Modelowanie numeryczne stanów odkształceń i naprężeń w procesie walcowania gwintów o dużym skoku na zimno

Abstract

Numerical modelling of the thread cold rolling process is described in the paper. The solutions of discrete equations of motions and deformations of an object with use of the explicit integration method are presented. The algorithm and application of numerical analysis in ANSYS program were elaborated. This application allows determining the state of strain and stress in thread in which influence of the friction coefficient is taken into account. Exemplary results of numerical analysis of displacement and strain in thread for different conditions of rolling process are presented.W pracy [7] przedstawiono problematykę modelowania zagadnienia kontaktowego w procesach walcowania gwintów na zimno. W niniejszej pracy przedstawiono model fizyczny i matematyczny procesu walcowania na zimno gwintów o zarysie łukowym. Wyprowadzono równanie ruchu i deformacji obiektu stosując metody wariacyjne i metodę elementów skończonych. Opracowano algorytm i aplikacje do analizy numerycznej w programie ANSYS, przy wykorzystaniu tych modeli. Możliwa jest analiza stanów odkształceń i naprężeń dla przypadku walcowania gwintów o zarysie łukowym. Zamieszczono przykładowe wyniki analizy numerycznej dla różnych warunków realizacji procesu. Wykorzystując przedstawione w niniejszym artykule modele matematyczne procesu walcowania gwintów, algorytmy rozwiązań dyskretnych równań ruchu oraz aplikację w systemie ANSYS można istotnie rozszerzyć i ulepszyć proces projektowania technologii walcowania gwintów, co istotnie przyczyni się do wzrostu jakości gwintu oraz zmniejszenia kosztów wykonania operacji (mniejsze zużycie energii, większa trwałość narzędzi itp.)