research centers


Search results: Found 5

Listing 1 - 5 of 5
Sort by

Article
Computing of Lubricant Film Thickness in Cold Rolling Process

Author: Sadiq Muhsin Ihmood صادق محسن حمود
Journal: Thi-Qar University Journal for Engineering Sciences مجلة جامعة ذي قار للعلوم الهندسية ISSN: 20759746 Year: 2010 Volume: 1 Issue: 1 Pages: 1-9
Publisher: Thi-Qar University جامعة ذي قار

Loading...
Loading...
Abstract

The aim of this work is to study the effect of the following parameters :reduction in thickness, length of contact, rolling radius, viscosity of lubricant oil, and roll speed on the lubricant film thickness which are pointed to as an independent variables. In order to illustrate the effect of these parameters, three types of lubricants ,A( Commercial rolling oil, known as Roll oil 981), B ( Forming cutting oil called Exx cut 225, with additive ) and C (Forming cutting oil called Exx cut 225 ). Were selected also three values for roll radius (55,65,and 75 mm), with three values for roll velocities (0.5, 1, and 1.5 m/s), and finally five values for reduction in thickness (75, 80, 85, 90, and 95%) were examined to cover all inquires in this work. The study shown that an increase in roll radius leads to increase in lubricant film thickness .At high reduction, the lubricant film thickness becomes very small, and requires the use of highviscosity lubricant.


Article
Finite Element Analysis of Deformation Behavior of Wire Cold Flat Rolling

Author: Abdul Kareem Flaih Hassan
Journal: Engineering and Technology Journal مجلة الهندسة والتكنولوجيا ISSN: 16816900 24120758 Year: 2011 Volume: 29 Issue: 11 Pages: 2102-2113
Publisher: University of Technology الجامعة التكنولوجية

Loading...
Loading...
Abstract

Flat rolling of wire is an industrial process used to manufacture electrical flat wire, medical catheters, springs and piston segments, among other products. This paper presents a 3D finite element analysis of wire flat rolling. The variations of rolling force due to roll speed changes, Effect of reduction in height on width of contact Area, andLateral spread of wire has been discussed. It is found that a negligible increase in flow stress and rolling force does occur due to increase in the strain rate at room temperature. Besides, the results showed that the behavior of rolling force variation versus roll speeddepends on the rolling reductions. A theoretical relationship has been developed to relate the reduction in height of wire to the width of contact area between the rolls and wire. This relationship depicts that the width of contact area is proportional to square root ofreduction in height of wire. Finally the finite element can give a reasonable estimation of the deformation behavior in wire flat rolling, since the theoretical predictions are reasonable agreement with the experimental measurements of other authors.


Article
THREE DIMENSIONAL FINITE ELEMENT SIMULATION OF COLD FLAT ROLLING
تمثيل ثلاثي الإبعاد لعملية الدرفلة على البارد باستخدام طريقة العناصر المحددة

Loading...
Loading...
Abstract

In this paper the finite element analysis of the cold flat rolling is well presented to predict the roll force, slab velocity at entry and exit, temperature rise in the slab during cold rolling, strain and stress distribution around the slab. The effects of friction coefficient and yield stress of slab material on rolling are assumed. It is found that maximum force occurs at the position of neutral point between entry and exit, also it is found that the velocity of slab at exit is larger than that at entry. The finite element results of temperature distribution around the slab predict that there is a considerable rise in slab temperature.

في هذا البحث تم تحليل عملية الدرفلة على البارد باستخدام طريقة العناصر المحددة وذلك لغرض تخمين القوة المؤثرة على الدرفيل، سرعة الكتلة المدرفلة في بداية الدخول والخروج من الدرافيل، الارتفاع في درجة حرارة الكتلة نتيجة التشوه الدن، واخيراً توزيع الانفعال والاجهاد المؤثرة خلال عملية الدرفلة. تم الأخذ بنظر الاعتبار معامل الاحتكاك واجهاد الخضوع للمادة المدرفلة. النتائج المستحصلة توضح ان أقصى قيمة للقوة المؤثرة على الدرافيل تكون في نقطة التعادل والتي تقع في مكان ما على سطح التماس بين منطقة الدخول والخروج كذلك توضح النتائج ان سرعة الكتلة المدرفلة تكون اكبر في منطقة الخروج عن تلك السرعة في منطقة الدخول. ان النتائج المستحصلة بطريقة العناصر المحددة توضح ان هناك ارتفاع في درجة حرارة الكتلة المدرفلة يجب ان تؤخذ بنظر الاعتبار.


