軋制
關注創建者：Hubert.Wang 創建時間：2016-12-01
軋制的視頻教程
ABAQUS鋼板軋制成形的殘余應力場模擬（純操作，無講解）
通軋制常指軋件在軋輥間變形的力學過程。為了便于分析軋制過程中各基本參數間的關系，建立所謂簡單理想軋制過程，假設被軋制金屬是矩形斷面的均質連續的剛－塑性體。軋輥是一對直徑和速度相等的平輥剛體，無外加張力或推力，由此出發確定變形區主要參數
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只有操作ABAQUS-平輥軋制-3D
為了便于分析軋制過程中各基本參數間的關系，建立所謂簡單理想軋制過程，假設被軋制金屬是矩形斷面的均質連續的剛－塑性體。軋輥是一對直徑和速度相等的平輥剛體，無外加張力或推力，由此出發確定變形區主要參數。
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ABAQUS-鋼板三輥軋制繞彎成型模擬
本案例基于ABAQUS/Explicit模擬了3mm鋼板軋制繞彎的過程，三個軋輥采用離散剛體建模，平板為3D可變形體，定義了鋼板密度，彈性模量，泊松比，塑性參數。定義了5個分析步，包括兩個下壓分析步，三個軋制分析步，經多次調整分析步時長和軋輥轉速，最后鋼板軋制成近圓形。結果輸出應力應變云圖。
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軋制的實例教程
在可逆軋機起車及降速階段，采用相同的壓下規程，適當增加乳化液的濃度，就可以明顯降低軋制力;當其他條件基本一致時，56 ℃的乳化液比 49 ℃的乳化液潤滑能力差，軋制力平均大 3%左右，而且是每道次軋制力都要大一些;在軋制薄規格帶鋼時，必須用參數適宜的乳化液進行軋制潤滑，才能使單機架平穩地軋制薄規格帶鋼。
乳化液主要由基礎油、乳化劑、添加劑和水組成。除了乳化劑外，其他各組分的性能、含量也會對乳化液的潤滑性能、使用效果及使用壽命產生重要影響。乳化液的主要功能有冷卻、潤滑、防銹等，其化學性能對其功能有一定的影響。其冷卻功能主要是用以冷卻軋件和軋輥，減小軋件變形，提高板形精度，延長軋輥壽命，進而提高軋制速度和壓下量，提高生產率。在現有的乳化液中均加有各種潤滑添加劑，如脂肪酸油、酰胺酯、聚合物等，它們可起到軋制潤滑的作用，能有效減小軋輥和軋件之間的摩擦力，提高產品的精度和表面光潔度，延長軋輥壽命。某廠采用斯圖亞特公司的軋制油，乳化液為大軋制力彌散形乳化液。該乳化液黏度為 55 Pa·s(40 ℃時)，皂化值為 190 mgKOH/g，閃點 230 ℃，pH 值為 5.3~5.8，存放溫度為 25~40 ℃。
1 乳化液溫度對軋制力的影響
乳化液的使用溫度也是影響軋制潤滑的主要因素之一，溫度影響彌散形乳化液的油滴顆粒大小和展著性。過低的溫度有可能使乳化液產生酸敗，生長細菌，且低溫不利于軋制油中極壓劑等添加劑發揮作用而影響潤滑;溫度過高，乳化液顆粒度易長大，影響乳化液穩定性，油耗上升。在其他條件完全相同的情況下，不同乳化液溫度對軋制帶鋼有一定的影響，如表 1 所示。
展開 板材軋制缺陷模擬與板形優化
1.軋制原理
“軋”字是表示動詞的形聲字。左邊的車表意，其形像一輛車；右邊的乚表聲，乚像草木被壓而彎曲的樣子。本義是車輪碾過。“軋”字有下面三種讀音，其中讀音[gá]通常用于方言，表示擁擠；讀音[yà]來源最早，表示車輪碾壓滾壓(軋，輾也。——《說文》)；讀音[zhá]可能起源于第一次工業革命鋼鐵被廣泛應用之后，專指金屬被壓縮成形，類似于使用搟面杖將面團“成形”為面皮。
“軋”字的含義
軋[zhá]制是指將金屬坯料通過一對旋轉軋輥的間隙(各種形狀)，因受軋輥的壓縮使材料截面減小，長度增加的壓力加工方法，這是生產鋼材最常用的生產方式，主要用來生產型材、板材、管材。——《百度百科》
軋[zhá]制又稱滾制(Rolling)或壓延，指的是將金屬錠通過一對滾輪，透過滾動來為之賦形的過程，是金屬加工中最常用的手段。——《維基百科》
2.軋制分類
