為驗(yàn)證上述數(shù)值模擬結(jié)果的可靠性，本文設(shè)計(jì)用鉛試樣進(jìn)行空心鋼錠墩粗模擬的驗(yàn)證。鉛具有典型的剛勃塑性材料特征、硬度低、無需加熱等特點(diǎn)，鉛在冷態(tài)下的塑性變形流動(dòng)規(guī)律和鋼的塑性變形流動(dòng)規(guī)律十分相近，鉛和室溫下模具的摩擦系數(shù)與熱態(tài)下鋼和模具的摩擦因子都在0.45-0.7之間，因此鉛適合用于鋼高溫鍛造的常溫驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。綜合對(duì)比各種常溫物理實(shí)驗(yàn)的優(yōu)缺點(diǎn)，選用鉛對(duì)空心鋼錠墩粗工藝進(jìn)行常溫物理模擬具有較高的可信度。選取的尺寸比例為D/t=3, H/t分別為1. 5, 2, 2. 5的空心鋼錠進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。

鑄造模具選用實(shí)驗(yàn)室專用鑄模，鑄模內(nèi)徑為85mm，澆注前對(duì)鑄模進(jìn)行預(yù)熱，內(nèi)壁涂抹石墨，將鉛塊放入柑禍內(nèi)熔化，熔化完成后澆注到鑄模中，室溫下自然冷卻，鑄造完冷卻后鑄坯可以在壓力機(jī)上用沖頭頂出。

將脫模后的毛坯進(jìn)行機(jī)加工，車去粗糙的外表面，采用直徑26mm的鉆頭打孔。機(jī)加工后的三個(gè)空心鉛錠最終外徑為78mm，內(nèi)徑為26mm,高度分別為65mm, 52mm, 39mm。

實(shí)驗(yàn)設(shè)備選用100噸油壓機(jī)，為了使數(shù)值模擬結(jié)果和實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比更明顯且不至于嚴(yán)重失穩(wěn)，空心鉛錠墩粗時(shí)選用20%的壓下量，上下端面采用相同的模具鋼，溫度為室溫，確保試樣上下端面的摩擦相同。數(shù)值模擬與物理實(shí)驗(yàn)對(duì)比結(jié)果如圖所示。

    從上圖數(shù)值模擬與鉛試樣常溫物理實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比不難看出，數(shù)值模擬與物理實(shí)驗(yàn)的結(jié)果和規(guī)律比較接近，從而驗(yàn)證了以上數(shù)值模擬結(jié)果在預(yù)測(cè)空心鋼錠墩粗時(shí)的外觀成形和內(nèi)部變形計(jì)算方面具有較高的可靠性。