Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Phương pháp số lặp để xác định hệ số ma sát phụ thuộc nhiệt độ trong phân tích mô hình nhiệt cơ của quá trình dập boulon lạnh
Tóm tắt
Một tập hợp các hệ số ma sát phụ thuộc nhiệt độ đã được phát triển nhằm tăng độ chính xác của các mô phỏng phần tử hữu hạn (FE) trong quá trình dập boulon lạnh. Các hệ số ma sát ban đầu thu được ở các nhiệt độ khác nhau đã được hiệu chỉnh thông qua các phép lặp giữa tải trọng thử nghiệm và tải trọng mô hình nhiệt cơ. Hệ số ma sát không đổi và tập hợp hệ số ma sát phụ thuộc vào nhiệt độ đã được áp dụng vào các mô phỏng của quá trình dập boulon lạnh. Các hiệu chỉnh và xác nhận mô hình tiếp theo được thực hiện dựa trên các phép đo nhiệt độ của phôi trong quá trình dập boulon thực tế. Để thể hiện những lợi ích của các hệ số ma sát phụ thuộc nhiệt độ đã phát triển, tải trọng của bốn quá trình dập boulon khác nhau đã được so sánh với tải trọng mô hình nhiệt cơ được tính toán sử dụng hệ số ma sát không đổi và hệ số ma sát phụ thuộc nhiệt độ. Kết quả mô phỏng chỉ ra rằng việc sử dụng các hệ số ma sát phụ thuộc nhiệt độ trong các mô phỏng FE đã dẫn đến các phân phối nhiệt độ gần đúng hơn và tải trọng của phôi trong quá trình dập so với việc sử dụng hệ số ma sát không đổi.
Từ khóa
#ma sát phụ thuộc nhiệt độ #mô phỏng phần tử hữu hạn #quá trình dập boulon lạnh #mô hình nhiệt cơ #hiệu chỉnh mô hìnhTài liệu tham khảo
Hayhurst DR, Chan MW (2005) Determination of friction models for metallic die–workpiece interfaces. Int J Mech Sci 47(1):1–25
Behrens A, Schafstall H (1998) 2D and 3D simulation of complex multistage forging processes by use of adaptive friction coefficient. J Mater Process Technol 80–1:298–303
Cho HJ, Altan T (2005) Determination of flow stress and interface friction at elevated temperatures by inverse analysis technique. J Mater Process Technol 170(1–2):64–70. doi:10.1016/j.jmatprotec.2005.04.091
Wang JP, Lin FL, Huang BC, Yun CC (2008) A new experimental approach to evaluate friction in ring test. J Mater Process Technol 197(1–3):68–76. doi:10.1016/j.jmatprotec.2007.06.017
Cora ON, Akkok M, Darendeliler H (2008) Modelling of variable friction in cold forging. Proc Inst Mech Eng Part J-J Eng Tribol 222(J7):899–908. doi:10.1243/13506501jet419
Tan X, Bay N, Zhang W (2003) Friction measurement and modelling in forward rod extrusion tests. Proc Inst Mech Eng Part J-J Eng Tribol 217(J1):71–82
Dubois A, Lazzarotto L, Dubar L, Oudin J (2001) A multi-step lubricant evaluation strategy for wire drawing-extrusion-cold heading sequence. Wear 249(10–11):951–961
Saiki H, Ngaile G, Ruan LQ (1997) Influence of die geometry on the workability of conversion coatings combined with soap lubricant in cold forming of steels. J Mater Process Technol 63(1–3):238–243
Bay N (1994) The state of the art in cold forging lubrication. J Mater Process Technol 46(1–2):19–40. doi:10.1016/0924-0136(94)90100-7
Farias MCM, Santos CAL, Panossian Z, Sinatora A (2009) Friction behavior of lubricated zinc phosphate coatings. Wear 266(7–8):873–877. doi:10.1016/j.wear.2008.10.002
Weymueller R, Carl. (1962) Source book on cold forming; cold extrusion of steels: its promises and problems; American Society for Metals
Ruan LQ, Saiki H, Marumo Y, Imamura Y (2005) Evaluation of coating-based lubricants for cold forging using the localised rod-drawing test. Wear 259:1117–1122. doi:10.1016/j.wear.2005.02.103
Ngaile G, Saiki H, Ruan LQ, Marumo Y (2007) A tribo-testing method for high performance cold forging lubricants. Wear 262(5–6):684–692. doi:10.1016/j.wear.2006.08.009
Steenberg T, Olsen JS, Christensen E, Bjerrum NJ (1999) Estimation of temperature in the lubricant film during cold forging of stainless steel based on studies of phase transformations in the film. Wear 232(2):140–144. doi:10.1016/s0043-1648(99)00137-4
Tan X (2002) Comparisons of friction models in bulk metal forming. Tribol Int 35(6):385–393. doi:10.1016/S0301-679X(02)00020-8
Mason JJ, Rosakis AJ, Ravichandran G (1994) On the strain and strain rate dependence of the fraction of plastic work converted to heat: an experimental study using high speed infrared detectors and the Kolsky bar. Mech Mater 17(2–3):135–145
Meyers MA (1994) Dynamic behavior of materials. Wiley, New York