。规范化的设计和管理，也利于提高企业形象。
8.软件具有很强的升级功能工艺可以取精华编制在软件里，使锻造工艺具有连续性和升级性，不至于使工艺人为流失。
9.操作简单操作方便，就算不熟悉计算机的人，也能很容易掌握；不用另制作工艺卡，可以直接用打印机打出和分类保存在电脑里。
目的
工业企业中机械制造常用锻造作为成形的方法。经过锻造可以避免金属的铸态疏松及焊合孔洞，锻件在机械性能方面要优良于相同材料的铸件。负载高、工作场所严峻的机械设备中的重要零件，形状比较简单的可以采用轧制板材、型材或焊接件的除外，一般均采用锻件。
模锻
模锻又分为开式模锻和闭式模锻．金属坯料在具有一定形状的锻模膛内受压变形而获得锻件，模锻一般用于生产重量不大、批量较大的零件。模锻可分为热模锻、温锻和冷锻。温锻和冷锻是模锻的未来发展方向，也代表了锻造技术水平的高低。
按照材料分，模锻还可分为黑色金属模锻、有色金属模锻和粉末制品成形。顾名思义，就是材料分别是碳钢等黑色金属、铜铝等有色金属和粉末冶金材料。
挤压应归属于模锻，可以分为重金属挤压和轻金属挤压。
闭式模锻和闭式镦锻属于模锻的两种先进工艺，由于没有飞边，材料的利用率就高。用一道工序或几道工序就可能完成复杂锻件的精加工。由于没有飞边，锻件的受力面积就减少，所需要的荷载也减少。但是，应注意不能使坯料完全受到限制，为此要严格控制坯料的体积，控制锻模的相对位置和对锻件进行测量，努力减少锻模的磨损。
碾环
碾环是指通过专用设备碾环机生产不同直径的环形零件，也用来生产汽车轮毂、火车车轮等轮形零件。
特种锻造
特种锻造包括锻、楔横轧、径向锻造、液态模锻等锻造方式，这些方式都比较适用于生产某些特殊形状的零件。例如，辊锻可以作为有效的预成形工艺，大幅降低后续的成形压力；楔横轧可以生产钢球、传动轴等零件；径向锻造则可以生产大型的炮筒、台阶轴等锻件。
锻造用材
锻造用料主要是各种成分的碳钢和合金钢，其次是铝、镁、铜、钛等及其合金。材料的原始状态有棒料、铸锭、金属粉末和液态金属。金属在变形前的横断面积与变形后的横断面积之比称为锻造比。正确地选择锻造比、合理的加热温度及保温时间、合理的始锻温度和终锻温度、合理的变形量及变形速度对提高产品质量、降低成本有很大关系。
一般的中小型锻件都用圆形或方形棒料作为坯料。棒料的晶粒组织和机械性能均匀、良好，形状和尺寸准确，表面质量好，便于组织批量生产。只要合理控制加热温度和变形条件，不需要大的锻造变形就能锻出性能优良的锻件。
铸锭仅用于大型锻件。铸锭是铸态组织，有较大的柱状晶和疏松的中心。因此必须通过大的塑性变形，将柱状晶破碎为细晶粒，将疏松压实，才能获得优良的金属组织和机械性能。
经压制和烧结成的粉末冶金预制坯，在热态下经无飞边模锻可制成粉末锻件。锻件粉末接近于一般模锻件的密度，具有良好的机械性能，并且精度高，可减少后续的切削加工。粉末锻件内部组织均匀，没有偏析，可用于制造小型齿轮等工件。但粉末的价格远高于一般简单断面型材的价格，在生产中的应用受到一定限制。
对浇注在模膛的液态金属施加静压力，使其在压力作用下凝固、结晶、流动、塑性变形和成形，就可获得所需形状和性能的模锻件。液态金属模锻是介于压铸和模锻间的成形方法，特别适用于一般模锻难于成形的复杂薄壁件。
锻造用料除了通常的材料，如各种成分的碳钢和合金钢，其次是铝、镁、铜、钛等及其合金之外，铁基高温合金，基高温合金，钴基高温合金的变形合金也采用锻造或轧制方式完成，只是这些合金由于其塑性区相对较窄，所以锻造难度会相对较大，不同材料的加热温度，开锻温度与终锻温度都有严格的要求。
工艺流程
不同的锻造方法有不同的流程，其中以热模锻的工艺流程最长，一般顺序为：锻坯下料；锻坯加热；辊锻备坯；模锻成形；切边；冲孔；矫正；中间检验，检验锻件的尺寸和表面缺陷；锻件热处理，用以消除锻造应力，改善金属切削性能；清理，主要是去除表面氧化皮；矫正；检查，一般锻件要经过外观和硬度检查，重要锻件还要经过化学成分分析、机械性能、残余应力等检验和无损探伤。
