Abaqus仿真厚板軋制

2017-03-15 by:CAE仿真在線來(lái)源:互聯(lián)網(wǎng)

原理介紹

將金屬坯料通過(guò)一對(duì)旋轉(zhuǎn)軋輥的間隙(各種形狀),因受軋輥的壓縮使材料截面減小,長(zhǎng)度增加的壓力加工方法,這是生產(chǎn)鋼材最常用的生產(chǎn)方式,主要用來(lái)生產(chǎn)型材、板材、管材。分熱軋和冷軋兩種。

軋件由摩擦力拉進(jìn)旋轉(zhuǎn)軋輥之間,受到壓縮進(jìn)行塑性變形的過(guò)程,通過(guò)軋制使金屬具有一定尺寸、形狀和性能。

軋制方式按軋件運(yùn)動(dòng)分有:縱軋、橫軋、斜軋。

縱軋過(guò)程就是金屬在兩個(gè)旋轉(zhuǎn)方向相反的軋輥之間通過(guò),并在其間產(chǎn)生塑性變形的過(guò)程。

橫軋:軋件變形后運(yùn)動(dòng)方向與軋輥軸線方向一致。

斜軋:軋件作螺旋運(yùn)動(dòng),軋件與軋輥軸線非特角。

根據(jù)金屬狀態(tài)分有: 熱軋冷軋。

優(yōu)點(diǎn)

可以破壞鋼錠的鑄造組織,細(xì)化鋼材的晶粒,并消除顯微組織的缺陷,從而使鋼材組織密實(shí),力學(xué)性能得到改善。這種改善主要體現(xiàn)在沿軋制方向上,從而使鋼材在一定程度上不再是各向同性體;澆注時(shí)形成的氣泡、裂紋和疏松,也可在高溫和壓力作用下被焊合。

缺點(diǎn)

1.經(jīng)過(guò)熱軋之后,鋼材內(nèi)部的非金屬夾雜物(主要是硫化物和氧化物,還有硅酸鹽)被壓成薄片,出現(xiàn)分層(夾層)現(xiàn)象。分層使鋼材沿厚度方向受拉的性能大大惡化,并且有可能在焊縫收縮時(shí)出現(xiàn)層間撕裂。

焊縫收縮誘發(fā)的局部應(yīng)變時(shí)常達(dá)到屈服點(diǎn)應(yīng)變的數(shù)倍,比荷載引起的應(yīng)變大得多;

2.不均勻冷卻造成的殘余應(yīng)力。殘余應(yīng)力是在沒(méi)有外力作用下內(nèi)部自相平衡的應(yīng)力,各種截面的熱軋型鋼都有這類(lèi)殘余應(yīng)力,一般型鋼截面尺寸越大,殘余應(yīng)力也越大。殘余應(yīng)力雖然是自相平衡的,但對(duì)鋼構(gòu)件在外力作用下的性能還是有一定影響。如對(duì)變形、穩(wěn)定性、抗疲勞等方面都可能產(chǎn)生不利的作用。

3.熱軋的鋼材產(chǎn)品,對(duì)于厚度和邊寬這方面不好控制。我們熟知熱脹冷縮,由于開(kāi)始的時(shí)候熱軋出來(lái)即使是長(zhǎng)度、厚度都達(dá)標(biāo),最后冷卻后還是會(huì)出現(xiàn)一定的負(fù)差,這種負(fù)差邊寬越寬,厚度越厚表現(xiàn)的越明顯。所以對(duì)于大號(hào)的鋼材,對(duì)于鋼材的邊寬、厚度、長(zhǎng)度,角度,以及邊線都沒(méi)法要求太精確。

仿真概述

軋輥半徑170mm,工件截面尺寸是40mm*40mm。轉(zhuǎn)速6.28rad/s,工件初始速度是1067.6mm/s,保證在于軋輥接觸時(shí)同速度,摩擦系數(shù)0.3,變形完成之后,厚度減少到原來(lái)的42%。取模型的四分之一建模,軋輥下壓5mm。

操作簡(jiǎn)單圖文步驟

創(chuàng)建part:工件,并屬于材料屬性,roller使用的是解析剛體,也可以使用離散剛體的方式,不過(guò)要?jiǎng)澐志W(wǎng)格。