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自由锻工艺过程的实质是利用简单的工具，逐步改变原坯料的形状、尺寸和组织结构，以获得所需锻件的加工过程。自由锻工艺所研究的内容是：锻件的成形规律和提高锻件质量的方法两个方面。

自由锻的优点是：所用工具简单，通用性强、灵活性大，因此适合单件和小批锻件，特别是特大型锻件的生产，这对于新产品的试制、非标准的工装夹具和模具的制造提供了经济快捷的方法。为了减轻模锻设备的负担或充分利用现有模锻设备，简化模锻结构，有些模锻件的制坯工步也在自由锻设备上完成。  

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大型活塞杆锻件锻造成型方法：

热处理

活塞杆锻造完后进行粗加工，并做超声检测，以确定是否有影响热处理的缺陷，无损检测合格后方可进行调质热处理。热处理前检查产品所有棱角是否倒钝，尖角处是否圆滑过渡，以避免淬火时应力在尖角处集中而开裂。由于活塞杆要求做切向、纵向力学性能试验，且端部在1/2 厚度处取样，为了获得较好的淬火效果，低温碳钢锻件，热处理前将活塞杆内孔预先加工出来，以增加淬火时产品与淬火介质的接触面积。制定热处理参数时，考虑到产品截面变化较大，且42CrMo 钢材料直接水淬可能产生裂纹，因此采取先空冷少许时间，盐城碳钢锻件，再水淬油冷的方法。淬火过程中先后开启水循环、油循环，并充分窜动产品，碳钢锻件定做，以使产品淬火过程冷却均匀。

活塞杆锻件制造过程中经化学成分检测、力学性能试验、金相检验、超声检测，其结果均符合技术要求。

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锻造锻件的设备如何选择？

锻造锻件的设备能量要大，刚性要好。

冷锻时，锻件变形抗力大，而且载荷较为集中。所以需要压机有足够的变形能量和较好的刚性。良好的导向装置。冷环形锻件精度要求高，设备和模具导向均应加强。要有顶出装置。冷锻件和模具间有较大的粘着力，顶出力约为公称压力lO%。要有可靠的过载保险装置。

冷环形锻件过程中容易超载，特别对于行程固定的机械压力机，必须要有过载保险装置。合适的挤压速度。在上模接触金属坯料后，锻压速度应保持均匀，一般为O.l-O.4m/z。

冷锻和冷挤压的常用设备：通用的液压机。通用的机械压力机。冷锻压机有两大类：机械压力机和液压机机械压力机有肘杆式和偏心式等形式，行程固定，适用于批量较大的中小零件液压机行程不固定，适合于中、大型锻件压力机有较好的冷锻和冷挤压的功能，而且有机械化和自动化接口装置，目前已由单工位向多工位方向发展，设备吨位已达2OOOOKN以上。

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