锻件特点
与铸件相比，金属经过锻造加工后能改善其组织结构和力学性能。铸造组织经过锻造方法热加工变形后由于金属的变形和再结晶，使原来的粗大枝晶和柱状晶粒变为晶粒较细、大小均匀的等轴再结晶组织，使钢锭内原有的偏析、疏松、气孔、夹渣等压实和焊合，其组织变得更加紧密，提高了金属的塑性和力学性能。
铸件的力学性能低于同材质的锻件力学性能。此外，锻造加工能保证金属纤维组织的连续性，使锻件的纤维组织与锻件外形保持一致，金属流线完整，可保证零件具有良好的力学性能与长的使用寿命采用精密模锻、冷挤压、温挤压等工艺生产的锻件，都是铸件所无法比拟的。
锻件是金属被施加压力，通过塑性变形塑造要求的形状或合适的压缩力的物件。这种力量典型的通过使用铁锤或压力来实现。锻件过程建造了精致的颗粒结构，并改进了金属的物理属性。在零部件的现实使用中，一个正确的设计能使颗粒流在主压力的方向。铸件是用各种铸造方法获得的金属成型物件，即把冶炼好的液态金属，用浇注、压射、吸入或其它浇铸方法注入预先准备好的铸型中，冷却后经落砂、清理和后处理等，所得到的具有一定形状，尺寸和性能的物件。
不同设备的锻造
锤锻
在锤锻作业中，通常需要锤击多次以获得所需的外形。在自由锻中全部或部分所需的锤击都使用同一付模子。在模锻中对具有数个模膛的每一个通常都要锤击一次或多次。
产品质量、经济性及锤锻工艺的生产率有赖于操作人员的技巧和模具。操作人员的技巧在自由锻造中也起主要作用。
压力机锻造
在压力机锻造作杠中，模具变得吏为重要，而操作人员的技能则不那么重要了。压力机锻造时的锻造序是粗锻和终锻，有时则要进行预成形、冲孔或切边。工件在每个模腔中通常只锻压一次。
呈平直、半圆或V型的开口模在液压机上可进行工件的粗成形。模锻则要复杂一些，可在许多不同种类的压力机上作业。锻造工序的次数取决于材料、数量、外形、公差及压力机的类型和大小。
顶锻
顶锻一可生产许多外形不同的各种各样的零件。顶锻机工艺方法可生产成品零件（如螺栓、插孔和轴）或用于预成形（喷气发动机叶片）以及二次工序（曲轴法兰）。
该工艺具有多用性并有助于实现自动化。顶锻机可以纵向和横向同时或按次序进行锻造。模具和冲针的运动可以在同一个顶锻工序中完成折弯、开槽、型锻、剪力和切边。撤锻工具不仅能进行顶锻而且还可冲孔、挤压、修边、折弯或在内部移动金属。
顶锻可一次冲击（如生产螺栓头）或利用多道次工具进行连续冲击。某些多道次作业可自动化地将工件从一个模具（空腔）移送至另一个模具。
滚锻
滚锻工艺能够产生预成形或终锻所需的多种形状。在其各种形式中，该工艺具有经济性和较高的生产率。该工艺类似于滚轧作业。它可缩减加热棒材或钢坯的横截面积。工件由两个以相反方向旋转的动力辊进行挤压。辊锻模可开型槽以使坯料分布至所需的位置。
任何可由其它工艺锻造的材料都可用滚锻机进行滚锻。滚锻的温度与其它锻造工艺的温度相类似。
轧环
轧环是一个古老的热成形工艺它已从一刁艺术演变为一个严格控制的工程方法。该工艺具有单一的环形晶粒流向、易于制造以及在材料、尺寸、重量和几何形状方面都具有多方面的适应性。
许多设备可生产无缝滚压环所有这些设备都使生产商生产出同样的产品—环形晶粒取向的无缝型材。这些环通常具有切向强度和延展性。它们的制造成本往往低于类似的模锻件。在许多情况下，能够生产几种类似的单环件。
在轧环过程中预成形件被加热至锻造温度并放置在轧环机的导辊内部上。当环旋转时主辊外部将压力施加到环壁上。随着内径和外径的增大截面积被缩减。就现代轧环作业而言从坯料加热到锻后处理，设备可完全自动化地生产环件。
二次作业
二次作业是大多数锻造工序的一个重要部分。
