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畢業(yè)設(shè)計---變形量對鋼板異步冷軋過程影響的數(shù)值模擬分析-資料下載頁

2025-06-05 02:43本頁面
  

【正文】 松,嚴(yán)重時產(chǎn)生宏觀的孔腔。 圖 65 軋件損傷值和壓下量關(guān)系曲線 綜上所述,對于給定的材料,由于損傷值隨壓下量的增大而增大,為保證所得軋件的質(zhì)量,所以軋制時的壓下量不能過大,以防止模擬出的損傷值超過給定值。而以上對損傷值和壓下量關(guān)系 的研究為此提供一定依據(jù),對于指導(dǎo)生產(chǎn)實(shí)踐十分有 用。 軋件 彎曲程度的分析 在 DEFORM 后處理中截取八個方案下的軋件彎曲示意圖,如圖 66 和 67 所示。 a) b) c) d) 圖 66 方案 14 軋件的彎曲示意圖 對應(yīng)的壓下量 a)為 b)為 c)為 d)為 a) b) c) d) 圖 67 方案 58 軋件的彎曲示意圖 對應(yīng)的壓下量 a)為 b)為 c)為 d)為 張紀(jì)文: 變形量對鋼板異步冷軋過程影響的數(shù)值模擬分析 18 上輥線速度大于下輥線速度,使得軋件上部分的 材料 秒流量大于下半部分,軋件向軋輥線速度較小的一側(cè)彎曲。 如圖 66 方案 2 和 3 及圖 67 方案 5 和 6 所示。 軋件的彎曲是一個錯綜復(fù)雜的問題,并非完全是摩擦力作用的結(jié)果,來料厚度、變形程度、軋件上下表面溫度等 均對其有影響,也與搓軋區(qū)在變形區(qū)所占比例有關(guān)。另外還與快慢輥側(cè)材料的前滑差和輥速差的影響有關(guān)。 考慮到軋件上下表面有溫差,軋件會向溫度較低的一面彎曲。軋制時 上下輥與軋件接觸面摩擦力可能也會有差別,軋件會向摩擦力較小的一側(cè)彎曲 。所以 隨著壓下量 增加,彎曲可能會發(fā)生反轉(zhuǎn)。 如圖 66 方案 4 及圖 67 方案 8 所示。 軋件出輥處質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動水平速度 分析 利用 DEFORM 后處理的數(shù)據(jù),以壓下量為橫坐標(biāo), 軋件出輥處質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動水平速度 為縱坐標(biāo),在 origin 軟件中做出相應(yīng)曲線,所作的圖為 68。 圖 68 軋件出輥處速度差和壓下量關(guān)系曲線 當(dāng)上下兩輥轉(zhuǎn)速不同時,會在一特定區(qū)域內(nèi)使之作用在上下兩輥的摩擦力方向不同。上輥速度大于下輥,由于 摩擦力的作用,軋件與上輥接觸區(qū)的摩擦力 是逆著 上 輥旋轉(zhuǎn)的方向, 軋件與下輥接觸區(qū)的摩擦力是沿 著 下 輥旋轉(zhuǎn)的方向,所以在這兩個區(qū)域內(nèi),必然存在著一個摩擦力為 零 的中性層,它的位置是隨著上輥轉(zhuǎn)速的增加而越接近上輥,此時摩擦力逆著軋輥轉(zhuǎn)動方向的區(qū)域增大,摩擦力阻礙軋件 速度增加。 兩輥之間的速度差,導(dǎo)致 快輥與慢輥之間會產(chǎn)生切應(yīng)力,這種切應(yīng)力除了抵消摩擦阻力產(chǎn)生的“摩擦峰”之外,還可發(fā)揮對軋件產(chǎn)生剪切變形的作用 ,從而使與上輥接觸的金屬流動速度大于與下輥接觸的金屬。一般隨著異速比的增加, 搓軋區(qū)也在增大,這種不均勻的現(xiàn)象更為劇烈。反應(yīng)在圖 68 中就是異速比為 的曲線除 的 壓下量,其它的速度差值大于異速比為 的曲線。 