随着工业和时代的不断发展，人们对产品品质的要求越来越高，各个工艺和技术的分类也越来越精细化，比如齿圈和齿轮毛坯在锻造时就需要墩粗、拔长、冲孔和扩孔等工序。扩孔这一工序主要就是靠自由锻和碾环工艺来完成和实现的。而自由锻和碾环工艺的主要区别也是在扩孔这一工序上。

    自由锻在进行扩孔时主要采用的是马杠扩孔，这种马杠扩孔的应力应变的情况又与拔长这一工序十分相似，但是马杠扩孔又与长轴拔长有所区别。马杠扩孔是环形坯料沿着圆周方向的拔长，可以说是局部加载而整体受力的过程。在使用马杠扩孔时变形区的金属沿着切割方向和宽度方向流动，并同时增大其内、外径，直至得到想要的尺寸。在马杠上进行扩孔的锻件一般壁比较薄，所以对外端变形区的金属切向流动的阻力要远远小于宽度方向的阻力，所以马杠与锻件的接触面呈现弧形，这非常有利于金属沿切向流动。因此马杠扩孔时，锻件的尺寸变化是，锻件壁厚不断变薄，内、外径不断扩大，高度有所增加，所以马杠扩孔比较适合锻制薄壁的锻件。

    而碾环工艺是借助碾环机，使环件产生连续的局部的塑性变形，进而实现环件壁厚减小、内外直径扩大、截面轮廓成形的塑性加工工艺。碾环机在碾压扩孔时的应力应变和变形流动情况与芯轴扩孔是相同，其特点是，生产工具是旋转的，变形是连续的。碾环机在碾压扩孔时，一般压下量相对较小，所以都具有表面变形的特征。碾环是连续的局部塑性的成型工艺，是轧制技术和机械制造技术的交叉与结合，与传统的自由锻造工艺、模锻工艺和火焰切割等工艺相比具有环形精度高、加工余量少，材料利用率高，环件组织性能好和设备吨位小、投资少、加工范围大等特点。

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