(2)方案二擴(kuò)孔開坯+反復(fù)墩拔((2次)+擴(kuò)孔成形，此工藝可以作為各向性能要求比較高的大型筒體鍛件的成形工藝。由于增加了墩粗工藝，所以軸向鍛比得到了保證，從而軸向性能得到了提高。結(jié)合第三章和第四章的研究結(jié)果，成形時(shí)先采用擴(kuò)孔開坯，此時(shí)空心鋼錠H/t由1.5增大到2，達(dá)到適鍛范圍，然后進(jìn)行墩粗，墩粗壓下量為20%，接著進(jìn)行拔長操作，將鍛件拔長至H/t=2，為使鍛件變形均勻需要進(jìn)行第二次墩拔，此時(shí)墩粗壓下量為20%，接著將鍛坯拔長至所需尺寸，最后擴(kuò)孔成形。上述模擬充分利用了空心鋼錠墩粗的研究結(jié)果，模擬過程中各工藝銜接比較順利。擴(kuò)孔開坯鍛造應(yīng)采取高溫大壓下量用以鍛合缺陷、打碎粗晶、壓實(shí)心部;終鍛成形時(shí)應(yīng)控制溫度、控制壓下量，以避免晶粒過分長大，從而達(dá)到控形控性的效果。擴(kuò)孔開坯時(shí)芯棒直徑控制在內(nèi)徑的70%左右，擴(kuò)孔芯棒轉(zhuǎn)動角度選用300，第二圈擴(kuò)孔時(shí)與第一圈進(jìn)行錯(cuò)砧壓下，以使空心鋼錠充分鍛透。根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，單砧壓下量控制在100/a左右，本文選用單砧壓下量為10%。

由圖5.9可以看出，開坯擴(kuò)孔后空心鋼錠壁厚中間的等效應(yīng)變?yōu)?.34;由圖5.10(a),(b)可以看出，對開坯鍛造后的鍛坯進(jìn)行墩粗后，內(nèi)孔良好既無明顯鼓形也無凹陷，可與后續(xù)拔長工藝良好的銜接，此時(shí)壁厚中間的等效應(yīng)變值為0.543，從圖5.10(c)和(d>可知，第一次墩拔后鍛坯軸向應(yīng)變比較均勻，等效應(yīng)變分布不均，此時(shí)，壁厚中間的應(yīng)變?yōu)?.O1;由圖5.11(a和(b>可以看出，墩粗后得到的鍛坯內(nèi)孔略微產(chǎn)生鼓形，但不影響后續(xù)拔長工藝的實(shí)施，此時(shí)壁厚中間等效應(yīng)變可達(dá)到1.32;從圖5.11(c)和(d>可知，第二次墩拔后鍛坯軸向應(yīng)變和等效應(yīng)變分布比較均勻，此時(shí)，壁厚中間的應(yīng)變?yōu)?.79;從圖5.12可看出，終鍛擴(kuò)孔后鍛件的軸向應(yīng)變和等效應(yīng)變分布均勻，壁厚中間等效應(yīng)變值可以達(dá)到3.82。相比直接拔長加擴(kuò)孔的成形工藝，擴(kuò)孔開坯+反復(fù)墩拔((2次)+擴(kuò)孔的成形工藝操作實(shí)施比較繁瑣，最終成形外形不容易控制，但相比傳統(tǒng)工藝仍然具有節(jié)能、節(jié)材、短流程等優(yōu)點(diǎn)，材料利用率也可以達(dá)到75%，此工藝成形總鍛比為8.47，最終成形時(shí)壁厚中間等效應(yīng)變可以達(dá)到3.82。