綜合考慮壓下量、接觸弧形狀、摩擦條件、進(jìn)出口處的單位秒流量等因素 ,可能會引起與下輥接觸的材料速度大于與上輥接觸的材料,這就導(dǎo)致異速比為 的曲線在壓下量為 。 這樣圖 68就與圖 61到 64及軋件彎曲示意圖形成對應(yīng)關(guān)系。 最佳模擬方案的確定 隨著壓下量 的增加,軋件發(fā)生塑性變形所需要的能量增加 , 引起軋制力和等效應(yīng)力增銅陵學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 19 加 ,從而導(dǎo)致能耗增加; 最大主應(yīng)力的大小決定了 材料 是否出現(xiàn)裂縫和受剪切破壞 ,所以最大主應(yīng)力不能過大; 損傷值不能過大,否則會產(chǎn)生微觀裂紋和材料疏松;增大壓下量可以提高生產(chǎn)率。綜合以上可以確定最佳模擬方案為方案 2,即異速比為 ,壓下量為 。 張紀(jì)文: 變形量對鋼板異步冷軋過程影響的數(shù)值模擬分析 20 小結(jié) 本課題 為 變形量對鋼板異步 冷 軋過程影響的數(shù)值模擬分析, 設(shè)計好軋制方案,用DEFORM 軟件 進(jìn)行異步軋制模擬,然后 進(jìn)入 DEFORM 后處理界面進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。將處理后的數(shù)據(jù)繪制成表格,并作出 軋制力、軋件等效應(yīng)變、軋件等效應(yīng)力、軋件最大主應(yīng)力、軋件損傷值、軋件出輥處速度差和壓下量關(guān)系曲線 。 由表格或關(guān)系曲線 可知,在異步 冷軋過程中隨著軋件 壓下量的增加,軋制力、等效應(yīng)變、等效應(yīng)力、最大 主應(yīng)力 、 損傷值大部分 是逐漸增加的; 軋件出輥處速度差一般 卻隨著壓下量的增加而減小 。 壓下量相同 時 , 隨著異速比的增大,軋制力、等效應(yīng)變、等效應(yīng)力、最大主應(yīng)力、損傷值、出輥處速度差一般也會增大。但是方案 7 出現(xiàn)了嚴(yán)重的偏離,于是可以得到 如下結(jié)論:在給定異速比的情況下,會在某一壓下量下出現(xiàn)異于異步軋制的可能,即異步軋制的特點(diǎn)被嚴(yán)重削弱。這樣就能逆向得到最佳模擬方案,可以為生產(chǎn)實(shí)踐提供指導(dǎo)。 以上結(jié)論只是在幾組方案下模擬而得,所得模擬數(shù)據(jù)不能排除偶然性的結(jié)果;對于方案七的只是鑒于可能性而言,應(yīng)該再對 DEFORM 模擬方案進(jìn)行修改,以證實(shí)以上結(jié)論。 銅陵學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 21 參考文獻(xiàn) [1] 王廷溥 , 齊克敏 . 軋制理論與工藝 [M]. 北京 : 冶金工業(yè)出版社 , [2] 鄒家祥 . 軋鋼機(jī)械 [M]. 北京 : 冶金工業(yè)出版社 , [3] 張莉 , 李升軍 . DEFORM 在金屬成形中的應(yīng)用 [M]. 北京 : 機(jī)械工業(yè)出版社 , [4] 方園 , 梁高飛 . 高錳板帶鋼及其制造技術(shù) [J]. 鋼鐵 , [5] 孫薊泉 , 戴輝 , 唐荻 等 . 異步軋制技術(shù)發(fā)展概況及其應(yīng)用前景 [J]. 鞍鋼技術(shù), [6] 張德智 . 金屬厚板彎曲的工藝?yán)碚撗芯?[J]. 鋼鐵 , [7] 戴輝 , 孫薊泉 , 唐荻 等 . 帶鋼異步冷軋及退火行為的研究 [J]. 材料熱處學(xué)報 , [8] 丁毅 . 異步軋制制備超細(xì)晶純鐵及其組織和性能研究 [D]. 上海: 上海交通大學(xué) ,2021 [9] 張文玉 , 劉先蘭 . 