軋制按照成形溫度，可以分為熱軋和冷軋，如果軋制時金屬的溫度超過其再結晶溫度，那么這個過程被稱為熱軋，否則稱為冷軋。軋制按照成形工藝，可以分為彎曲軋制、軋制成型、環形軋制和平軋等。
彎曲軋制(Roll Bending)
軋制成型 (Shape Rolling)
環形軋制 (Ring Rolling)
平軋 (Flat Rolling)
其他 (Transverse Rolling, Thread Rolling, Skew Rolling)
軋制成形的分類
3.軋制模擬
平軋，也叫平輥軋制，是最基本最常見的軋制方式。坯料被送到向相反方向旋轉的兩個輥筒之間，由于輥筒之間的間隙小于板料厚度，所以坯料變薄伸長。下面對平輥軋制過程進行建模仿真。
展開 1 盤形軋制零件結構優化與故障診斷方法分析
1.1 盤形軋制零件結構建模
在實際的盤形軋制零件加工過程中，軋制依據方法的不同分為了熱軋和冷軋：熱軋是一種具有比金屬再結晶更高溫度的軋制方式，其可以優化鋼材料的性能[7,8,9];冷軋指對鋼板毛坯進行軋制的金屬成型工藝，其主要的軋制工序是在室溫下進行的[10,11]。
基于此，研究利用CATIA軟件建模后使得在草圖設計時，將設計者的空間限制輸入作為特性參數保留，然后在以后的設計中做一些視覺上的修改，以此構建最直接的參數化模型，即能夠通過對系統參數的編輯，直接完成草圖修正。考慮實際的軋制工作，研究通過優先分析輥棒與軋制部件的滾動式接觸構建輥與輥子軋制的簡易模型。在變形區內，一些主要參數之間存在著一定的關聯性而非孤立的關系，并且這些基礎參數都是對各工藝參數綜合后得出的。在實際工作中，常常會碰到一些基礎參數和變形區間存在著一定的數學關系，若不能準確地把握這種數學關系，將會造成錯誤。例如，壓下量與軋制輥子的半徑、咬入角之間的關系表達如式(1):
式(1)中，Δg表示壓下量，G和g表示軋制前后軋制部件的厚度，B表示軋制輥子的半徑，β表示咬入角。其中，咬入角的計算如式(2):
相對變形量中的計算如式(3):
式(3)中，δ1、δ2以及δ3表示相對壓下量、寬展量以及延長量，K和k表示軋制前后軋制部件的寬度，C和c表示軋制前后軋制部件的長度。在相對變形量中，軋制的實際變形速度計算如式(4):
式(4)中，v表示變形的實際速度，vn表示平均變形的實際速度，u表示軋制部件軋出的實際速度，t表示時間，x表示軋件的總量，其是軋件數m的總數。在CATIA軟件三維建模的基礎上，研究將ADAMS動力軟件應用在之后的仿真和分析中。
展開 （五）軋制復合特點
1、使用大型中板軋機和熱連軋機生產，因此生產效率高，供貨速度快。產品幅面大，厚度自由組合。不銹鋼覆層厚度0.5mm以上均能生產。但上設備和軋制生產線投資大，因此生產廠家較少。
2、由于受軋鋼壓縮比的限制，軋制生產尚不能生產厚度50mm以上的復合鋼板，也不方便生產各種小批量、圓形等特殊形狀的復合板。
3、軋制復合板的優勢6、8、10 mm的薄規格復合板。在熱連軋條件下，可實現復合卷板生產，而后根據需要進行定尺長度，滿足更多的用戶需求。
不難發現，兩種生產工藝不同的復合板各有千秋、各具特色。讓用戶降低成本，合理使用材料這是根本。從成本核算上，軋制按照噸位計算。而爆炸是按照爆炸面積計算。業內專業人士觀點：鋼板越厚爆炸復合有優勢，鋼板越薄軋制復合方式占優，厚薄以20mm為界。
文章來源：壓力容器設計圈
展開 從圖4可知，第二道次軋制的金屬流動規律與應力分布規律和第一道次基本相同。經過第一道次軋制后，軋件在高度方向上已經成型，因此第二道次軋制時僅對高度尺寸起精整作用，主要的軋制變形發生在寬度方向上，軋件兩側的半圓弧部分被軋平，軋件已經完全被軋制成孔型形狀，其截面為預期的矩形。軋件在長度方向上略有延伸，延伸系數為1.048。第二道次軋制完成后，軋件內部依然存在殘余應力，約為0.971GPa，比第一道次軋制后的殘余應力稍微小一點，這是因為第一道次為兩輥軋兩側無約束，第二道次為四輥軋軋件四周均有約束，改變了軋件內部金屬的三向應力狀態。
4 結論