Article
Experimental and Simulation Study the Effect of Different Reduction Ratios in Cold Rolling Process on the Residual Stresses of AL 2024 Alloy
دراسة تجريبية ومحاكاة تأثير نسب تخفيض مختلفة في عملية الدرفلة الباردة على الاجهادات المتبقية لسبيكة المنيوم 2024

Authors: Samir Ali Amin Al-Rabii --- Sadiq Jaffar Aziz --- Ali Hussein Alwan
Journal: Engineering and Technology Journal مجلة الهندسة والتكنولوجيا ISSN: 16816900 24120758 Year: 2015 Volume: 33 Issue: 5 Part (A) Engineering Pages: 1049-1064
Publisher: University of Technology الجامعة التكنولوجية

Loading...
Loading...
Abstract

Cold forming processes are the common processes in sheet metal forming, especially in the final stages of production processes. In this work, cold rolling process was selected to study the effect of different reduction ratios on the residual stresses state in aluminum alloy (2024). Sheets of aluminum alloy (2024-T3) were prepared with dimensions (400 X 80 X 3.15 mm).The annealing process was conducted for these sheets to get the temper condition (2024-O). The cold rolling process was performed with different reduction ratios (10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%) by a rolling machine composed of two rolls having (50 mm) diameter each.The residual stresses were measured using X-ray diffraction technique (XRD) in two directions (rolling direction RD, and transverse direction TD).The results of X-ray diffraction showed the presence of residual stresses at the surface of rolled specimens, and these were compressive stresses in the two tested directions (RD, and TD) at 10% reduction ratio. When the reduction ratio exceeded 10%, these stresses transformed to tensile stresses for specimens tested in rolling direction, while these stresses remained compressive type for all reduction ratios in transverse direction.Computer simulation was carried out using finite element method (FEM) by (ANSYS-LSDYNA 12.1) software to investigate the residual stresses behavior of AA 2024. The numerical results showed a good agreement with the experimental resultsespecially for samples tested in the rolling direction.

تعد عمليات التشكيل على البارد من العمليات الشائعة في تشكيل الالواح المعدنية وخصوصاً في المراحل النهائية من عمليات الانتاج. في هذا البحث تم اختيار عملية الدرفلة الباردة للتحقق من تأثير نسب التخفيض المختلفة على حالة الاجهادات المتبقية لسبيكة المنيوم (2024). تم تهيئة الواح من سبيكة المنيوم (2024-T3) بأبعاد(400 X 80 X mm3.15). أجريت عملية التلدين لهذه الالواح للحصول على ((2024-O temper. تم اجراء عملية الدرفلة على البارد بنسب تخفيض مختلفة (60%, 50%, 40%, 30%, 20%, 10%) بواسطة ماكنة درفلة متكونة من درفيلين قطر كل منها(50 mm). تم قياس الاجهادات المتبقية باستخدام تقنية حيود الأشعة السينية وباتجاهيين (اتجاه الدرفلة, والاتجاه المستعرض). أظهرت نتائج حيود الاشعة السينية وجود أجهادات متبقية على سطح العينات المدرفلة وكانت هذه الاجهادات ضغطية بالاتجاهيين (اتجاه الدرفلة, والاتجاه المستعرض) عند نسبة تخفيض 10 %.عندما تجاوزت نسبة التخفيض %10 هذه الاجهادات تحولت الى اجهادات شدية للعينات المختبرة باتجاه الدرفلة, في حين بقيت هذه الاجهادات ضغطية لجميع نسب التخفيض بالاتجاه المستعرض. تم أجراء محاكاة حاسوبية لعملية الدرفلة الباردة بأستخدام طريقة العناصر المحددة ببرنامج (ANSYS LS-DYNA 12.1) للتحقق من سلوك الاجهادات المتبقية لسبيكة الالمنيوم 2024. بينت النتائج العددية توافق جيد مع الجانب العملي, وخصوصاً للعينات المفحوصة بأتجاه الدرفلة.


Article
Numerical Simulation of Heat Transfer Problem in Hot and Cold Rolling Process

Author: Ihsan Y. Hussain
Journal: Journal of Engineering مجلة الهندسة ISSN: 17264073 25203339 Year: 2007 Volume: 13 Issue: 3 Pages: 1738-1760
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Loading...
Loading...
Abstract

