40Cr调质钢高速冷滚打热力耦合数值模拟

机械工程材料, 2014, 38(8): 101-107.

40Cr调质钢高速冷滚打热力耦合数值模拟

张丰收 ^1, , 姚海波 ^2, , 崔凤奎 ^3, , 朱文娟 ^4,

1.河南科技大学医学技术与工程学院,洛阳471003

2.河南科技大学机电工程学院,洛阳471003

3.河南科技大学机电工程学院,洛阳471003

4.河南科技大学机电工程学院,洛阳471003

基金项目: 国家自然科学基金资助项目(51075124)

关键词：高速冷滚打 , 热力耦合 , 40Cr调质钢

Research on Coupled Thermo-Mechanical Numerical Simulation of High Speed Cold Rolling for 40Cr Quenched and Tempered Steel

Keywords： high speed cold rolling , thermo-mechanical coupling , 40Cr quenched and tempered steel

在分析高速冷滚打成形原理的基础上,建立了热力耦合数学模型,通过常温和高温下不同应变速率的静态和动态压缩试验,结合Johnson-Cook流动应力公式,建立了40Cr调质钢的本构模型;利用有限元软件对40Cr调质钢高速冷滚打成形进行数值模拟,在考虑加工硬化与动态软化的综合效应下,获得了工件应力、应变和温度的分布,探讨了冷滚打成形过程中热力耦合形成的原因及成形速率对热效应的影响,并用试验进行了验证.结果表明:工件的温度分布和等效塑性应变分布是不均匀的,剧烈应变区的等效塑性应变高,温升高,难变形区的等效塑性应变低,温升低;试验结果证明了模拟分析的正确性.

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