图1.1 非满砧送进的锻造情况
本课题中,因试样个体较大，频繁翻转不便。故使用单面前后顺序拔长，即将坯料沿整个长度方向锻打一遍后，再翻转90º进行下一轮锻打，每两轮完成一次对矩形截面的拔长操作。过程中应注意工件的宽度和厚度之比不要超过2.5，否则再次翻转继续拔长时容易产生折叠(即夹层缺陷)。
非满砧送进拔长时，坯料应沿上下砧的宽度方向送进，每次的送进量L应为宽度B的0.3～0.7倍。送进量太大，砧宽比增大, 锻件心部区域轴向拉应力减少，金属主要向宽度方向流动，降低延伸效率，还可能出现外部裂纹、角裂与对角线裂纹。送进量太小，又容易产生内部横向裂纹与折叠夹层。另外，每次压下量也不要太大，压下量应等于或小于送进量，否则也容易产生夹层。
图1.2 不同送进量的延伸示意图
上图中，1为正常情况； 2的送进量过大，导致坯料向两侧展宽，延伸不足； 3的送进量过小，产生了夹层。并且在实际生产中，为防止锻件在拔长时表面产生夹层和裂纹，上、下砧的边缘应做出圆角。
本课题中,我们使用万能试验机尽可能在满砧送进的情况下对坯料进行不同砧宽比下的锻透性实验，以W/H作为初步参照的砧宽比标准。利用多次不同W值的压下实验以确定合理的结果,中间在边部也可能进行非满砧送进的拔长实验(主要由模拟结果决定)。
1.3有限元模拟技术简介
有限元模拟技术最早应用于金属塑性加工成形领域始于上个世纪70年代，经过30多年的发展，有限元法(Finite Element Method)已经发展成为种类较为齐全、软件功能较为丰富、工程应用较为广泛的一种有效的分析工具。其数学基础是变分原理和加权余量法。它是把计算域划分为有限个互不重叠的单元，在每个单元内选择一些合适的节点作为求解函数的插值点，将微分方程中的变量改写成由各变量或其导数的节点值与所选用的插值函数组成的线性表达式，借助于变分原理或加权余量法，将微分方程离散求解。对于挤压成形的大变形问题，一般采用刚塑性或刚粘塑性有限元法进行分析，在分析中需假设金属在成形过程中体积不变以忽略变形材料的弹性变形。该方法通用性强，适用于任意速度边界条件，并且能够模拟整个会属成形过程的流动规律，获得变形过程任意时刻的力学信息和流动信息：如应力场、速度场、温度场等。同时可以方便地修改模具形状与位置、设定工件与模具之间的摩擦、预测缺陷的形成和扩展过程、分析材料硬化效应和温度等多种因素对塑性加工过程的影响。
为了使模型能够正确反映实际条件，实行有限元模拟的软件内需要包含以下关键技术部分：
（1）几何模型的建立
实现进行有限元计算相关的变形体和刚体的几何造型。为了进一步网格划分的方便和避免异常点的产生，通常对模型进行适当的简化处理。现存的有限元分析软件其造型功能都很有限，所以，对复杂对象的几何建模多借助于专用的CAD软件。然后，通过一定的图形标准（如IGES、STEP等），实现CAD和CAE系统间的数据转换。
（2）网格的划分与重划分本文来自辣$文(论"文`网，毕业论文 www.751com.cn 加7位QQ324~9114找原文
由于有限元分析中网格质量的好坏直接影响到求解的效率和精度，在网格划分上多做些工作是值得的。在金属成形过程中，材料在流动时极易使相应的单元形状产生过度变形导致畸变。而有限元分析结果的精度对单元形态极为敏感。在变形过程中，往往会在局部区域内产生高温和大变形而导致网格畸变， 这样会降低求解精度或发生模具嵌入坯料内部而发生穿透，所以需要采用自适应网格重划分技术。这就要求软件具有良好的网格自动划分和重划分功能。该技术能纠正因过度变形产生的畸变或扭曲的网格，根据某一设定准则（如模具穿透、塑性应变、增量步准则等）自动重新生成形态良好的网格， 并将原来旧网格中的状态变量映射到新划分的网格上，以保证后续计算的进行，提高计算精度。
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