切断作业如同它们协助生产的锻件产品一样多种多样。其基本前提是要获得锻造工艺所需的尺寸合适的坯料。坯料可以冷切割或热切割。按照不同的用途，切割时既可采用锯切也可采用剪力。质量更高的锻件要求切割更精确、尺寸准确、变形及重量差异小。
在模锻中，切边是最重要的二次作业之一。通常它是通过剪切锻件上多余的金属或飞边来完成的。锻件在低于锻造温度范围的温度下被放入切边模中然后锻件本体被整平，不是迫使锻件本体穿过飞边，就是飞边被去除。
弯曲是生产锤锻件或压力机锻件作业程序中的一道工序。尽管较长的锻件需要冲程长的机械或液压机床弯曲作业可在种类繁多的机床上完成。对于某些形状简单的锻件一次作业就能完成弯曲。而形状比较复杂的锻件则需要移动多位模或多道工序来实施弯曲。
冲孔类似于切边作业但它通常是在最终锻造工序之前运用于锻件的内部。它往往需要精压作业以校正和精整冲压件。典型的工序是预成形、冲孔、终锻、切边和精压。
精压是模锻作业中的一项校正及最终锻造工序。在精压作业中，对锻件的全部或一部分施压以形成紧公差和更平整的表面。实施精压可除去锻件上的拔模角。按不同的用途，可在偏心锻压机、曲柄连杆式锻压机、螺旋锻压机或液压锻压机上进行热精压或冷精压。
旋转锻造基本上是一项粗锻工艺，用于整平坯料或缩减实心简单断面型材或管材的直径。在旋转锻造作业中或是旋转模具中的锻件或是围绕坯料旋转模具进行成形。
精密锻造
精密模锻是从生产较多净形尺寸和接近于净形锻件的传统锻造工艺发展而来的。该工艺几乎可以免除拔模斜度和机加工留量分型线可以多样化，从而具有比传统工艺更多的几何特性。无飞边锻造则是精密锻造工艺的进一步扩展。
大多数精密锻件被设计成能免除机加工或将机加工减少至最低限度。其主要目的是为了以低于普通锻件和机加工件、或低于全部用机加工的工件的成本生产出成品或接近于成品的零件。
精密锻造始于将传统的锻造工艺通过改进模具型腔的加工以及严格的工艺控制从而改进成紧公差和小拔模斜度。控制锻造工艺、模具温度、锻造压力及模具润滑等参数对成功实施精密锻造来说非常重要。
设备的选择
用于锻造的设备有许多不同的类型和结构。由于锻造设备对变形速度、生产率以及模具要求的影响，它们也会对锻造工艺产生影响。设备的主要部分与其它工艺变量之间的关系至关重要。
力和能方面的性能—选择锻造设备过程中最重要的变量中的两个—可以从制造商处获得。针对锻件的要求可利用力与能的关系曲线图。可以快速概算出锻件以确定适当规模的设备。
变形速度是另一个必须加以考虑的关键变量。低冲击速度最适宜于将坯料挤向侧面。较高的冲击速度更适合于填充型腔较深的模具或生产明确限定的形状复杂的锻件或截面较薄的锻件。选择设备时须考虑的其它因素有投资成本、利用设备和模具技术的经验、操作人员的技能及保养要求、所需的精度、噪音、生产率和准备时间。
在许多情况下，有数种不同的生产设备可供使用锻造人员必须确定哪种设备最适合于某个特定的作业。在确定某个特定的锻件能否在现有设备上生产时，必须考虑上述变量以及设备的状况。如若锻造厂正在评价如何生产某个零件，而该零件类似于早已由相似工艺生产的某个零件那么设备状况及锻件的尺寸则是最重要的。在考虑完全不同的生产工艺时必须斟酌设备和工艺变量的关系。锻造设备可分为三类：
——载荷约束的设备液压锻压机；
——冲程约束的设备机械锻压机和设备；
——能量约束的设备（锻锤和螺旋锻压机）。
这些设备的重要特点包括适合其用途的设备结构和性能。载荷、能量、效率、精度和可保养的性能都关系到某一特定设备的经济利用。
原材料的种类
锻造原材料种类分为铸锭、轧材、挤材及锻坯。后三项虽然同为铸锭经过初加工后的半成品，但在市场上轧钢的料价要比锻坯的料价便宜得多。如果大齿轮类大型锻件选用铸锭或是轧钢就比选用锻坯要降低成本。
大型锻件的锻造
目的
锻造消除或改善钢锭内部缺陷的主要目的有两个：“成形”和“改性”，前者将坯料变形到锻件所需要的形状，后者通过改变坯料的微观组织使锻件的力学性能达到要求。
