《表4 10段无极变化电流参数》

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《基于多场耦合有限元法的大规格电镦成形工艺优化》

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如上所述，电镦成形过程中的波浪缺陷形成的原因主要有两个:（1）预热阶段温度高（大电流），趋肤效应使后续的加热过程中钳口夹持方向和非夹持方向电流密度不均匀，导致温度分布不均匀，在力的作用下，钳口夹持方向和非夹持方向塑性变形不一致，形成椭圆柱体，并在后续的加热过程进一步加深，形成波浪；（2）峰值电流大，温度较高，且峰值电流在靠中、后阶段，硬化不明显，导致波浪。一般认为夹持力、顶锻速度、砧子速度对电镦成形的影响较小，因此夹持力、顶锻速度和砧子速度的调整不能避免缺陷的产生。相反地，增大脖颈处距钳口的距离可以减小脖颈处的温度，但是脖颈处距钳口距离太大也会导致工件变得细长，在模锻时失稳，所以通过调整脖颈处距钳口的距离是很难实现工艺优化的。电镦过程中，变形温度主要取决于镦锻电流，因为工件是通过镦锻电流产生的焦耳热来加热的。因此，调整镦锻电流是解决波浪缺陷的最佳途径。为了减少趋肤效应的影响，降低预热阶段的温度，使电镦初始阶段筒形成形良好。电镦过程中为增加硬化现象，降低峰值电流，将峰值电流前移。通过反复试验，在其他参数不变的基础上，建立无级变化的多分段电流，优化参数如表4所示，最后根据材料规格设定电流为较低的值，避免了温度太低，无法成形。图8为无级变化的多分段电镦过程温度分布，对比图8b和图6b可以看出，工件表面明显变得光滑。通过无级多分段电流反复试验，控制预热温度在450～500℃（图8a）。