自由锻用于大型和关键产品，这些产品由于变形载荷大或尺寸过大而无法通过基本锻造工艺加工。自由锻工艺用于生产单个的、小批量的模具毛坯、进行环轧轧制的环坯、船用发动机曲轴毛坯以及其他需要锻件特性和耐久性的大型零件。带平砧的自由锻有时用作预成形操作，例如锤锻。自由锻实际上是人类掌握的非常早期的锻造工艺。

由于许多自由锻锻件体积巨大，因此很难开发经济的工艺流程。锻造工程师曾进行缩小尺寸试验（如1/25尺寸）并使用工程师的方法（上限法、下滑线法和其他方法）开发技术，但这些方法非常不准确。幸运的是，如今有限元网格模拟软件可用于快速、准确和低成本的开发自由锻工艺流程。

使用QForm 模拟自由锻造可以计算以下问题：

• 锻造期间，计算应力-应变状态和预测整个坯料的材料流动

• 通过从铸造模拟软件（如Procast、MAGMA）导入几何和计算结果，预测铸坯锻造后的结构，并评估表面和内部缺陷

• 找到模具的更佳形状

• 找到更佳锻造工艺：加热、旋转和/或锤击之间的轴向移动

• 制定工艺并确定工序之间的火次要求

典型自由锻零件：液压缸底部、转子、核反应堆的壳体和底部Procast结果导入QForm中，温度和缩孔结果

工程师的经验不足以开发这样复杂的工艺流程，因为工件太大，成本太高，工艺设计错误的可能性很高。这就是为什么大型坯料（50-300吨）的自由锻需要模拟的原因。

软件优势

• 根据模具形状、旋转和/或锤击之间的轴向移动进行材料流动预测

• 模拟加热和冷却的复杂状态，可以进行工序间加热

• 计算加热和冷却期间的热弹塑性应力，可以预测裂纹的能力

• 在工艺开发过程中在计算机上预测宏观和微观结构的能力

• 预测铸坯锻造过程中铸坯轴向孔隙度变化的能力

自由锻模块特色

• 采用对偶网格方法，用于快速准确地模拟具有多个锤击和局部变形区的过程

• 模拟加热和冷却的复杂状态，可以进行工序间加热

• 方便的前处理界面，用于设置多次打击操作：方便设置打击之间旋转和/或轴向移动的自动化

• 锻造机械手的特殊模型，便于模拟机械手

• 钢坯热处理和热机械加工模拟

大铸锭自由锻的质量是由他们的组织结构和表面/内部缺陷决定的。QForm可以在整个锻造成形过程中预测和识别整个零件中的缺陷。