【正文】 對(duì)于此次錯(cuò)誤，張金標(biāo)老師給予了我很重要的指導(dǎo)意見(jiàn)，在此表示衷心感謝。 經(jīng)過(guò)這個(gè)過(guò)程的磨練，對(duì)以前所學(xué)的知識(shí)做了一個(gè)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 。 銅陵學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 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 . 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Forming of band curvature in asymmetrical rolling process [J] .Journal of Materials Processing Technology, 2022, (11) :20332038 張紀(jì)文： 變形量對(duì)鋼板異步冷軋過(guò)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(jì)已接近尾端，心中充滿無(wú)限喜悅和激動(dòng)。 壓下量相同 時(shí) ， 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(huì)增大。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 。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。 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(shí)，會(huì)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。軋制時(shí)上下輥與軋件接觸面摩擦力可能也會(huì)有差別，軋件會(huì)向摩擦力較小的一側(cè)彎曲 。 如圖 66 方案 2 和 3 及圖 67 方案 5 和 6 所示。 圖 65 軋件損傷值和壓下量關(guān)系曲線 綜上所述，對(duì)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(shí)的壓下量不能過(guò)大，以防止模擬出的損傷值超過(guò)給定值。 由圖 65 可知，隨著變形量的增加，軋件損傷值也會(huì)增加 。 最大主應(yīng)力是用來(lái)描述 軋件 的實(shí)際受力情況，它的大小決定了 材料 是否出現(xiàn)裂縫和受剪切破壞 。那么由于變形量的增加，軋制力、等效應(yīng)力、最大主應(yīng)力 可能 會(huì)上升。變形區(qū)內(nèi)的搓軋區(qū)改變了軋件的應(yīng)力狀態(tài)，由于剪切變形的存在，使異步軋制的軋薄能力大幅度提高，異速比越大，其優(yōu)勢(shì)也越能體現(xiàn)。但是較為理想的穩(wěn)定軋制，這種波動(dòng)應(yīng)該是可控的，并且在一定范圍之內(nèi)，這樣所得到制品的質(zhì)量才能優(yōu)質(zhì)。如圖 63 所示，隨著壓下量的增加，軋件的等效應(yīng)力增加。 圖 61 軋制力和壓下量關(guān)系曲線 圖 62 軋件等效應(yīng)變和壓下量關(guān)系曲線 圖 63 軋件等效應(yīng)力和壓下量關(guān)系曲線 圖 64 軋件最大 主 應(yīng)力和壓下量關(guān)系曲線 軋制力、等效應(yīng)變、等效應(yīng)力、最大主應(yīng)力和壓下量關(guān)系曲線結(jié)論 圖 61 表明，隨著壓下量的增加，軋制力增加。 圖 57 軋件出輥處質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)水平速度 差值顯示圖 后處理數(shù)據(jù)匯總 經(jīng)過(guò)上面的數(shù)據(jù)處理，可獲得各方案的 軋制力、等效應(yīng)變、等效應(yīng)力、最大主應(yīng)力 、損傷值和 軋件出輥處質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)水平速度差值 。 由于步數(shù)不同，其速度差值也會(huì)不同，將不同方案進(jìn)行比較可發(fā)現(xiàn)：每一方案下，當(dāng)步數(shù)在四十到六十步之間時(shí)，其速度差值比較接近。一般軋件速度由軋輥速度決定，隨著軋輥轉(zhuǎn)速變快， 軋件出輥處質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)水平速度 也會(huì)加快。圖 55 為損傷值分布曲線。 用類(lèi)似的方法計(jì)算出該方案下 軋件 的 等效應(yīng)變、等效應(yīng)力、最大主應(yīng)力 （所取時(shí)間段全為 ～ 以便作比較） 。