工序
基本锻造工序是镦粗和拔长。通过镦粗和拔长工序，能够改善坯料内部的疏松或孔洞等缺陷，以获得均质致密的微观组织，从而提升锻件的塑性和力学性能。
镦粗
镦粗是材料塑性加工的基本变形方式，能够改善铸态组织，消除铸造缺陷。然而传统的镦粗工艺容易出现鼓形、应力应变分布不均、缺陷难以锻合等问题，这不但起不到改善铸锭质量的目的，还可能导致铸锭报废，造成巨大损失。研究较多的型砧镦粗工艺在一定程度上能够改善上述问题，包括锥形板、碟形板、球形板、M形板等多种型砧镦粗工艺。
型砧镦粗主要从下压载荷和砧子与锻件接触面形状的角度，考虑镦粗对锻件应力应变及改善缺陷的影响。然而在锻件变形过程中产生的剪应力对锻件质量也有很大的影响，基于这个角度提出的扭转镦粗工艺成为新的研究热点。
拔长
拔长是将坯料增加长度、减少横截面积同时改善锻件内部质量的主要锻造方法。对于大型锻件，拔长的主要作用是改善内部质量。传统拔长工艺最常用的方法有：FM法、WHF法和JTS法等。这些拔长变形的共同特点是锻件内部会形成方向性明显的纤维组织、锻件与上下砧接触的区域存在难变形区。这会使锻件在纵、横向力学性能存在严重的差异。
对于轴向受载为主的锻件，锻件的轴向力学性能良好能够满足其需要，但是现在很多大型轴类锻件受力情况复杂，会出现横向受载的情况，因此不仅对锻件的轴向力学性能有要求，还对横向力学性能有一定要求。如果能减弱纤维组织的方向性，那么锻件的力学性能的异向性也将变小。通过改变砧子的形状，能够控制锻件内部的纤维流向，从而改变轴类锻件的力学异向性。同时合理的砧子形状，也能显著提升拔长消除坯料内部缺陷的作用。
作用
镦粗和拔长是大型锻件锻造的基本工序，随着数值模拟技术的进步，对二者的研究也逐渐深入。扭转镦粗将锻件与模具的摩擦力转化成利于锻件变形的剪切应力，从而提高锻件的等效应变值，提升锻件的力学性能。随着对扭转镦粗各工艺参数的优化和扭转镦粗设备的研发，扭转镦粗将在改善锻件质量上发挥更大的作用。
拔长在消除锻件内部缺陷中所起的作用更大。大型锻件受力情况复杂，有些以横向受载为主，这对锻件横向力学性能有一定要求。型砧拔长通过改变砧子的形状，控制锻件内部纤维流向，从而改变轴类锻件的力学异向性。V型砧、梯型砧、凸面锥型砧都能起到这种作用，对不同型砧的深入研究，能够使锻件变形更均匀，对孔洞有更好的锻合能力。
随着对镦粗和拔长等锻造基本工序的深入研究，大型锻件的锻造质量将得到提高，这对各相关工业都有很大的促进作用。
节能方案
工艺的选择
工艺方案选择对节能的影响较大，传统的锻造工艺大多采用现成的钢材进行生产，而这些钢材都是通过消耗大量的能源所得。如采用液态模锻、粉末锻造等技术，可节省很多环节，节能效果显著。上述技术国外应用已比较普遍，而国内锻造行业目前还是传统工艺用得多。
（一）进行锻件工艺分析及礴定锻造方式
对传统的锻造工艺来讲，是采用自由锻还是采用模锻，在编制工艺文件时需要综合考虑。既要考虑满足零件的技术要求，又要考虑本单位的经济效益。众所周知，自由锻工艺比模锻工艺效率低，原材料消耗相对来讲要多，该类载能体的能值消耗也就多。因此，对选用自由锻工艺来讲，应优先考虑型砧锻造、以压代锻等较先进的工艺。选用模锻工艺，要从下述两方面考虑：
（1）采用模锻锤为主的模锻，工艺上尽量采用多模膛锻造、多向锻造等。
（2）采用各种压力机为主的模锻，要考虑联合生产工艺如：锤与压力机联合，压机与压机联合等。
对于形状简单的轴类、板条类锻件，应优先考虑一坯多件锻造，即在下料时多件共一毛坯，成形完毕后，锤上斩切分离。
（二）材料选用与节能
1.合理选择材料锻造加热通常分三个阶段，预热、加热、均热。钢的类别对加热能耗影响很大，加热规范的制定主要取决于钢的种类及外观尺寸。
