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EuroWire – Maggio 2011
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articolo tecnico
Parametri della crepa
Parametro della forma
Crepe a forma di V,
concave e a forma di U
Profondità (h)
0.10, 0.35, 0.60, 1.0mm
Ampiezza (a)
0.73, 0.93, 1.15, 1.40mm
Angolo (θ)
60º, 70º, 80º, 90º, 100º, 110º, 120º
Direzione
Direzione circonferenziale
Condizione del materiale per il filo
Materiale
SUS304
Modulo di Young
206GPa
Diametro
10mm, 8mm
Semiangolo della filiera, riduzione
α
=6º, R/P=20%
Coefficiente di attrito
0.05μm
▼
▼
Tabella 3
:
Parametri della crepa
Figura 10
:
Modifiche della crepa
dopo ciascun passo di trafilatura
nell’esperimento e nell’analisi
La
Figura
10
mostra
inoltre
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.
A) Filo di base
A) Filo di base
B) Filo di base
B) 1 Passo
C) 2 Passi
d) 3 Passi
C) Forma a U
Direzione di
trafilatura
Figura 11
:
Comportamento di
deformazione di una crepa a
forma di U durante la trafilatura
Analisi
Distribuzione della sollecitazione residua nella direzione dell’asse X
Esperimento
Filo di
base
1 Passo
2 Passi
3 Passi
Direzione
di trafilatura