當(dāng)然咬入階段屬于不穩(wěn)定軋制，軋制力曲線波動(dòng)必然較大且不規(guī)則，這也能區(qū) 分 咬入和穩(wěn)軋階段。 張紀(jì)文： 變形量對(duì)鋼板異步冷軋過(guò)程影響的數(shù)值模擬分析 12 a) 咬入階段 b） 穩(wěn)軋階段 圖 51 咬入及穩(wěn)軋階段步長(zhǎng)及時(shí)間參數(shù)輸入 數(shù)值 模擬的后處理 根據(jù)本課題 研究 需要 ， 導(dǎo)出所需數(shù)據(jù)， 記 算軋輥的平均 軋制 力；記錄 穩(wěn)定軋制階段 軋件 等效 應(yīng)變、 等效 應(yīng) 力 、 最大 主 應(yīng)力 以及最大破壞系數(shù)和軋件出輥處的水平速度差 ；在DEFORM 后處理 中截取相應(yīng)的圖 表 ， 并整理 表格以便分析使用。在穩(wěn)定扎制階段軋件前進(jìn)L，而軋件每步前進(jìn) 1mm， 由于咬入階段行進(jìn)的距離較短，為保證得到較為穩(wěn)定的軋制階段，可使軋件前進(jìn)較多的距離，設(shè) 步數(shù)為 95，設(shè)置 step increment 選項(xiàng)為仍為 1 ， time per step 要根據(jù)快 輥的速度設(shè)定，軋件每步前進(jìn) 1mm， 根據(jù)上輥轉(zhuǎn)速及輥徑可計(jì)算出 軋輥的水平線速度大約為 136mm/s 故 Δ t=1／ 136=。 前處理過(guò)程的確定 在菜單中選擇 shape rolling，添加 shape rolling 1 和 shape rolling 2。 為了保證順利咬入， 在 shape rolling 1 中 ，設(shè)定合適的摩擦系數(shù)，一般可取比穩(wěn)定軋制時(shí)較大的值， 通過(guò) 移動(dòng) 軋件 使之與軋輥相互接觸； 同時(shí)增加推塊起輔助咬入 的作用 ， 但得保證推塊的速度小于 軋輥的水平線速度， 否則模擬過(guò)程中可能出現(xiàn)軋件在外加推塊的作用下發(fā)生彎曲；上下輥速度相同也有利于咬入階段的順利進(jìn)行，故咬入階段可設(shè)為等速軋制。130 200，在保證實(shí)驗(yàn)可以順利進(jìn)行的情況下， 考慮到實(shí)驗(yàn)工藝參數(shù)的影響， 同時(shí)考慮到 多組合理的壓下量可以橫向?qū)Ρ龋员惴治鰤合铝繉?duì)軋制過(guò)程和結(jié)果的影響， 故選擇壓下量 為 。 軋制方案的確定 此次模擬研究的是異步冷軋鋼板變形量的影響，壓下量的確定 將 直接影響軋制過(guò)程和寬展的形成。此次模擬，為了清楚的表明異速比對(duì)軋制過(guò)程模擬的影響，取異速比為 和 。 隨著軋制速度的提高，摩擦因數(shù)降低。為保證能夠正常的咬入，需人 為的加設(shè)推塊，并設(shè)置較大的咬入摩擦系數(shù)，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，并結(jié)合 Deform 模擬效果，設(shè)定咬入階段的摩擦系數(shù)為 ；考慮到過(guò)大的摩擦力會(huì)使 軋制壓力、能耗增加，表面質(zhì)量變壞，并導(dǎo)致工具磨損 ，穩(wěn)定軋制階段不 需過(guò)大的摩擦力， 參照給定的模擬方案， 取摩擦系數(shù)為 。 金屬塑性成形中 摩擦力的作用機(jī)理是 — 個(gè)復(fù)雜的問(wèn)題，它是不斷變化的，同時(shí)受軋輥 、軋件材料、溫度、 成形速度以及變形量等因素的綜合影響。常見(jiàn)的接觸問(wèn)題可分為兩種基本類(lèi)型：剛體 — 柔體的接觸和半柔體 — 柔 體的接觸。 對(duì)軋輥進(jìn)行網(wǎng)格劃分的總的前提：只要與軋件接觸的表面，力求保證它們的形狀不失真，即其輪廓尺寸在被離散化后與實(shí)際相差無(wú)幾，能無(wú)限接近其外形。這是因?yàn)椋诜欠€(wěn)態(tài)的復(fù)雜型腔金屬塑性成形過(guò)程的有限元模擬中，當(dāng)工件的某些邊界網(wǎng)格與模具邊界相干涉時(shí)，將會(huì)使模擬結(jié)果產(chǎn)生誤差 ； 此外，大金屬變形會(huì)使初始網(wǎng)格產(chǎn)生畸變，如果仍把畸變的網(wǎng)格形狀作為增量計(jì)算的參考狀態(tài)，就會(huì)導(dǎo)致計(jì)算精度降低，引起不收斂，嚴(yán)重時(shí)甚至不能繼續(xù)進(jìn)行計(jì)算。 材料 模型 的建立 材料力學(xué)模型是影響成形載荷的重要因素，是金屬塑性成形問(wèn)題中的重點(diǎn)，常用的材料模型有彈塑性、剛塑性、熱彈塑性、熱剛塑性及自定義類(lèi)型等。使用戶分析數(shù)據(jù)和觀察數(shù)據(jù)分析結(jié)果的有效工具。它不僅成型性能好而且使用非常方便。 （ 11） 程序具