平砧镦粗

高径比H／D=1．0—2．0的圆柱体坯料在平砧间镦粗时，随着压下量的增加，金属逐渐向侧表面流动，镦粗完成后毛坯外部呈现单鼓形(中间直径大，两端直径小)，用计算机数值模拟显示坯料平砧镦粗后其内部应变分布和损伤分布如图1-1所示。从图可以看出镦粗过程中各区域的变形不均匀，损伤最容易出现于侧表面的鼓形处。根据变形情况，将毛坯内部区域分成三个变形区。

第一个区域一般称为难变形区，位于坯料上下端面和平砧接触的区域；第二个区域一般称为大变形区，位于坯料内部中心区域：第三个区域为小变形区，位于坯料外自由变形的区域。坯料不加热时镦粗产生变形不均匀的主要原因是平砧砧面与坯料上、下端面之间接触存在摩擦的影响，通常对于大型环件制坯工艺来说，铸锭都是采用热镦粗，除了平砧砧面与铸锭上、下端面之间产生接触摩擦外，温度分布不均匀也是影响应变分布的一个重要因素，铸锭上、下端面与砧面接触发生热传导，使得铸锭上、下端面处材料的温度降低较快，变形抗力大，金属发生塑性变形较为困难，因此难变形区的金属受到的摩擦影响大，温度较低，变形程度最小，从而铸锭这块区域铸态组织不易破碎，难以发生再结晶，从而容易保留粗大的铸态结构。大变形区处于毛坯内部受到的摩擦影响小，温度降低慢，变形程度大，铸态组织容易破碎，同时易发生再结晶，有利于晶粒的细化，同时毛坯内部处于三向压应力状态利于铸锭内部孔隙的压合，从而形成明显的锻态组织，提高了锻件的性能。小变形区变形程度介于大变形区和难变形区之间，大变形区金属的向外塑性流动作用到小变形区的金属，使其受到切向拉应力，鼓度越大的地方，受到的切向拉应力就越大，当其超过了材料允许的强度极限值时，毛坯表面可能会产生纵向裂纹等缺陷。

高径比I-t／D<1的坯料在镦粗时，由于相对高度较小，上、下端面处的难变形区容易相碰撞，使其毛坯内部存在拉应力，使得孔隙性等缺陷加剧；

高径比I-I／D>2．5．3的坯料在镦粗时，容易在毛坯两端侧表面处出现双鼓形，当砧面不平整，坯料倾斜，坯料原有的性能不均匀等情况时，会产生失稳而发生纵弯曲。