Faits: Faits: A. G._, né en 1949, a travaillé comme mouleur au service de l'entreprise X._ SA, à W._, de 1993 à 1998. Le 20 mai 1998, il a sollicité des prestations de l'assurance-invalidité. Se fondant sur les avis de divers médecins spécialistes, l'Office de l'assurance-invalidité pour le canton de Vaud (OAI) a, par décision du 20 avril 2000, rejeté la demande de prestations de l'assuré au motif qu'il n'y avait pas d'atteinte à la santé invalidante. Saisi d'un recours, le Tribunal des assurances du canton de Vaud a annulé la décision entreprise et renvoyé la cause à l'OAI pour qu'il applique les mesures médicales recommandées, soit plus précisément pour qu'il adresse l'assuré au docteur C._, à l'Hôpital Y._, pour une évaluation de sa capacité résiduelle de travail, respectivement pour son reconditionnement à l'exercice d'une activité lucrative. Par arrêt du 21 août 2002, le Tribunal fédéral des assurances a admis partiellement le recours de droit administratif interjeté par l'OAI, annulé (sans examen sur le fond) le jugement entrepris, ainsi que la décision de l'OAI du 20 avril 2000 et renvoyé la cause à cet office pour qu'il procède à une instruction complémentaire et rende une nouvelle décision au sens des considérants. La juridiction fédérale a retenu, en bref, qu'il existait suffisamment d'éléments pour que la question de la capacité de travail de l'assuré soit examinée de manière plus approfondie. L'administration a requis une expertise pluridisciplinaire à la Clinique Z._. Celle-ci a été confiée aux docteurs B._, spécialiste en médecine interne/rhumatologie, et S._, spécialiste en psychiatrie. Selon ces médecins, les atteintes somatiques et psychiques mises en évidence n'étaient pas susceptibles de diminuer la capacité de travail de l'assuré, quel que soit le type d'activités exercées (rapports des 24 et 27/28 mars 2003). Par décision du 2 mai 2003, l'OAI a rejeté la demande de prestations. Saisi d'une opposition de l'assuré, l'office a confirmé sa position par décision du 7 janvier 2004. Par décision du 2 mai 2003, l'OAI a rejeté la demande de prestations. Saisi d'une opposition de l'assuré, l'office a confirmé sa position par décision du 7 janvier 2004. B. Par jugement du 9 septembre 2004, le Tribunal des assurances du canton de Vaud a rejeté le recours formé par G._ contre la décision sur opposition de l'OAI du 7 janvier 2004. B. Par jugement du 9 septembre 2004, le Tribunal des assurances du canton de Vaud a rejeté le recours formé par G._ contre la décision sur opposition de l'OAI du 7 janvier 2004. C. G._ interjette recours de droit administratif contre ce jugement, dont il demande l'annulation. Il conclut, sous suite de dépens, principalement à l'octroi de prestations de l'assurance-invalidité. Subsidiairement, il demande le renvoi de la cause à l'OAI pour qu'il applique les mesures de réadaptation médicales recommandées et qu'il ordonne une expertise complémentaire. Par ailleurs, il sollicite le bénéfice de l'assistance judiciaire gratuite. L'office AI conclut au rejet du recours, tandis que l'Office fédéral des assurances sociales a renoncé à se déterminer. 