EuroWire – Mayo de 2011
100
artículo técnico
Parámetros de la grieta
Parámetro de la forma
Grietas en forma de V,
cóncavas y en forma de U
Profundidad (h)
0.10, 0.35, 0.60, 1.0mm
Anchura (a)
0.73, 0.93, 1.15, 1.40mm
Ángulo (θ)
60º, 70º, 80º, 90º, 100º, 110º, 120º
Dirección
Dirección circunferencial
Condiciones del material para el alambre
Material
SUS304
Módulo de Young
206GPa
Diámetro
10mm, 8mm
Ángulo mitad de la hilera, reducción
α
=6º, R/P=20%
Coeficiente de rozamiento
0.05μm
▼
▼
Tabla 3
:
Parámetros de la grieta
Figura 10
:
Modificaciones de la grieta
después de cada pasada de trefilado
en el experimento y en el análisis
forma. Queda claro que el resultado del
análisis FEM concuerda con el resultado
experimental.
Como se puede ver en la
Figura 10
, la
grieta ha sido eliminada porque el lado AB
está empujado hacia arriba en el alambre;
sin embargo, el lado BC de la grieta está
inclinado de manera que sobresale por
encima del lado AB, formando una grieta
por superposición de material (defecto).
Se ha repetido el trefilado en tres pasadas
de un alambre de partida con una grieta
superficial en el experimento y en el
análisis FEM. La
Figura 10
muestra el
comportamiento de deformación de la
grieta observado.
4.2 Análisis FEM del comportamiento de
deformación de la grieta en forma
de U durante varios trefilados
Sucesivamente, se ha modelado un
alambre con una grieta en forma U y se ha
analizado de la misma manera el proceso
de trefilado mediante el análisis por
elementos finitos (FEM).
La
Figura 11
muestra algunos ejemplos del
comportamiento de deformación de la
grietas de alambres de 10mm de diámetro
con una grieta de anchura (a)=0,73mm y
profundidad (h)=0,10mm (1%), y con una
grieta de a=0,73mm y h=0,60mm (6%)
durante varios trefilados con a=6° y R/
P=20%.
Como se puede ver en la
Figura 11
, en
la situación I, el fondo de la grieta sube
durante el trefilado repetido y, por lo
tanto, la grieta superficial es eliminada
después de la primera pasada.
En cambio, en la situación II, con una
profundidad mayor, el lado derecho de
la grieta es inclinado de manera que
sobresale por encima del lado izquierdo
y forma una grieta por superposición de
material (defecto), lo que indica que la
grieta no puede ser eliminada mediante
trefilado.
Además, en el alambre se desarrolla una
grieta profunda, pero parece pequeña.
En conclusión, el comportamiento de la
grieta en forma de U durante el trefilado
depende de la profundidad (h).
Se han comparado los resultados de
grietas cóncavas y en forma de U. A
partir de la grieta cóncava se forma un
defecto por superposición de material
donde la profundidad (h) no es un factor
determinante.
En cambio, en el caso de la grieta en
forma de U la profundidad (h) sí lo es; es
decir, que una grieta poco profunda (h)
puede ser eliminada, pero una grieta con
profundidad (h) mayor no desaparece.
▲
▲
Figura 11
:
Comportamiento
de deformación de una
grieta en forma de U durante
el trefilado
Dirección
del trefilado
a) Alambre de partida
b) 1 Pasada
a) Alambre de partida
b) 1 Pasada
d) 3 Pasadas
c) 2 Pasadas
c) Forma en U
Dirección de
trefilado
Distribución de la tensión residual en la dirección del eje X
Alambre
de partida
1
Pasadas
2
Pasadas
3
Pasadas
Experimento
Análisis