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等效应变分布

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图2.19中列出的是L-=13mm,圆锥形砧锥角为2l°时,即变形最均匀时,H/D-2.5坯料采用两步法镦粗成形工艺过程中毛坯的等效应变场分布(a)图所示圆锥形砧开始作用于坯料的上、下端面,坯料上、下端面处的金属逐渐开始贴模,此时坯料的上、下端面难变形区处的金属开始发生塑性变形,其他区域的坯料基本上不发生变形;(b)图所示坯料流动至完全贴模状态时,坯料上下端面处的塑性变形区逐渐增大,此时坯料的大变形区和小变形区的金属发生较小的变形;(c)图所示更换为平砧后,在平砧的作用下,坯料端面未发生变形的金属也开始发生塑性变形了,同时在难变形区的金属作用下,变形过程逐渐向坯料内部扩展,此时坯料的外表面出现明显的凹坑现象;(d)图所示为坯料完全和平砧接触时,坯料上下端面的金属几乎全部发生了变形,坯料内部金属也逐渐开始屈服,此时凹坑现象依旧存在;(e)图所示为平砧和坯料完全接触后继续下压,明显看出坯料内部的金属发生大面积的发生塑性变形,此时凹坑现象逐渐开始减小;(f)所示为完成镦粗后的毛坯的内部金属的等效应变分布图,可以看出此时毛坯的等效应变分布很均匀,凹坑现象几乎消失。

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由上述分析可见,两步法镦粗成形工艺的第一步锥形砧的镦粗主要使上下端面的难变形区的金属产生了塑性变形,第二步平砧的镦粗主要使坯料小变形区和大变形区的金属产生了塑性变形,从而保证坯料整体发生了变形,避免出现未变形的区域。

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