通過大量的理論摸索和實踐探索，建立了合適的顯式動力學有限元模型，對活塞環用精密型材的軋制過程進行了仿真，分析了軋制過程中金屬的流動規律、軋件的變形情況和應力分布狀態，為成型軋輥的制造改進以及優化生產工藝提供了指導，在生產現場作了兩輥軋和錯位四輥軋連軋實驗，實驗結果與仿真結果吻合較好，從而節省了大量的時間和費用。同時也表明顯式動力有限元方法可以很好地運用于精密型材冷態成型軋制過程的三維仿真。
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以及形貌的演化特征：
軋制的局部應力狀態：
作者的模擬結果表明：ARB 過程中，上一道次的表面（剪切區）在疊軋后進入下一道次的中心，導致織構在厚度方向上不斷重新分布和細化。同時“兩級并行”比單一并行模式在處理這類復雜多晶模型時具有壓倒性的時間優勢。
依托作者提供的思路，完成了８００組初始不同取向的初始RVE拉伸摸摸模擬，并使用機器學習方法，完成了織構和應力應變取向的直接關聯，治理需要指出的是作者使用了FCC常見軋制織構分量用于數據訓練，這對一般的隨機織構表現并不理想如下圖所示：
加入大量的隨機取向訓練后，預測效果明顯改善，最終訓練效果如下：
可以看到預測的精度顯著提升，加入隨機織構后，相比于單次ＣＰＦＥＭ模擬整體速度有極大的提升
在上下工作輥之間設置液壓缸，對上下工作輥軸承座施加與軋制力方向相同的彎輥力S1，此力規定為正值，故稱為正彎輥法。在彎輥力S1作用下，軋輥的撓度和有載輥縫中部處尺寸減小。負彎輥法是在工作輥軸承座與支承輥軸承座之間設置液壓缸，對工作輥軸承座施加一個與軋制方向相反的作用力S1（圖1.2b），此力規定為負值，故稱為負彎輥法。它使工作輥撓度和有載輥縫中部處尺寸增加。
考慮GND的大變形冷軋模擬4個月前
軋制模型如下所示：
變形后的SSD的GND分布如下：
作者的研究表明：
1）多晶變形不均勻性來源：軋制過程中應變分布的非均勻性主要由晶粒取向差異及相/結構差異共同導致；滑移優先在晶界與自由表面萌生，并沿晶內逐步擴展形成明顯的滑移帶。
一期一會 | 什么是柔性PCB？4個月前
銅箔通常經過軋制，以生產鍛造銅箔或電沉積物。另外，還可以使用導電油墨打印走線。
鍍銅
當設計需要實現層間連接時，可在層壓板上鉆孔，并鍍銅以形成過孔。
表面處理（Surface Finish）
高導電金屬（如銅）的一個缺點是，它們容易氧化。為了解決這個問題，會在銅表面涂覆一層薄薄的材料，作為表面處理。這些材料還有助于焊接鍵合。
存在許多類型的熱軋工藝，包括結構形狀軋制，其中組件通過輥以獲得所需的形狀和橫截面。
結構鋼是最常見的熱軋材料。結構鋼的常見形狀包括工字鋼、h字鋼、t字鋼、u字鋼和槽鋼。工字梁具有工字形截面。橫截面的水平單元稱為法蘭，垂直單元稱為腹板
熱軋過程包括兩個基本階段：非穩態階段和穩態階段。熱軋過程的開始和結束為非穩態階段，其余階段為穩態階段。
使用標準軋制、鍛造坯料，零件組織致密、各向同性（各個方向性能一致），力學性能穩定、可靠、可預測，是承重結構件的首選。
存在挑戰。層間結合強度可能弱于層內，易產生各向異性。可能存在氣孔、未熔合等內部缺陷，需通過后期熱處理改善，強度一致性要求極高。
精度與表面質量
堪稱卓越。
并且，在一些復雜工藝條件下如切削、軋制、沖壓等，CPFEM方法同樣適用，能夠模擬材料變形過程中的非線性行為和動態響應。
在晶體塑性有限元中，首先在Abaqus中建立了單軸拉伸有限元模型如圖1所示，材料被建模為包含大量晶粒的集合體如圖2所示，每個晶粒都有其特定的晶體取向，并且每個晶粒的變形過程均考慮了滑移和孿晶的變形機制。
<p>本貼提供用于管材軋制的軋輥三維模型。由于軋輥帶有尺寸不均勻的凹槽，對初學者來說建模稍有難度，且目前在網上也很少有相關建模信息，故上傳該文件，希望對有需要的同仁的工作有所幫助。（Solidworks文件，可用于直接編輯以及查看建模流程）</p><p><br></p>
2.2.6 柱狀晶體模塊
三維柱狀晶體模塊可用于生成細長和偏平形晶體模型，可用于材料軋制后晶體各項異性有限元仿真，用戶界面如下：
圖2.27 三維長方體邊界柱狀晶體模塊
圖2.28 三維圓柱邊界柱狀晶體模塊
該模塊可生成細長和偏平型晶體模型，示例如下：
圖2.29 三維柱狀晶體模塊生成的細長和偏平型晶體模型示例
2.2.7
