Forjare gratuităde obicei se referă la forjare manuală și fără mașină. Forjarea manuală gratuită se bazează în principal pe forjarea manuală cu instrumente simple pentru a schimba forma și dimensiunea semifabricatului pentru a obține forjarea dorită. Această metodă este utilizată în principal în producția de scule sau aparate mici. Forjarea fără mașini (denumită forjare gratuită) se bazează în principal pe echipamente speciale de forjare gratuită și unelte speciale pentru a forja semifabricatul, a schimba forma și dimensiunea semifabricatului, astfel încât să obțineți forjarea necesară.
Forjarea fără mașină poate fi împărțită în forjare fără ciocan și forjare fără presa hidraulică în funcție de diferitele tipuri de echipamente utilizate. Primul este folosit pentru a forja piese forjate libere mici și medii, în timp ce cel de-al doilea este folosit în principal pentru a forja piese forjate libere mari. Mașina de forjare radială a fost dezvoltată în ultimii zece ani. Este folosit în principal pentru formarea pieselor forjate cu arbore treptat și cu secțiune specială.
Esența procesului de forjare gratuită este utilizarea unor instrumente simple pentru a schimba treptat forma, dimensiunea și structura semifabricatului original pentru a obține procesul de forjare dorit. Conținutul cercetării procesului de forjare gratuită este legea de formare a forjarilor și metoda de îmbunătățire a calității forjarilor.
Avantajele forjării libere sunt: unealta utilizată este simplă, versatilitate puternică, flexibilitate, deci potrivită pentru forjare unică și mică, în special pentru producția de forjare mare, care oferă o metodă economică și rapidă pentru producția de probă de produse noi, non- unelte standard și fabricarea matrițelor. Pentru a reduce sarcina echipamentului de forjare a matriței sau a utiliza pe deplin echipamentul de forjare a matriței existente, pentru a simplifica structura forjarii cu matriță, unele părți de forjare a matriței din etapa semifabricată sunt, de asemenea, finalizate pe echipamentul de forjare gratuit. Cu toate acestea, dezavantajele forjării libere sunt: precizie scăzută a forjarii, alocație mare de prelucrare, productivitate scăzută, intensitate mare a muncii etc.
Procesul de proiectare și principiul de proiectare al desenului de forjare sunt aceleași cu cele ale forjarii cu matriță cu ciocan, dar parametrii tehnologici și pașii specifici de lucru ar trebui să fie tratați corespunzător, în funcție de caracteristicile presei de forjare.
Caracteristicile alegerii poziției de despărțire: pentru unele piese forjate, suprafața de despărțire nu se mai află pe secțiunea longitudinală a forjarii, ca în forjarea cu matriță cu ciocan, ci pe secțiunea transversală maximă a acesteia. Această despărțire are multe avantaje.
Lungimea liniei de contur de despărțire este redusă, forma este simplificată, volumul marginii brute este redus, se economisește semifabricatul, materialul matriței și timpul de prelucrare. Matrița de tăiere devine mai simplă și mai ușor de fabricat. Când forjarea matriței este configurată, cavitatea găurii adânci care este greu de forjat pe ciocan poate fi forjată. Metoda de formare a forjarilor este schimbată în procesul de forjare a matriței erecte. Extrudarea și degroșarea blocului pot fi utilizate în loc de tragere și laminare.
Pentru piesele forjate cu forme complexe, metoda de despărțire a matriței este aceeași cu forjarea matriței cu ciocan, iar profilul longitudinal maxim este încă împărțit.
Toleranță și toleranță: în general, permisiunea de forjare a matriței pe presa cu manivela este cu 30%-50% mai mică decât cea de pe ciocan, iar toleranța este redusă în consecință, de obicei cu 0,2-0,5 mm. Când se adoptă deformarea prin extrudare, permisiunea radială a tijei poate fi mai mică, în general doar 0,2-0,8 mm.
Înclinația de forjare a matriței, raza fileului și ștanțarea cu piele: Înclinarea de forjare a matriței este aceeași ca la ciocan când nu se folosește tija de cric. Dacă se folosește tija de cric, înclinația de forjare a matriței poate fi redusă semnificativ. Datorită inerției scăzute și capacității slabe a canelurii de umplere cu metal, raza colțului rotunjit ar trebui să fie mai mare decât cea a forjarii cu matriță pe ciocan. Metoda de determinare a razei de filet și perforare și regulile de desen pentru forjare se pot referi la prelucrarea pieselor forjate cu matriță cu ciocan.