بررسی و ارزیابی تغییر شکل الاستیک غلتک در حین فرایند نورد سرد فولاد به روش شبیه سازی

فهرست مطالب

عنوان                                   صفحه

فصل اول: مقدمه.. 1

فصل دوم : تئوری فرایند نورد.. 3

2-1-فشار و نیرو.. 4

2-2- تحلیل مکانیکی فرایند نورد.. 4

2-2-1- روش تحلیل قاچی.. 4

2-2-2- روش آهنگری.. 8

2-2-3محاسبه نیروی نورد.. 11

2-2-4- پدیده تخت شدن غلتک.. 12

2-2- 5- تعیین کمترین ضخامت ورق در نورد سرد.. 14

2-3- مروری بر کارهای دیگران.. 14

فصل سوم: روش تحقیق.. 16

3-1- مقدمه ای بر روش اجزاء محدود.. 17

3-2-  نوع مسئله.. 17

3-3- تعریف ماده.. 17

3-4- مدل قطعات.. 18

3-5- شبکه بندی.. 19

3-5-1- مطالعه شبکه بندی.. 20

3-6- تنظیم قطعات.. 21

3-7- تعریف تماسها.. 22

3-8- بارگذاری.. 23

فصل چهارم: نتایج و بحث.. 25

4-1- مقدمه.. 26

4-2- اعتبارسنجی نتایج.. 26

4-2-1- بررسی فشار میانگین غلتک:.. 26

4-2-1-1- مقایسه فشار با غلتک صلب.. 27

4-2-2- بررسی نیروی نورد.. 29

4-2-2-1- نتایج نیرو به روش شبیه سازی.. 29

4-2-2-2- نتایج نیرو به روش تحلیل تپه فشار.. 30

4-2-2-3- مقایسه نیروی نورد با غلتک صلب.. 31

4-2-2-4- مقایسه نیرو با غلتک الاستیک.. 32

4-2-3- بررسی ضخامت خروجی.. 32

4-2-4- بررسی شعاع تخت شده غلتک.. 33

4-2-4-1- محاسبه شعاع تخت شده به روش اجزای محدود.. 33

4-2-4-2- مقایسه شعاع تخت شده غلتک الاستیک با تحلیل تپه فشار   34

فصل پنجم: جمع بندی، نتیجه گیری و پیشنهادات.. 36

5-1- جمع بندی.. 37

5-2- نتیجه گیری.. 37

5-3- پیشنهادات.. 37

منابع.. 39

پیوست یک.. 41

استخراج نتایج.. 41

پ 1-1 فشار میانگین غلتک.. 41

پ 1-2 نیروی میانگین غلتک.. 41

پ 1-3 ضخامت خروجی ورق.. 41

پیوست دو.. 43

محاسبه فشار به روش آهنگری در مرحله اول نورد.. 43

پ2-1- محاسبه فشار با غلتک صلب.. 43

پ2-2- محاسبه فشار باغلتک الاستیک.. 43

فهرست جداول

 

 

عنوان                                                                                                                                     صفحه

 

2-1   اندازه های ثابت K و n رابطه ی (2-15)……… 7

2-2   اندازه های ثابت C رابطه ی (2-46) برای سه نوع غلتک  13

4-1   ضخامت خروجی مراحل مختلف نورد……………. 32

4-2   سه نقطه علطک تخت شده…………………… 33

4-3   جدول تخت شده تمام مراحل نورد……………. 34

 

 

 

فهرست اشکال

 

 

عنوان                                                                                                                                 صفحه

 

2-1      نمایش ابعادی، زاویه ها و تنش های وارده روی دو بخش از ماده     5

2-2     وضعیت تنش های وارد شده به بخشA………… 5

2-3     نمایش فشرده شدن قطعه کار بین دو غلتک همچون دو فک یک پرس   8

2-4     نمایش فشرده شدن قطعه کار……………… 9

2-5     نمایش فشار وارده بر یک بخش کوچک از ماده در فضای بین دو غلتک    11

2-6    چگونگی تاثیر تخت شدن غلتک در طول تماس و جایگاه های ورودی و خروجی 12

3-1    نمایش مدل ورق……………………….. 18

3-2    نمایش مدل غلتکقطعه قطعه شده…………… 18

3-3    نمایش تقسیم بندی غلتک و ورق…………… 19

3-4    نمایش غلتک شبکه بندی شده……………… 19

3-5    نمایش ورق شبکه بندی شده در مرحله اول به ضخامت mm1/0   20

3-6    نمایش ورق شبکه بندی شده در مرحله اول به ضخامت mm5/0   20

3-7   نمایش تنظیم شده غلتک و ورق…………….. 22

3-8    نمایش تماس غلتک و ورق………………… 23

3-9    نمایش اعمال شرایط مرزی ورق……………. 23

3-10  نمایش اعمال شرایط مرزی غلتک……………. 24

 4-1   نمایش شعاع تخت شده غلتک مرحله اول……… 34

پ1-1 نمودار طول مسیر……………………….. 42

پ1-2مقادیر عددی استخراج شده برای مخاسبه ضخامت خروجی 42

       

 

 

فهرست نمودار

 

 

عنوان                                                                                                                                     صفحه

 

3-1    نمودار بررسی اندازه شبکه……………… 21

4-1    نمودار فشار غلتک صلب و الاستیک با روش اجزای محدود. 26

4-2    نمایش نموداری فشار با غلتک صلب و الاستیک به روش آهنگری 27

4-3    نمودار مقایسه فشار با روش شبیه سازی و روش آهنگری با غلتک صلب    28

4-4    نمودار مقایسه فشار با روش شبیه سازی و روش آهنگری با غلتک الاستیک 28

4-5    نمودار نیروی میانگین…………………. 29

4-6    نمودار نیروی غلتک صلب و الاستیک روش اجزای محدود   30

4-7    نمودار نیروی غلتک صلب و الاستیک با فرمول تپه فشار 31

4-8    نمودار مقایسه نیروی  غلتک صلب…………. 31

4-9    نمودار مقایسه نیرو با غلتک الاستیک……… 32

4-10  نمودار مقایسه شعاع تخت شده غلتک الاستیک به روش شبیه سازی و تحلیل تپه فشار……………………………………… 35

 

 

 

 

نماد ها ( علایم اختصاری )

w	پهنای ورق	mm
h	ضخامت ورق	mm
	تنش	Pa
	زاویه نورد	Rad
	ضریب اصطکاک	–
p	فشار	pa
k	تنش تسلیم	pa
h0	ضخامت اولیه	mm
h1	ضخامت نهایی	mm
R	شعاع غلتک	mm
	زاویه گیرش	Rad
tf	تنش کششی جلو	pa
Tb	تنش کششی عقب	pa
	اختلاف ضخامت	mm
hm	ضخامت میانگین	mm
pm	فشار میانگین	pa
tm	تنش کششی میانگین	pa
f	نیرو	N
Ld	طول تماس	mm
n	ضریب پواسون	–
E	مدول یانگ	pa
D	قطر غلتک	mm
	پی	14/3