摘要：为了尽可能地减少锻造余量，研究了锻造余量选择的方法，目的是节约金属材料和减少机加工工时，从而降低锻件的成本。据统计，金属材料约占锻件价格的40%左右，有的合金钢甚至达到50%以上，因此，节约金属材料对于降低锻件成本有着重要的作用。本着这一原则，唐山某冶金厂锻压分厂对锻造生产进行了技术革新尝试，取得了较好的效果
如何选择锻造余量，在锻件余量与公差标准中都有说明，一般都是按其说明进行选择的，但锻造余量的具体选择，是非常值得研究和探讨的问题。锻造余量选择的基础一般有两种类型，一种是对没有粗加工要求的锻件，是将零件图简化后加上标准锻造余量即可；另外一种是对要求粗加工后调质的锻件，该类锻件是将粗加工图简化后再加上标准锻造余量。这里主要对后者余量的选择进行研究和探讨。余量选择的目的是要尽可能地减少锻造余量，节约金属材料和减少机加工工时，从而降低锻件的成本。根据统计，金属材料费用约占锻件成本的40%左右，合金钢甚至达到50%以上，因此，节约金属材料对于降低锻件成本有着重要的作用。
为了节约金属材料、降低锻件成本、提高经济效益，锻造业在批量生产时，曾研究了不少节约金属材料的锻造方法，像少无氧化加热后精密锻造，无飞边模锻、温锻或冷镦等工艺方法。但对于单件小批生产时，节约金属材料的方法研究甚少，所以目前单件小批生产的锻件仍存在有“肥头大耳”的现象，造成金属材料和机加工工时的极大浪费。
多年来，锻造业在编制锻造工艺时，对于一些要求粗加工后调质处理的锻件都是按照锻件余量与公差标准的规定，在粗加工余量的基础上再加上标准锻造余量，这就形成了双重余量，再加上操作工人“大点保险”的思想意识，就形成了大上加大。这样，不但浪费金属材料，还大大增加了机加工工时，造成工序间的多重浪费。
随着工业技术的发展，对产品质量的要求也不断提高，因此，要求粗加工后调质的锻件也越来越多，占产品锻件数的比例也相对增加，因此，研究减少这类锻件的机械加工余量有着极重要的意义。
为了解决这个矛盾，对各类锻件的余量构成及各类锻件的结构与变形的关系进行了分析研究。认为：对于有精加工要求的调质锻件从工艺上减少一定的机械加工余量是可能的和必要的。为了既能减少余量而又不影响锻件质量，尝试着对各类锻件作了不同的规定，经过一年多的实践证明是行之有效的，这一方法称之为“小余量锻造法”。
“小余量锻造”法的总原则为：当选用小余量锻造时，在锻件的尺寸达到原偏差后，其锻件的实际尺寸应比粗加工要求的尺寸大1mm～２ｍｍ，以保证粗加工要求，且粗加工后允许局部有黑皮（黑皮处余量应保证精加工量）。各类锻件锻造余量选择方法如下所述。
该类锻件的长度同其直径（或边长）之比值的大小同热处理后的变形大小有密切关系，因此，根据长径（边长）比的大小规定了选择锻造余量的具体方法：（１）当零件长度与直径（或边长）比为５时，可在零件图样尺寸的基础上直接选用标准锻造余量，但应符合总的原则；（２）当零件长度与直径（或边长）比为5～10时，其锻造余量应在粗加工图样尺寸的基础上选取标准锻造余量的80%～90%；（3）当零件长度与直径（或边长）比大于10时，其锻造余量应在粗加工图样尺寸的基础上选取标准锻造余量的90%～95%。
如轴类零件的台阶很小，锻造时简化为圆（方）轴时，可根据余块的长短来选择锻造余量。若锻件的余块很短，则应按长径（或边长）比的大小确定其锻造余量。若锻件的余块很长，则可按简化后的尺寸选择标准锻造余量，而不必加粗加工余量。
在轴类锻件的长度方向，在编制锻造工艺时，已加大了锻造余量，如锤上自由锻的轴类锻件，其长度方向的余量为直径方向的2倍，水压机自由锻件则为3～4倍。此外，轴类锻件端部不会因热处理变形而导致加工余量不够，因此，在长度方向不用加粗加工余量。
该类锻件余量应根据简化后的具体情况来选定。当简化后的锻件没有余块存在时，可按其长径比来选择锻造余量，其长径比的计算方法应以粗加工的最小直径同长度之比。当简化后的锻件有余块存在时，应根据余块的长短来确定锻造余量。当余块较长时，可在简化后零件图样尺寸的基础上选用标准
锻造余量；若余块很短，则应按长径比的大小来选用锻造余量。
这类锻件的长度方向之余量同圆轴类锻件相同，也不用加粗加工余量，而直接在零件图的长度上加上标准锻造余量即可。
这类锻件都是矮胖型锻件，热处理变形很小，因此，对这类锻件规定可在零件图样尺寸的基础上加上标准锻造余量即可，而不必另加粗加工余量。
这类锻件在热处理时变形的大小，同它的直径（或边长）与其厚度之比有直接关系，因此，应根据这个比值的大小来确定锻造余量的大小：当比＜5 时，应在零件图样尺寸的基础上选用标准锻造余量；当比=5～10 时，应在粗加工图样尺寸的基础上选其标准锻造余量的80%～90%；当比＞10 时，应在粗加工图样尺寸的基础上选取其标准锻造余量的90%～95%。
这类锻件在直径方向或长度方向允许不考虑粗加工余量，仅加锻造余量即可。
圈类锻件在热处理时的变形情况同其壁厚有关，同时随着锻件外径的加大，锻造生产难度也大，基于这些情况，对其锻造余量的选用也作了具体的
设想和规定：当锻件的外径≤400mm，内径≤200mm时，允许在零件图样尺寸的基础上选用标准锻造余量；当锻件的外径≥400mm时，壁厚≥200mm 时，应在粗加工图样尺寸的基础上选其标准锻造余量的80%～90%；而当锻件外径≥1000mm时，其锻造余量的选用可由工艺人员根据壁厚大小酌情确定。
对于筒类锻件外径的锻造余量可根据简化后的形状参照轴类或台阶类锻件的方法来选用。其内孔的锻造余量，暂不作具体规定。两端的余量可在粗加
工图样尺寸的基础上选用标准锻造余量的80%～90%。
参照轴类锻件的锻造余量，在曲柄和轴颈（或其他圆柱部分）处各有规定。一般情况下曲柄的锻造余量较大，而轴颈处可按多台阶轴的余量增加50%设置，又因轴颈处是曲轴尺寸较小的部分，易在此处发生变形，因此，对曲柄和轴颈处作了不同的规定。对曲柄处的锻造余量可在零件简化后尺寸的基础上选用标准锻造余量，而轴颈（或其他圆柱部分），应在粗加工图样尺寸的基础上，选用标准锻造余量。该类锻件的长度方向一律在零件图样尺寸的基础上选用标准锻造余量。
本着上述原则和规定，对唐山某冶金厂锻压分厂锻造生产进行了技术革新尝试，取得了较好的效果。经过一年多的生产实践证明，这一工艺措施不仅保证了锻件质量，而且节约了大量金属材料和机加工工时，取得了较好的经济效益。据统计，仅就金属材料而言，在500t要求粗加工后调质的锻件中，节约金属材料（包括碳素钢和合金钢）就达36t，节约率达13.7%，节材价值近20余万元。由此可见，本文所述原则和规定其成效是显著的，有待进一步探讨、实践和推广
