بررسی تأثیر ضریب اصطکاک بر میزان عیب دم ماهی در فرایند نورد حلقوی گرم

Subject Areas : Journal of Simulation and Analysis of Novel Technologies in Mechanical Engineering

امیر حسین قیصری ¹ , محمدرضا فروزان ² , عبدالعلی مراثی ³

1 - کارشناس ارشد، دانشکده مکانیک، دانشگاه صنعتی اصفهان
2 - دانشیار، دانشکده مکانیک، دانشگاه صنعتی اصفهان
3 - استادیار، دانشکده مکانیک، دانشگاه صنعتی مالک اشتر شاهین شهر.

Received: 2015-09-30 Accepted : 2015-09-30 Published : 2009-12-22

Keywords: ضریب اصطکاک, نورد حلقوی گرم, عیب دم ماهی, مدل سه بعدی المان محدود, کوپل مکانیکی- حرارتی,

Abstract :

نورد حلقوی گرم یک فرایند به شدت غیر خطی و ناپایدار است. ضریب اصطکاک میان رینگ با غلتک محرک و هرزگرد از این جمله اند که بر کیفیت محصول نهایی تأثیر به‌سزایی دارند. در این مقاله تأثیر این دو پارامتر بر نورد حلقوی گرم به کمک مدل  سه بعدی المان محدود کوپل مکانیکی- حرارتی بررسی شده است. بدین منظور مدلی سه بعدی از فرایند نورد حلقوی گرم شامل رینگ، غلتک­های محرک، هرزگرد و راهنما در نرم افزار آباکوس ایجاد شده و میزان عیب دم ماهی به ازای ضریب اصطکاک­های مختلف میان غلتک محرک و حلقه و همچنین غلتک هرزگرد و حلقه اندازه‌گیری شده است. نتایج نشان می­دهد که با افزایش ضریب اصطکاک میان رینگ و غلتک هرزگرد یا کاهش ضریب اصطکاک میان رینگ و غلتک محرک میزان عیب دم ماهی کاهش می­یابد. همچنین میزان تغییرات این دو پارامتر باید در محدوده معینی حفظ شده و از آن تجاوز ننماید. نتایج به‌دست آمده می­تواند به عنوان راهنمایی به منظور بهینه سازی فرایند مزبور به کار گرفته شود.

References:

[1] Mamalis A.G., Hawkyard J.B., Jhonson W.,  Spread and flow patterns in ring rolling,
Int J. mech. Sci, 18, 1975,  pp. 11-16.

[2] Guo L.G., Yang H., Zhan M., Research on plastic deformation behavior in cold ring rolling by FEM numerical simulation, Modeling and Simulation in Material Science and Enginnering, 13, 2005, pp.  1029-1046.

[3] Wang M., Yang H., Sun Z.C., Gup L.G.,  Dynamic explicit FE modeling of hot ring rolling process, Trans. Nonferrous Met. Soc. China, 16(6), 2006, pp.  1274-1280.

[4] Li L.Y., Yang H., Guo L.G., Sun Z.C., , Research on interactive influence of parameters on T-shaped cold ring-rolling by 3d-FE numerical simulation, Journal of Mechanical Science and Technology, 21(10), 2007, pp. 1541-1547.

[5] Sun Z.C., Yang H., Ou X.Z., Thermo-mechanical coupled analysis of hot ring rolling process, Trans. Nonferrous Met. Soc. China, 18, 2008,
 pp. 1216-1222.

[6] Anjami N., Basti A., Investigation of rolls size effects on hot ring rolling process by coupled thermo-mechanical 3D-FEA, Journal of Materials Processing Technology, 210,2010, pp. 1364-1377.

 [7] Tekkaya, A.E., State-of-the-art of simulation of sheet metal forming. J. Mater. Process. Technol. 103, 2000, pp. 14-22.

[8] Getting Started with ABAQUS, 2003, Version 6.9, ABAQUS Inc.

[9] Software library: DEFORM-3D Software.