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不同锻造方法第一次拔长的应力分析

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针对坯料低温区锻造时易产生裂纹,因此选择第一次拔长开始时坯料的端面,以坯料端面中心点为坐标原点O,然后分别在坯料端面中心线的水平X方向和竖直Y方向每隔50mm取一个点,如图2-17所示,跟踪其每一个点的应力值。不同锻造方法拔长下,坯料端面中心水平方向和中心线垂直方向上的应力值分别如图2-18和图2-19 所示。

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由图 2-18a 可见,游戏不同锻造方法拔长后,坯料端面水平方向外缘点的横向应力起初都是压应力,从外缘点到中心点,各个点的应力值变化趋势是先由压应力逐渐减小到零,然后其应力值再次逐渐变大,转变成拉应力;并在中心点O处,拉应力值均达到了最大。游戏径向十字和综合锻造法拔长后坯料端面中心点 O的应力值要大于游戏轴向反复镦拔法拔长后的应力值。由图 2-18b 可见,不同锻造法拔长后,坯料端面中心线水平方向上各个点的径向应力(Y方向)均为压应力。在坯料端面的外缘区域,径向应力值(Y方向)都达到最大值。而从外缘点到中心点,各个点的应力值变化趋势是逐渐减小,并且均在坯料端面中心点 O 到达到了最小值,但是游戏轴向拔长后压应力的变化速度要大于径向十字和综合法拔长后的压应力变化速度。轴向拔长后坯料端面水平中心线上压应力值均大于游戏径向十字和综合法拔长后坯料端面水平中心线压应力值。综上分析,不同锻造法拔长后坯料端面的横向应力和径向应力均在端面中心点和外缘点达到了极值,其变化规律均是相同的,其原因主要是拔长时,坯料端面外缘区域的平台要比端面中心区域的平台低,变形难度大些。 

由图 2-19 可见,轴向拔长后坯料端面的外缘处的应力值均大于径向十字和综合拔长后坯料端面的外缘处的应力值,且都是拉应力。而在坯料端面的中心点 O 上的横向应力和径向应力都取到了极值。游戏轴向拔长时,坯料端面竖直中心线上的应力值变化速度比较快;游戏径向十字和综合拔长时,坯料端面中心区域的拉应力值相对会稍微大一些,但是其拉应力值要小于坯料端面外缘区域的拉应力值。综上所述,游戏轴向拔长时,坯料端面外缘区域由于存在较大拉应力,因此容易产生裂纹。 

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