EoW May 2011

articolo tecnico

La il comportamento di deformazione della crepa ottenuto. 4.2 Analisi FEM del comportamento di deformazione della crepa a forma di U durante una trafilatura ripetuta Successivamente, è stato modellato un filo con una crepa a forma di U ed è stato analogamente analizzato il processo di trafilatura mediante l’analisi degli elementi finiti (FEM). La Figura 11 illustra alcuni esempi di comportamento di deformazione delle crepe di fili da 10mm di diametro con una crepa di ampiezza (a)=0,73mm e profondità (h)=0,10mm (1%), e con una crepa a=0,73mm e h=0,60mm (6%) durante trafilatura ripetuta con a=6° e R/ P=20%. Come si può notare nella Figura 11 , nella condizione I, il fondo della crepa si alza durante la trafilatura ripetuta, e pertanto la crepa superficiale viene eliminata dopo il primo passo. Per contro, nella condizione II, con una profondità maggiore, il lato destro della crepa viene inclinato in modo da sporgere sopra il lato sinistro e formare una crepa sovrapposta (difetto), il che indica che la crepa non può essere eliminata dalla trafilatura. Inoltre, si sviluppa una crepa profonda nel filo nonostante sembri essere di dimensioni ridotte. In conclusione, il comportamento della crepa a forma di U durante la trafilatura dipende dalla profondità (h). Sono stati comparati i risultati delle crepe concave e a forma di U. Dalla crepa concava si sviluppa un difetto da sovrapposizione di materiale, indipendentemente dalla profondità (h), mentre per la crepa a forma di U la profondità (h) funge da parametro; cioè la crepa poco profonda (h) è eliminata, ma la crepa rimane nel filo quando (h) è maggiore. Si suppone che la forma di entrambi i lati della crepa influenzi in modo significativo la sua eliminazione nella condizione I illustrata nella Figura 11 . 5 Conclusioni È stata studiata la rottura del filo mediante esperimenti e l’analisi di elementi finiti (FEM). L’obiettivo era studiare la rottura del filo causata dalla presenza di sostanze presenti all’interno o sulla superficie del filo, o causata da crepe trasversali che si sviluppano sulla superficie del filo a causa di fatica, inclusioni o difetti superficiali. Figura 10 mostra inoltre

Esperimento

Analisi

Filo di base

1 Passo

Direzione di trafilatura

2 Passi

3 Passi

Distribuzione della sollecitazione residua nella direzione dell’asse X

Figura 10 : Modifiche della crepa dopo ciascun passo di trafilatura nell’esperimento e nell’analisi

A) Filo di base

B) Filo di base

C) Forma a U

Direzione di trafilatura

B) 1 Passo

A) Filo di base

Figura 11 : Comportamento di deformazione di una crepa a forma di U durante la trafilatura

C) 2 Passi

d) 3 Passi

▼ ▼ Tabella 3 : Parametri della crepa

Parametri della crepa

Crepe a forma di V, concave e a forma di U 0.10, 0.35, 0.60, 1.0mm 0.73, 0.93, 1.15, 1.40mm

Parametro della forma

Profondità (h) Ampiezza (a)

Angolo (θ) Direzione

60º, 70º, 80º, 90º, 100º, 110º, 120º

Direzione circonferenziale

Condizione del materiale per il filo

Materiale

SUS304 206GPa

Modulo di Young

Diametro

10mm, 8mm α =6º, R/P=20%

Semiangolo della filiera, riduzione

Coefficiente di attrito

0.05μm

92

EuroWire – Maggio 2011