在平砧拔長大鍛件的過程中,需要采用合理的工藝參數保證鍛件變形區處于 最佳應力場,方可使大鍛件的原有缺陷得以消除,同時又不產生新的缺陷由于鍛造過程中的變形不均勻引起的附加拉應力是鍛造過程中產生新缺陷的主要原因,尤其是鍛件心部在較大軸向應力作用下產生的橫向裂紋,由于其平行于主壓應力和主壓應變方向,若拔長后無鐓粗工藝,則在拔長過程中較難鍛合。因此,在拔長過程中,務必盡可能降低鍛件內部的軸向應力,最好使其處于壓應力狀態。圖8. 2所示為砧寬比為0.8、料寬比為1.0與摩擦因數為0.5的變形條件下,壓下率分別為5%、10%、15%與20%時變形區的軸向應力分布圖。由圖8.2可知,在軸向對稱面(YOZ面)上,當壓下率較小(如壓下率為5%)時,距中心點越近,其軸向應力越大;中心點P1附近部位的軸向應力為正值,處于拉應力狀態;隨著壓下率的增大,中心點P1位置的軸向應力值由正變為負,且當壓下率增大到一個較大值后,其軸向應力值比其周圍的軸向應力更小;在橫向對稱面(XOZ面)上,從P1位置到P3位置,其軸向應力一直增大。因此,在鍛件的拔長過程中,最有可能在橫向對稱面上產生橫向裂紋。
圖8.3所示為砧寬比為0.8、料寬比為1.0與摩擦因數為0.5時,壓下率對變形區橫向應力分布的影響。由圖8.3可知,在該變形條件下,壓下率較小(如5%) 時,在整個砧下的變形區域內,橫向應力都為壓應力;在砧外剛性區的橫向應力為正值。隨著壓下率的增大,中心點P1附近的橫向應力減小,而橫向拉應力區由剛端延伸至變形區靠近P4點的區域。在剛端與變形區的交接點P5附近區域的橫向應力變化較復雜,其值在大多數情況下為正,處于拉應力狀態,其值的大小變化規律較為復雜。圖8.3所示為料寬比較大時的橫向應力分布情況。在料寬比較小時,中心點 P1附近區域在變形量較小時橫向應力也為拉應力,隨著壓下率的增大,逐漸由拉應力轉為壓應力,而在P4點以外的區域,橫向應力隨著壓下率的增大一直處于拉應力狀態,其值隨著壓下率的增大而增大。