圖2．23所示為H／D-2．5的坯料進行兩步法鐓粗成形工藝與平砧鐓粗成形工藝時，坯料內(nèi)部中點的徑向應(yīng)力、切向應(yīng)力與壓下量的關(guān)系。

由圖可以看出，采用平砧鐓粗工藝時，在壓下量40％之前，坯料內(nèi)部中心點的應(yīng)力值隨著壓下量的增加而增大，切向應(yīng)力、徑向應(yīng)力均為拉應(yīng)力，坯料墩粗過程中，軸向應(yīng)力為壓應(yīng)力，在此之前，內(nèi)部中點的應(yīng)力狀態(tài)為兩向拉應(yīng)力一向壓應(yīng)力狀態(tài)，拉應(yīng)力的存在可能會誘發(fā)鑄錠內(nèi)部原有的孔洞變成裂紋，嚴重影響毛坯的內(nèi)部質(zhì)量；在壓下量40％之后，毛坯內(nèi)部中點的徑向應(yīng)力與切向應(yīng)力隨著壓下量的增加而急劇增加，此時切向應(yīng)力、徑向應(yīng)力變?yōu)閴簯?yīng)力，坯料內(nèi)部中點的應(yīng)力狀態(tài)為三向壓應(yīng)力狀態(tài)，有利于毛坯內(nèi)部原有孔洞的愈合，同時減小了出現(xiàn)裂紋的可能性。若鐓粗過程中壓下量小于40％，平砧鐓粗工藝內(nèi)部應(yīng)力狀態(tài)較差不利于內(nèi)部孔洞的愈合，同時有可能產(chǎn)生新的裂紋。采用兩步法鐓粗成形工藝時，坯料內(nèi)部中點的應(yīng)力狀態(tài)一直處于三向壓應(yīng)力狀態(tài)，隨著壓下量的增加也是增大，40％之后急劇增大，這表明采用兩步法鐓粗成形工藝，能夠改變初始鐓粗過程中的應(yīng)力狀態(tài)，避免裂紋等缺陷的產(chǎn)生。圖2．24所示為H／D-2．5的坯料進行兩步法鐓粗成形工藝與平砧鐓粗成形工藝時，坯料側(cè)表面中點的切向應(yīng)力與壓下量的關(guān)系。

圖中可以發(fā)現(xiàn)，采用平砧鐓粗工藝時，側(cè)表面中點處的切向應(yīng)力隨著壓下量的增加逐漸增加，為拉應(yīng)力，鐓粗工藝完成后拉應(yīng)力值急劇達到最大值，拉應(yīng)力的出現(xiàn)非常容易導致毛坯的側(cè)表面產(chǎn)生縱向裂紋，這樣第二章提到的鐓粗缺陷吻合。采用兩步法鐓粗成形工藝隨著壓下量的增加，側(cè)表面中點處的切向應(yīng)力從壓應(yīng)力變?yōu)槔瓚?yīng)力，且最終的拉應(yīng)力值相對于平砧鐓粗的值明顯較小，表明采用兩步法鐓粗成形工藝有助于降低毛坯側(cè)表面裂紋出現(xiàn)的趨勢。