第一节课就错在想当然
我讲锻造这部分五年，每一届都有超过一半的学生栽在余量这里。 不是说他们不会算公式，公式背得比我都熟。就是想当然，觉得自由锻嘛，不就是烧红了用锤子砸，砸到尺寸不就完了？
哪有这么简单。
拔长的时候会有鼓形，宽展的时候会拉裂边缘，烧一次就得损失掉百分之二到三的烧损，这些东西，教材上印在角落，学生扫一眼就过去了，根本不往心里去。
上次课程设计做10吨压力机的传动轴，成品轴径最大处是86mm，有个学生直接选了90mm的热轧圆钢下料，说留了4mm余量够了。 结果送到校办工厂试锻，锻完校直，一量直径，最大处才83mm。不够车了，直接报废。整根45号钢，小一千块钱，就这么打了水漂。
说实话，我挺心疼那根料的。但也挺开心，学生总算记一次教训。
很多人说，不就是余量嘛，多留点不就完了？不对，留多了，后面加工量大，费刀费时间，成本上去了，设计就是要卡着那个刚好的点来，不是越多越好。 我现在上课，第一句话就说，自由锻不是随便锻，你留的每一丝余量，都是真金白银。
为什么现在还要练自由锻
这几年教改，好多学校砍锻造的课时，都去加数控、增材的内容，说自由锻是老工艺，用不着学那么细。 我每次听到这种话都摇头。
自由锻教的根本不是怎么打铁，是教你理解材料变形，教你懂工艺和设计的关系。你连一块钢烧软了之后，怎么受力怎么变形都搞不清，还谈什么做结构设计？
去年带大三金工实习，组里有个学生，天天泡在3D打印实验室，说以后要做轻量化设计，根本看不起锻造。轮到自由锻练手，他满不在乎，下了料就给师傅，说你给我打个方块就行。 结果打出来，四个角塌了两个，尺寸差了快五毫米。他还找师傅，说你没打对。师傅把料扔给他，说你自己看，你下料的时候角部留了多少变形量？角部先凉，硬度上来了，你砸都砸不动，能不塌吗？
他那天站在车间里想了一下午，晚上来找我，说原来设计不是画个CAD就行，每一步都得给后面的工艺留活路。 你看，这不就是教学要的东西吗？增材数控当然重要，但自由锻这堂课，是教你换位思考，站在工艺的角度想设计，这个东西，哪能砍呢？
藏在缝隙里的设计细节
除了余量，还有两个坑，我翻了好几本教材，都没讲得太细，学生十有八九会错。
第一个就是自由锻的最小冲孔限制。很多学生设计带孔的锻件，孔只要比零大，就直接写自由锻冲孔，完全不管直径多少。你知道吗？自由锻冲孔，直径小于30mm的孔，根本没必要冲，冲出来精度差，还容易把坯料冲裂，小直径孔都是锻完之后直接钻的，你留那么多变形余量干嘛？浪费材料不说，还多一道工序。
第二个就是长轴的拔长极限。自由锻拔长，长径比超过一定数值就不能一次成型了，得分段锻，再接起来。很多学生设计两三米长的轴，直接画一个整体锻坯，工厂拿到手，锻锤的行程不够，根本拔不了，还得回来改图，耽误好几天工期。
还有个容易漏的，就是氧化皮余量。锻完之后要热处理，要喷丸，要切掉表面脱碳的那层氧化皮，这一层至少一两毫米，你不留，最后车完成品，尺寸肯定不够。我见过太多设计，把所有变形余量都留了，唯独忘了这一层，最后功亏一篑。
我现在上课，不会先给你讲一堆定义分类工序，我先把这些年攒的报废锻件切片拿到教室，让学生挨个传着看，你看这个缺的角，你看这个不对的尺寸，都是哪里错了，错了之后是什么后果。
毕业两年的学生前阵子回学校找我，说他刚进重工行业，做一个大型机架的自由锻毛坯，同事都按标准表留余量，只有他多加了两毫米的氧化皮余量，最后整批货只有他的合格，没多久就升了主管设计师。 他说那堂课记到现在，原来设计的对错，都在这些没人愿意讲的小细节里。
哎，我教了这么多年书，最深的感受就是，很多时候，书本上的大道理没用，把前人踩过的坑摆出来，让年轻人看看，比什么都强。自由锻这东西，看起来老，其实最练基本功，基本功扎牢了，后面做什么设计，都稳。
