20、轧制过程中模具与板材接触分析及三轴球头立铣表面形貌缺陷研究

轧制过程中模具与板材接触分析及三轴球头立铣表面形貌缺陷研究

轧制过程中模具与板材接触分析

在轧制过程中，对模具与铰链之间的接触分析具有重要意义，通过实验和数值研究可以深入了解其接触机制。
- 实验研究
- 实验装置 ：在实验室中搭建了专门的实验装置，用于模拟轧制过程。该装置安装在拉伸试验机上，模具垂直移动，通过纵向压缩力对铰链外部进行成型。实验用的试件取自弯曲操作，以重现工业条件。在实验过程中，记录了载荷和位移数据。
- 实验结果 ：实验得到的载荷 - 位移曲线呈现出两个阶段。第一阶段（OB 段），试件无明显变形；第二阶段（BE 段），铰链外部开始轧制。当铰链表面与模具首次接触时，第一阶段开始，对应载荷 - 位移曲线的 O 点，随后载荷增加。在 A 点，铰链外部末端与模具活动表面发生阻塞，检查发现铰链外部末端有损伤。在 B 点，铰链外部的部分 1 被阻塞，检测到最大载荷。在 BC 段，轧制力减小，铰链外部滑入模具并成型。在 CE 段，载荷随位移几乎线性增长，模具活动表面与铰链外部完全接触使其变形。轧制过程结束后，检查铰链表面发现有明显损伤。
- 有限元建模
- 模型建立 ：使用商业代码 Abaqus 进行有限元建模，采用 3D 动态显式模型。模型的主要组成部分包括模具活动表面和铰链外部。模具活动表面定义为解析刚体，通过参考点确定；铰链为可变形体，取自弯曲过程模型并保留材料历史。在建模过程中，将铰链外部边缘嵌入，模具沿 X1 轴进行 18.8 mm 的平移运动，以获得与实验装置相同的铰