Simulation of the rolling process of a laminated composite AMg3/D16/AMg3

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 25 № 3 2023 8 ТЕХНОЛОГИЯ ванного состояния и формированием устойчивого соединения между алюминиевыми сплавами разных составов. Для достижения поставленной цели сформулированы следующие задачи работы: 1) моделирование процесса прокатки слоистого композита АМг3/Д16/АМг3 с данными, которые соответствуют физическим экспериментам, выполненным в ИМАШ УрО РАН; 2) выбор и анализ наиболее важных показателей напряженно-деформированного состояния при прокатке слоистого композита АМг3/Д16/АМг3. Методика исследований Объектом исследования настоящей работы являлся процесс совместной прокатки слоистого композита АМг3/Д16/АМг3, состоящего из алюминиевых сплавов Д16 (сплав серии 2ххх, термически и деформационно упрочняемый) и АМг3 (сплав серии 5ххх, деформационно упрочняемый) [20]. В качестве основного инструмента для выполнения исследований выбран пакет КЭ-моделирования Deform-3D. Моделирование процесса прокатки выполнено в соответствии со следующими условиями. В качестве исходных заготовок были приняты листы с размерами 2,92×50×75 мм (толщина × ширина × длина), соответствующие реальным размерам листов, использованных для физического моделирования. Листы из сплавов Д16 и АМг3 поставлялись в отожженном (мягком) состоянии. Кривые упрочнения сплавов были построены с использованием кулачкового пластометра ИМАШ УрО РАН, а затем интегрированы в среду Deform-3D. Получившееся соотношение сопротивлений деформаций сплавов Ä16 ÀÌã3 σ σ оказалось близко к 0,8. Перед прокаткой листы собирались в пакет, как показано на рис. 1. Валки приняты идеально жесткими с линейной скоростью прокатки 150 мм/с, диаметр валков составлял 255 мм. Условия трения приняты в соответствии с законом трения по Кулону с коэффициентом трения μ, равным 0,12, между валками и наружными слоями пакета, и коэффициентом трения μ, равным 0,5, между слоями в пакете. Температура пакета соответствовала комнатной. Для имитации фиксации листов в пакете при прокатке было принято условие возможности их взаимного проскальзывания без отрыва друг от друга. Опытным путем установлен минимальный размер КЭ заготовок листов, позволяющий Рис. 1. Постановка задачи 3D-КЭ-моделирования процесса совместной прокатки слоистого композита АМг3/Д16/АМг3 Fig. 1. Setting of the problem of 3D FE-simulation of the laminated composites AMg3/D16/AMg3 rolling processes

RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1