304不銹鋼線材橢圓孔型兩道次冷連軋有限元模擬.pdf

1、不銹鋼是指在大氣、水、酸、堿和鹽等溶液，或其他腐蝕介質(zhì)中具有一定化學(xué)穩(wěn)定性的鋼的總稱。隨著社會發(fā)展，企業(yè)對不銹鋼線材的需求量急劇增加，由于能直接使用的大都是不銹鋼異型線材，為此要對不銹鋼線材進(jìn)行深加工，以得到所需規(guī)格的各種異型線材。其深加工工藝主要包括拉拔及軋制，而軋制對于最后成品的質(zhì)量好壞起著至關(guān)重要的作用。 在軋制成形過程中，對材料變形結(jié)果(如寬展量、延伸量等)的分析，不僅對于設(shè)計正確的軋輥孔型和軋制過程非常重要，而且對于缺

2、陷問題的分析和軋制過程的改進(jìn)都有重要的指導(dǎo)意義。由于金屬異型材在軋制過程中變形情況比較復(fù)雜，想依靠數(shù)學(xué)式計算出金屬流動情況以及應(yīng)力和應(yīng)變規(guī)律等結(jié)果是非常困難的。計算力學(xué)與數(shù)值模擬的結(jié)合，大大地降低了軋制過程的研究難度。數(shù)值模擬中的有限元法隨著計算機(jī)的發(fā)展推出的計算軟件．ANSYS能夠?qū)崿F(xiàn)求解大型接觸問題和多重非線性問題。隨著有限元法在軋制過程中應(yīng)用的日漸增多，已經(jīng)有很多人將它應(yīng)用于異型材軋制過程中的研究。雖然在鋼鐵材料的軋制過程中有限元

3、法的運用比較普遍，但是有關(guān)棒線材橢圓孔型連軋過程的有限元應(yīng)用比較少。 本文運用ANSYS/LS-DYNA軟件，對304不銹鋼線材橢圓孔型兩道次冷連軋變形過程進(jìn)行模擬。所得模擬結(jié)果總結(jié)如下：(1)軋制時軋件內(nèi)部應(yīng)力分布規(guī)律：軋制力的最大值出現(xiàn)在軋件的心部，并呈圓弧狀向左右遞減。(2)軋件在軋制時的變形情況：軋件變形最大的位置出現(xiàn)在軋件心部，并以圓弧狀向外逐漸遞減。(3)摩擦系數(shù)改變和軋制壓下量增加時橫截面的應(yīng)力、應(yīng)變分布規(guī)律變化不

4、大，但應(yīng)力、應(yīng)變有所增加。(4)一、二道次軋制軋件內(nèi)部的殘余等效應(yīng)力均在軋件對角線處應(yīng)力值較小，在其寬度和高度半徑附近處應(yīng)力值較大，而且最大值出現(xiàn)在高度端點處；其殘余等效應(yīng)變皆是在軋件心部應(yīng)變量最大，然后以圓弧狀向左右逐漸減小。(5)隨著摩擦系數(shù)的增加，軋件的殘余等效應(yīng)力、應(yīng)變有較小增加。增加壓下量時軋件的殘余等效應(yīng)力、應(yīng)變明顯增加。(6)得出軋件速度及軋制力隨時間的變化規(guī)律以及軋件前后滑值。(7)根據(jù)模擬結(jié)果計算得軋件的壓縮及延展量，