（一） 绘制锻件图

　自由锻件的锻件图是在零件图的基础上考虑了加工余量、锻造公差、工艺余块等之后绘制的图。绘制自由锻件的锻件图可按以下步骤进行 :

1.简化锻件形状 为了简化锻造工艺，零件上的小孔、凹档、台阶等部分，可加上余块而不予锻出，如图a。是否加余块要根据零件的形状、尺寸、锻造技术水平和经济效果来确定。

2. 确定加工余量和锻件公差

(1)机械加工余量

【机械加工余量】为使零件具有一定的加工尺寸和表面粗糙度，在零件表面需要加工的部分，在锻件上留一层供作机械加工用的金属，称作机械加工余量 (见上图a)。

(2) 余块

【余块】为简化锻件外形及锻造过程，在锻件的某些地方和添一些大于机械加工余量的金属，这种加添的金属称作余块 (见上图a)。

(3） 锻件公差

【 锻件公差 】锻件实际尺寸与基本尺寸之间所允许的误差。公差值的大小是根据锻件形状、尺寸并考虑生产的具体情况而定的。

3．绘制锻件图 在锻件图上，规定用粗实线绘出锻件的形状。为了便于了解零件的形状和检查锻件的实际加工余量，在锻件图上还要用双点划线绘出零件的主要形状，如图10-27b。

（二）计算坯料质量与尺寸

【坯料质量】 坯料质量可按下式计算

　　　　　　　　　　　　　G 坯料 =G 锻件 +G 烧损 +G 料头

　　　　式中　 G 坯料 ——坯料质量

　　　　　　　G 锻件 ——锻件质量

　　　　　　　G 烧损 ——加热时由于坯料表面氧化而烧损的质量。第一次加热取被加热金属的2~3%，以后每次加热取1.5~2.0%

　　　　　　　G 料头 ——在锻造过程中冲掉或切掉的那部分金属的质量。如冲孔时坯料中部的料芯，修切端部的料头等。

　　当锻造大型锻件时，如采用钢锭作坯料，还要考虑应切掉的钢锭头部和尾部的质量。

2． 坯料尺寸 根据坯料质量即可确定坯料尺寸。 在计算坯料尺寸前，先要考虑锻造比。

【锻造比】是指坯料在锻造前后的断面积的比值。

　　　对于拔长工序来说，其锻造比 R d 可按下式计算:

　　　　　　　　　　　　　　　　R d =A 0 /A 1 或 L 1 /L 0

　　　　式中 A 0 、 A 1 —— 拔长前、后坯料的断面积 ；

　　　　　　　L 0 、 L 1 —— 拔长前、后坯料的长度。

　　　对于镦粗工序来说，其锻造比 (R u )可按下式计算:

　　　　　　　　　　　　　　　　　R u =A 1 /A 0 或H 0 /H 1

　　　　式中 A 0 、 A 1 ——镦 粗前、后坯料的断面积 ；

　　　　　　H 0 、 H 1 ——镦 粗前、后坯料的高度。

　　　确定坯料的尺寸时，应满足对锻件的锻造比要求，并应考虑变形工序对坯料尺寸的限制。采用镦粗法锻造时，为避免镦弯，坯料的高径比 (H 0 /D 0 <2.5)。但为下料方便，坯料高径比还应大于1.25。

　　　根据坯料质量，由下式求出坯料体积 V 坯 。

　　　　　　　　　　　　　　　　V 坯 =m 坯 / ρ

　　　　　　ρ—— 金属密度。对于钢铁 ρ =7.85kg/dm 3 。

　　　然后，求出坯料横截面积A 0 。

　　　采用拔长法锻造时，由公式：

　　　　　　　　　　　　　　　　A 0 =R d A 1

　　　因锻后横截面积A 1 可知，故可求出A 0 ( 坯料为钢锭时，锻造比R d 取2.3～3.0；坯料为轧材时， R d 取l.3～1.5)， 最后可求出坯料直径或边长。

（三） 制定锻造工序

　　根据不同类型的锻件选用不同的锻造工序。 工序确定后，尚须确定所用的工夹具、加热设备、加热和冷却规范及根据锻件质量确定锻造设备。

（四） 自由锻件的锻造工艺规程举例 。

　　自由锻件的锻造工艺 规程举例见下表。

锻件名称

齿 轮 坯

工艺类别

自由锻造