異步軋制技術(shù)及其在鎂合金中的應(yīng)用 [J]. 鍛壓技術(shù) , [10] 張文玉 , 劉先蘭 . 異步軋制技術(shù)及其在鎂合金中的應(yīng)用 研究現(xiàn)狀 [J]. 新技術(shù)新工藝 , 2021. 7 [11] 劉剛 , 齊克敏 , 王福 等 . 異步軋制速比對 3%硅鋼織構(gòu)轉(zhuǎn)變的影響 [J]. 金屬學(xué)報 , [12] 孫薊泉 , 戴輝 , 唐荻 . 異步軋制技術(shù)發(fā)展概況及其應(yīng)用前景 [J]. 鞍鋼技術(shù) , [13] 寧媛媛 . 異步軋制取向硅鋼晶粒長大過程中的再結(jié)晶織構(gòu)演變 [D]. 沈陽: 東北大學(xué) , [14] 丁茹 . 異步軋制 AZ31 鎂合金板材的微觀組織和力學(xué)性能 [D]. 西安: 西安建筑科技大學(xué) , [15] Hwang Y M, Tzou G Y. Analytical and experi mental studyon asymmetrical sheet rolling [J]. Int. J. Mech. Sci, 1997, 39 (3) :289303 [16] A. Kawalek. Forming of band curvature in asymmetrical rolling process [J] .Journal of Materials Processing Technology, 2021, (11) :20332038 張紀(jì)文: 變形量對鋼板異步冷軋過程影響的數(shù)值模擬分析 22 致謝 為期一學(xué)期的畢業(yè)設(shè)計已接近尾端,心中充滿無限喜悅和激動。 本次畢業(yè)設(shè)計是在指導(dǎo)老師張 金標(biāo) 的精心指導(dǎo)下完成的。從論文的選題到方案的擬定,以及在整個論文的進(jìn)展過程中都傾注了導(dǎo)師很多的時間和精力,在此謹(jǐn)向張 金標(biāo) 老師表示衷心的感謝和深深的敬意。同時 本課題組的其他同學(xué)也給了我寶貴的建議和指導(dǎo),才使 我的課題得以順利完成,更離不開各位授課老師幾年來悉心的教導(dǎo)和鼓勵。 經(jīng)過這個過程的磨練,對以前所學(xué)的知識做了一個系統(tǒng)的復(fù)習(xí)和鞏固 , 還提高了我應(yīng)用 Pro/e、 DEFORM、 origin 等軟件的能力 。更重要的是培養(yǎng)了發(fā)現(xiàn)問題,解決問題的能力,我的 思維得到了很好的鍛煉 。 自己本來是較早完成 DEFORM 所有模擬的,但是由于自己的粗心大意,所有的模擬方案都沒有用國際單位制,而自己方案的設(shè)計都是用國際單位制,結(jié)果導(dǎo)致所有模擬方案數(shù)據(jù)都出錯,一直到快做完正文部分才發(fā)現(xiàn)這個嚴(yán)重 錯誤,得重新模擬,做數(shù)據(jù)處理和分析。浪費(fèi)了自己特別多的時間,從此次犯的錯誤汲取了很大的教訓(xùn),做事不能急于求成,而應(yīng)按部就班,得培養(yǎng)自己嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖黠L(fēng) 。 對于此次錯誤,張金標(biāo)老師給予了我很重要的指導(dǎo)意見,在此表示衷心感謝。 因為自身知識有限,因此在論文中可能會有一些不足之處,請各位老師和同學(xué)給予批評和 最后 指導(dǎo) ,衷心感謝那些默默支持我的 導(dǎo)師, 親人和朋友,在這里請接受我真摯的謝意。 姓名: 2021 年 5 月
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