在端面進(jìn)行拔長(zhǎng)時(shí)，由于端面鼓肚形狀的存在，并隨著拔長(zhǎng)的進(jìn)行，鍛件端面鼓肚形狀會(huì)越來(lái)越大，從而容易導(dǎo)致了端面裂紋的產(chǎn)生。從另一個(gè)方面來(lái)分析，如果鍛件端面鼓肚形狀較大，當(dāng)拔長(zhǎng)工序的結(jié)束后的冷卻過(guò)程，鍛件端部表面溫度的會(huì)下降比較快，而鍛件內(nèi)部溫度下降比較慢，此時(shí)，鍛件端部表層收縮就會(huì)受到內(nèi)部的阻礙，在鍛件端部鼓肚表層產(chǎn)生拉應(yīng)力，從而也會(huì)導(dǎo)致鍛件端面裂紋的產(chǎn)生。因此無(wú)論從鍛造過(guò)程或鍛造后過(guò)程來(lái)分析，鍛件拔長(zhǎng)時(shí)端面比較大的鼓肚形狀都會(huì)容易導(dǎo)致端面裂紋的產(chǎn)生，這在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中是必須所要避免的。因此通過(guò)前面裂紋的分析，必須對(duì)鍛造工序加以改進(jìn)，以防止端面裂紋產(chǎn)生。 

針對(duì)在鐓粗后再進(jìn)行拔長(zhǎng)時(shí)鍛件兩端會(huì)產(chǎn)生鼓肚形狀，導(dǎo)致了端面裂紋的產(chǎn)生現(xiàn)象。為了避免端面裂紋的產(chǎn)生，可以采取減小鼓肚形狀的辦法，在鐓粗后剛開(kāi)始拔長(zhǎng)時(shí)，先將鍛件已存在的腰鼓肚進(jìn)行消除（即先用鍛錘將鍛件鍛打成方塊形狀），然后沿著徑向方向進(jìn)行拔長(zhǎng)（如圖 5-5 所示）。通過(guò)此工藝，可以減小拔長(zhǎng)時(shí)鍛件兩端產(chǎn)生的鼓肚形狀，以有效防止因鼓肚過(guò)大而導(dǎo)致端面裂紋的產(chǎn)生。

利用有限元數(shù)值模擬對(duì)改進(jìn)前和改進(jìn)后的拔長(zhǎng)過(guò)程進(jìn)行模擬，然后將模擬結(jié)果進(jìn)行比較分析，當(dāng)鍛件長(zhǎng)度達(dá)到 1500mm 時(shí)，鍛造工藝改進(jìn)前后拔長(zhǎng)后鍛件的形狀如圖 5-6所示。由圖可見(jiàn)，通過(guò)在拔長(zhǎng)前增加了壓方的工序后，鍛件在拔長(zhǎng)后兩端的鼓肚形狀明顯減少了很多，按照公式 Gb=△L/B 計(jì)算，工藝改進(jìn)后鍛件端部最終的鼓肚形狀系數(shù)為0.125。同樣在鍛件端面中心處取一點(diǎn) P1，跟蹤其空穴擴(kuò)張比的變化情況如圖 5-7 所示，工藝改進(jìn)后鍛件端面中心點(diǎn)的空穴擴(kuò)張比值雖然隨著壓下率的增大而增大，但是當(dāng)壓下率達(dá)到 30%時(shí)，空穴擴(kuò)張比值遠(yuǎn)達(dá)不到臨界空穴擴(kuò)張比值，因此可以判斷其在拔長(zhǎng)過(guò)程中，鍛件端面將不會(huì)出現(xiàn)因鼓肚形狀過(guò)大而產(chǎn)生裂紋的缺陷。同時(shí)也表明，改進(jìn)的鍛造工藝的合理性。

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