空心钢锭镦粗的实验验证

为验证上述数值模拟结果的可靠性，本文设计用铅试样进行空心钢锭墩粗模拟的验证。铅具有典型的刚勃塑性材料特征、硬度低、无需加热等特点，铅在冷态下的塑性变形流动规律和钢的塑性变形流动规律十分相近，铅和室温下模具的摩擦系数与热态下钢和模具的摩擦因子都在0.45-0.7之间，因此铅适合用于钢高温锻造的常温验证性实验。综合对比各种常温物理实验的优缺点，选用铅对空心钢锭墩粗工艺进行常温物理模拟具有较高的可信度。选取的尺寸比例为D/t=3, H/t分别为1. 5, 2, 2. 5的空心钢锭进行实验验证。

铸造模具选用实验室专用铸模，铸模内径为85mm，浇注前对铸模进行预热，内壁涂抹石墨，将铅块放入柑祸内熔化，熔化完成后浇注到铸模中，室温下自然冷却，铸造完冷却后铸坯可以在压力机上用冲头顶出。

将脱模后的毛坯进行机加工，车去粗糙的外表面，采用直径26mm的钻头打孔。机加工后的三个空心铅锭最终外径为78mm，内径为26mm,高度分别为65mm, 52mm, 39mm。

实验设备选用100吨油压机，为了使数值模拟结果和实验结果对比更明显且不至于严重失稳，空心铅锭墩粗时选用20%的压下量，上下端面采用相同的模具钢，温度为室温，确保试样上下端面的摩擦相同。数值模拟与物理实验对比结果如图所示。

    从上图数值模拟与铅试样常温物理实验结果进行对比不难看出，数值模拟与物理实验的结果和规律比较接近，从而验证了以上数值模拟结果在预测空心钢锭墩粗时的外观成形和内部变形计算方面具有较高的可靠性。