Estudio mediante elementos finitos de los coeficientes de rozamientos mínimos para el arrastre en laminación en frío

Abstract

El proceso de laminación consiste en hacer pasar preformas de material obtenidas según algún proceso anterior a través de unos rodillos con una apertura de sección constante. El mecanismo con el que se consiguen hacer pasar dichas preformas a través de los rodillos es el rozamiento, y es por eso que se quiere realizar un estudio variando todos los parámetros que influyen en este, para su estimación mediante un modelo de elementos finitos y posterior comparación con los resultados dados por la teoría clásica. Para ello se van a realizar dos modelos, uno para la estimación del coeficiente de arrastre natural, y otro para la estimación del coeficiente de arrastre forzado, y variando algunos parámetros de interés, se comparara la veracidad de los resultados teóricos. Dichos modelo se realizarán primero con Abaqus y posteriormente con Python, de manera que este proyecto será una buena forma de aprender más herramientas ingenieriles, por lo que será muy enriquecedor. Finalmente, se compararán todos los resultados y se intentarán dar conclusiones lógicas si se encuentran variaciones, lo cual no será fácil puesto que solo se disponen de los resultados numéricos obtenidos, ya que debido a la difícil estimación del coeficiente de rozamiento hoy en día, no se disponen de muchos resultados experimentales con los que contrastar la veracidad de los resultados.

This Project has consisted in doing finite element simulations of cold Rolling of some Steel plates using Abaqus 6.12 in order to calculate the drags coefficients, or what it is the same, the friction between the plate and the roller. Cold Rolling process lies in two roller spinning with a determinated angular velocity. That rollers apply a pressure to a Steel plate, forcing it to pass between them. The mechanism which finally cause the lamination of the plates is the friction, which change its value depending of some parameters. There are two kind of drag coeficientes, the natural one and the forced one, which are matched with two diferents geometry models. So once we calculate the friction coefficient to each model with Abaqus, we are going to compare them with the theorical ones. To sum up, what we are going to do at this Project is a parametric study of the drag coefficients of cold Rolling process, changing the parameters which affect to his coefficients. In order to do this study, the FEM software that we will use is Abaqus 6.12 and Python, which is the script’s programming lenguaje of this software.