鍛造は次の方法に従って分類できます。

1. 鍛造工具と金型の配置に応じて分類します。

2. 鍛造成形温度により分類されます。

3. 鍛造工具とワークの相対運動モードに応じて分類します。

鍛造前の準備には、原材料の選択、材料計算、切断、加熱、変形力の計算、設備の選定、金型設計が含まれます。鍛造前に適切な潤滑方法と潤滑剤を選択する必要があります。

鍛造材料は、さまざまなグレードの鋼および耐熱合金、さらにはアルミニウム、マグネシウム、銅などの非鉄金属を含む幅広い範囲をカバーしています。さまざまなサイズのロッドとプロファイルが一度に加工されるだけでなく、さまざまな仕様のインゴットも存在します。我が国の資源に適した国産材を多用するほか、海外材も使用しています。鍛造材のほとんどはすでに国家規格に記載されています。また、開発、テスト、推進されている新しい素材も数多くあります。周知のとおり、製品の品質は原材料の品質と密接に関係していることがよくあります。したがって、鍛造作業者は材料に関する広範で深い知識を持ち、工程要件に応じて最適な材料を選択する能力が必要です。

材料の計算と切削は、材料の利用率を向上させ、洗練されたブランクを実現するための重要なステップです。材料が過剰になると廃棄物が発生するだけでなく、金型の摩耗とエネルギー消費が悪化します。切削時に少しでも余裕がないと工程調整が難しくなり、スクラップ率が高くなります。また、刃端面の品質も加工や鍛造の品質に影響を与えます。

加熱の目的は、鍛造変形力を軽減し、金属の塑性を改善することです。しかし、加熱は酸化、脱炭、過熱、過燃焼などの一連の問題も引き起こします。初期および最終鍛造温度を正確に制御することは、製品の微細構造と特性に大きな影響を与えます。火炎炉加熱は低コストで適応性が高いという利点がありますが、加熱時間が長いため酸化や脱炭が起こりやすく、作業条件も継続的に改善する必要があります。誘導加熱は加熱が速く、酸化が少ないという利点がありますが、製品の形状、サイズ、材質の変化への適応性が劣ります。加熱プロセスのエネルギー消費は、鍛造生産のエネルギー消費において重要な役割を果たしており、十分に評価する必要があります。

鍛造品は外力を受けて製作されます。したがって、変形力の正確な計算は、装置の選択と金型の検証を行うための基礎となります。プロセスを最適化し、鍛造品の微細構造と特性を制御するには、変形体内の応力-ひずみ解析を実行することも不可欠です。変形力を解析するには主に 4 つの方法があります。主応力法はそれほど厳密ではありませんが、比較的単純で直感的です。ワークと工具の接触面の全圧や応力分布を計算し、ワークのアスペクト比や摩擦係数が及ぼす影響を直感的に把握できます。スリップ ライン法は平面ひずみ問題に対して厳密であり、ワークピースの局所変形における応力分布に対してより直観的な解決策を提供します。しかし、その適用範囲は狭く、最近の文献ではほとんど報告されていません。上限法は過大な荷重を提供する可能性がありますが、学術的な観点から見ると、あまり厳密ではなく、有限要素法よりもはるかに少ない情報しか提供できないため、最近ではほとんど適用されていません。有限要素法は、ワークの外部荷重や形状変化だけでなく、内部の応力・ひずみ分布や欠陥の予測もできる高機能な手法です。ここ数年は、計算時間が長いことや、グリッドの再描画などの技術的課題の改善が必要なため、適用範囲は大学や科学研究機関に限られていました。近年、コンピュータの普及と急速な改良、および有限要素解析用の商用ソフトウェアのますます高度化に伴い、この方法は基本的な解析および計算ツールとなっています。

摩擦を低減すると、エネルギーを節約できるだけでなく、金型の寿命も向上します。摩擦を低減するための重要な手段の 1 つは潤滑を使用することです。潤滑は均一な変形により製品の微細構造と特性を改善するのに役立ちます。鍛造方法や加工温度が異なるため、使用される潤滑剤も異なります。ガラス潤滑剤は、高温合金やチタン合金の鍛造に一般的に使用されます。鋼の熱間鍛造では、水ベースのグラファイトが広く使用されている潤滑剤です。冷間鍛造の場合、高圧がかかるため、鍛造前にリン酸塩またはシュウ酸塩処理が必要になることがよくあります。