An efficient numerical model had been developed to model the thermal behaviour of the rolling process. An Eulerian formulation was employed to minimize the number of grid points required. The model is capable to calculate the temperature distribution, the heat penetration depth, the convection heat transfer coefficient of cooling, the flow of metal through the roll gap, and the heat generation by plastic deformation and friction. The roll is assumed to rotate at constant speed, and the temperature variations are assumed to be cyclically steady state and localized with a very thin layer near the surface. The Conventional Finite Difference (CFDM) based on cylindrical coordinates was used to model the roll, and a Generalized Finite Difference Method (GFDM) with non-orthogonal mesh was employed in the deformed strip region and the roll-strip interface area. An upwind differencing scheme was selected to overcome the numerical instability resulting from the high velocity ( high Peclet number ) involved in the rolling process. The equations of the strip and roll are then coupled together and solved simultaneously. Both cold and hot rolling heat transfer behaviours, velocity distribution, and heat generation by deformation and friction under typical rolling conditions were presented to demonstrate the feasibility and capability of the developed numerical model. It has been found that, while the strip is under deformation, the bulk temperature inside the strip increases continuously; this is largely controlled by the deformation energy. On the other hand, the strip surface temperature changes much more drastically and it is mainly controlled by the friction heat and the roll temperature. The roll acts like a heat sink, because the coolant heavily cools it. Thus, as soon as the strip hits the roll its surface temperature drops. Since considerable friction and deformation heat are created along the interface and transferred from the neighboring sub-layer, the surface temperature picks up rapidly. Finally, the results of the temperature distribution for both cold and hot rolling and the heat generation by deformation and friction obtained from the present study were compared with previous published work to verify the validity of the numerical solution. Good acceptable agreements were obtained.

تم التوصل إلى نمــــــوذج عددي لنمذجه التصرف الحراري لعمـليه ألدرفلة (Rolling Process). استخدمت صيغه أويلر العددية (Eulerian Formulation) لتقليل عدد نقاط ألشبكه (Mesh) اللازمة للحل العددي. للنموذج العددي القابلية على حساب توزيع درجات الحرارة ، عمق انتشار الحرارة (Heat Penetration Depth)، معامل انتقال الحرارة لمائع التبريد (Cooling Heat Transfer Coefficient)، جريان المعدن خلال عمليه الدرفــــلة (Flow of Metal in Rolling )، الحرارة المتولدة بسبب التشوه اللدن للمعدن (Heat Generation by Plastic Deformation and Friction). تم افتراض ثبوت السرعة الدورانيه للدرفيـــــل وان التغيرات التي تطرأ على درجات الحرارة تكون على هيئه قشرة رقيقه (Very Thin Layer) على سطح الدرفيل. طريقة للفروقات المحددة التقليدية (Conventional Finite Difference Method) المبنية على أساس الإحداثيات القطبية (Polar Coordinates) هي الأكثر ملائمة والتي استخدمت لإيجاد توزيع درجات الحرارة للدرفيـــــل. بينما استخدمت طريقة الفرو قات المحددة المعمّمة(Generalized Finite Difference Method) لنمذجة درجات الحرارة للمناطق التي تكون فيها خطوط الشبكه غير متعامدة (Non-orthogonal Mesh) و المتمثلة بالمنطقة التي يتشوه فيها المعدن. لقد اختير نسق لفرو قات الصاعد للنقاط المواجهة للجريان (Up-wind Differencing Scheme) للتغلب على عدم الاستقراريه العددية الناتجة من السرع العالية أو عدد بكلت العالي (High Peclet Number) الذي تتضمنه عمليه الدرفلة. تم حل معادلتي المعدن المدرفــــل (Strip) والدرفيــــل (Roll) آنيا (Simultaneously). تمت دراسة حالتي الدرفلة على البارد وعلى الساخن معا، عرضت نتائج التصرف الحراري و توزيع السرع وتوزيع الحرارة المتولدة بالتشوه والاحتكاك بمقتضى الشروط الحدودية النموذجية لإيضاح اقدرة النموذج الذي تم التوصل اليه. وجد في الدراسه الحالية، أثناء تشوه المعدن (Strip)، أن مقدار درجه الحرارة في داخله تزداد بصوره مستمرة، وأن طاقة التشويه تسيطر عليها بصوره كبيره. من ناحية أخرى فأن درجه حرارة سطح المعدن تتغير بصوره أكثر أثاره والتي تكون طاقه الاحتكاك ودرجه الحرارة داخل الدرفيل تسيطرعليها بصوره رئيسيه. أن التبريد العالي الذي يتعرض له الدرفيل, سيكون له أثر كبير أشبه بالغور الحراري(Heat Sink). حيث عند اصطدام المعدن بالدرفيل فأن درجه حرارة سطح الدرفيل تهبط. بسبب حرارتي التشوه والاحتكاك اللتان تنشآن على طول سطح التلامس (Interface) أضافه إلى الحرارة المنتقلة من الطبقة المجاورة للمعدن المشوه فأن درجه حرارة سطح المعدن ترتفع بسرعة. أخيرا، نتائج توزيعات درجه الحرارة والحرارة المتولدة بسبب التشوه والاحتكاك التي تم التوصل لها قورنت بنتائج عمل مسبق للتحقق من مدى صحة الحل العددي. لقد وجد توافق جيد من المقارنة بين النتائج المحسوبة من البحث الحالي والنتائج المحسوبة في عمل مسبق.

Listing 1 - 5 of 5
Sort by
Narrow your search

Resource type

article (5)


Language

English (5)


Year
From To Submit

2015 (1)

2011 (2)

2010 (1)

2007 (1)