Abaqus仿真厚板軋制

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

原理介紹

將金屬坯料通過一對旋轉(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。

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

軋制方式按軋件運動分有:縱軋、橫軋、斜軋。

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

橫軋:軋件變形后運動方向與軋輥軸線方向一致。

斜軋:軋件作螺旋運動,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

可以破壞鋼錠的鑄造組織,細化鋼材的晶粒,并消除顯微組織的缺陷,從而使鋼材組織密實,力學性能得到改善。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

1.經(jīng)過熱軋之后,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出現(xiàn)層間撕裂。

焊縫收縮誘發(fā)的局部應(yīng)變時常達到屈服點應(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,但對鋼構(gòu)件在外力作用下的性能還是有一定影響。如對變形、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,對于厚度和邊寬這方面不好控制。我們熟知熱脹冷縮,由于開始的時候熱軋出來即使是長度、厚度都達標,最后冷卻后還是會出現(xiàn)一定的負差,這種負差邊寬越寬,厚度越厚表現(xiàn)的越明顯。所以對于大號的鋼材,對于鋼材的邊寬、厚度、長度,角度,以及邊線都沒法要求太精確。

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同速度,摩擦系數(shù)0.3,變形完成之后,厚度減少到原來的42%。取模型的四分之一建模,軋輥下壓5mm。

操作簡單圖文步驟

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,不過要劃分網(wǎng)格。