前言
軋制是靠摩擦力作用將軋件拉進旋轉軋輥之間,軋件受到壓縮產生塑性變形的過程。通過軋制使金屬橫斷面積減小,軋件長度有所增加。異步軋制技術是兩個工作輥圓周速度不等,使軋制變形區(qū)產生一種搓軋變形的軋制技術。異步軋制時為了降低軋制壓力,提高板帶加工效率而發(fā)展起來的一種塑性加工技術。近幾十年來,隨著先進技術及塑性計算力學的飛速發(fā)展,傳統(tǒng)分析方法已經證明不能適應現代工業(yè)發(fā)展的需要。一種融計算機圖形學、數值計算方法、塑性成形理論與工藝等技術于一體,能夠充分發(fā)揮當今超級計算機和高性能工作站計算潛力的數值模擬軟件系統(tǒng)正在逐漸建立起來。
MSC.MARC是MSC公司功能齊全的高級非線性有限元軟件的求解器,體現了30年來有限元分析的理論方法和軟件實踐的完美結合。它具有極強的結構分析能力??梢蕴幚砀鞣N線性和非線性結構分析包括:線性/非線性靜力分析、模態(tài)分析、簡諧響應分析、頻譜分析、隨機振動分析、動力響應分析、自動的靜/動力接觸、屈曲/失穩(wěn)、失效和破壞分析等。
模型建立
異步軋制的軋件采用鎂合金A231板材。在MSC.MENTAT中,用擴展法(EXPAND)來劃分三維實體網格。坯料厚度為4mm,下壓量15%,長度80mm,寬度64mm,采用對稱模擬,只模擬板材的一半,所以板料寬度設為32mm,軋輥半徑尺寸為45mm,最終成型模型如圖1所示。
圖1 異步軋制有限元模型
模擬軋制的過程中,下輥轉速0.56,軋制比分1:1、1:1.22、1:1.44三組進行模擬。泊松比:0.35;質量密度:1.77e-009噸/立方毫米;熱膨脹系數:2.61e-005。其它參數曲線參照圖2。
圖2 A231鎂合金部分參數