不同材料有其不同的允许加热速度，而且，各个加热阶段，加热速度也不同。因此，其加热的能耗也就不一样。这就要求设计人员在选择材料时，要综合权衡。
2.尽量选用规格原材料
按工艺要求，选择一定规格的钢材，既可满足锻比要求，又减少锻造人工消耗，提高工作效率。若选择规格太小，一般要先傲粗，然后再锻成成品规格选择太大，一般要先拔长，然后再锻成成品，这都将增加载能体的能耗。
（三）锻件尽避免“肥头大耳”
肥头大耳锻件，不但浪费材料、降低工效，燃料的消耗也增加。因此，要严格把握下料这一关。
（四）确保终锻通度，尽力降低始锻温度
1.在普通、优质碳钢锻件中应用
传统锻造方式，通常需等坯料加热到始锻温度才开始锻打，而终锻温度则根据工艺要求和工人操作水平来确定。碳素钢（普通、优质）的锻造温度范围宽（550一580℃、400—450℃），一般自由锻件的终锻温度都在1000℃以上，有些偏高。
2.奥氏体类钢降低始锻温度，不但节能而且能保证质量
奥氏体类不锈钢，无同素异晶转变，若终锻温度太高，晶粒易粗大，热处理也无法消除。用老工艺时，该类件造成的废品率占车间总废品度的比例大。
采用降低始锻温度的办法，不但节能，还能改善锻件质量，取得较好的经济效益。
（五）其他方面
除上述措施外，采用诸如合理选择设备、合理安排设备的负荷、均衡生产、提高锻件成品率等手段，也同样可达到节能的目的。
锻后热处理及余热利用
锻件热处理的目的是调整锻件硬度，消除内应力，改善锻件内部组织，细化晶粒。常规锻件热处理大多是当锻件冷却到室温后，再按工艺规程，把锻件放在专用热处理炉中重新加热进行的。这样既浪费了锻件余热，又因各工段非连续作业，加热炉炉体余热也浪费掉了。为此，根据不同的热处理工艺，选用了不同的对策。
1.单工序正火、退火
主要适于只进行正火、退火的大型自由锻件，该类件一般要用起重设备才能搬动，锻后冷却较缓慢，适于余热处理。
2.替代回火前的正火、退火
做法是：终锻结束后的锻件放入一保温箱内（专用），待该批锻件完工后，加盖保温3一4h（3h后用GD光学高温仪测试温度仍可在850℃以上)，然后出箱空冷。处理后的锻件，重新装入RT2一105一9台车电阻炉进行高温回火处理，回火硬度207—241HB.。冷加工后，机械性能完全符合要求。
上述工艺改进后，不计其他费用的节约，仅重油一项每班可节约1300kg。
(二)充分利用锻造加热炉余热
考虑便于装出炉，该方法只适于小件。原工艺是将锻件装入台车式油炉，加热温度为840—860℃，保温4h，随炉冷至500—600℃出炉空冷。现在利用加热炉废热，同样可达到上述热处理效果。通常情况下，每天锻件生产当量完成后，加热炉炉体温度实测值仍在1100℃左右。此时，将锻件重新装入加热炉中，装炉完毕炉温尚可保持在900—950℃左右。然后，关闭炉门，保温3一4h后，前后炉门全部打开，随炉空冷。其结果与由油炉加热、保温、炉冷空冷效果一样，达到了要求的热处理目的。这样利用加热炉余热，每班可节约重油1250g。
（三）采用形变热处理工艺
前面提到的是用锻后废热进行的中间热处理（又称第一热处理），用锻后余热进行最终热处理（又称第二热处理）。根据锻压变形温度的高低，形变热处理可分三类：
①与热锻相结合的形变热处理；
②与温锻相结合的形变热处理；
③与冷锻相结合的形变热处理。
形变热处理虽然是一种节能效果好的方法，但因受设备、工艺条件的限制，对形状复杂、需再进行数控刀具或焊接加工的零件是不适用的。
参考资料
铸造和锻造的区别.微信公众平台.2023-11-30
锻造锻件的具体概述...2018-10-23
我国首台巨型重载锻造操作装备研制成功.中国行业研究网.2012-08-20
【科普】锻造基础知识点，搞懂这个是大国重器的基础!.澎湃新闻.2023-11-30
热锻工艺介绍和热锻的主要特点.浙江三维大通精锻科技有限公司.2023-11-30