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1. 限制锻造力形式：油压直接驱动滑块的油压机。
2. 准冲程限制方式：油压驱动曲柄连杆机构的油压机。
3. 冲程限制方式：曲柄、连杆和楔机构驱动滑块的机械式压力机。
4．能量限制方式：利用螺旋机构的螺旋和摩擦压力机[4]。
普通的自由锻过程一般包括以下工序：1）加热毛坯；2）锻打；3）冷却及质量检测。加热毛坯是锻造过程中的主要工序之一。其目的是为提高金属的塑性，降低变形抗力。热态的钢比冷态的钢变形抗力要小10~15倍，这样有利于金属的变形，减少锻压加工的能量消耗，并未随后的余热热处理创造条件。
一般来说，在拟定生产线上毛坯的加热规范时，必须遵循以下原则。
a．应尽量在最短的时间内把毛坯加热到始锻温度；
b．加热规范应考虑被加热金属的化学成分、机械性能、状态和断面尺寸；
c．金属从炉内取出时，断面上的温度差不应超过50℃；
d．加热规范应保证烧损和脱碳最少，应满足随后的余热处理要求。主要的加热规范参数有：加热速度、加热温度、加热时间（包括保温时间）[5]。
1.1.2 大型锻件的锻压成型对金属组织的影响
大型锻件概括起来可分为三种类型：1）管坯；2）环坯；3）方坯。因为本文献的锻造成品为爬升齿轮，所以现主要介绍管坯的锻压工艺要点。
管坯和轴类锻件的特点是直径与长度之比较大(本文所用材料锻压比>4)，且带有台阶，直径上加工余量较小，长度方向余量较大，故锻压时关键是以保证径向质量和尺寸为主。长度方向主要是防止弯曲过大，弯曲度超过规定必须校直，所以，管坯选锻压比时必须全面加以考虑，因为它不仅关系到钢的性能，而且也对钢的断口形貌，由其是对晶粒粗大的钢种更有明显的影响。管坯必须一次加热锻成[6]。
热加工工程中，由于变形的作用，金属组织在两方面发生变化，一是由于变形，金属发生加工硬化；而是由于变形及高温的作用金属发生动态软化。当应变的变形量达到一定程度后（动态再结晶临界变形量），组织将产生新的再结晶晶粒，即发生动态再结晶。金属在热变形后或者变形工序间的高温停留或冷却过程中，其组织还会发生由变形历史、温度和时间所决定的亚动态再结晶、静态再结晶以及由界面能驱动的晶粒长大过程[7] 。
加工硬化 塑性变形后，金属的强度和硬度升高，塑性和韧性下降的现象加做加工硬化。产生加工硬化得到原因是，在塑性变形时，随着金属内滑移进行，在滑移面上形成很多细小的破碎的晶粒；同时滑移面附近的晶格发生严重的扭曲和紊乱，加工硬化在生产上有两方面的实际意义。一是由于加工硬化给金属的进一步变形和以后的切削带来了困难。这是不利的一面。二是利用加工硬化现象来强化金属，尤其是对于一些纯金属和不能用热处理方法来强化的金属就显得更有意义。这是有利的一面。论文网
回复和再结晶 对加工硬化后的金属，进行温度不太高的加热，在晶粒的大小和形状尚无变化的情况下，金属的强度略有下降，塑性略有升高的现象叫做回复。金属产生回复的原因是，由于对加工硬化后的金属加热，使得金属原子的活动能力得到增强，从而使原子从不稳定的位置恢复到较为稳定的位置，使晶格的扭曲现象消除，因此，是金属的强度略有下降和塑性略有升高。回复只是加工硬化现象得到部分恢复。