/ MECANIZADO que debido al proceso de temple específico, se consiguen En primer lugar, se ha realizado la simulación térmica. La inducir tensiones residuales de compresión en la zona de pieza es enfriada desde la temperatura de homogeneizado rodadura, las cuales son equilibradas por las tensiones de temple. Como el templado se realiza por medio de dife- tractivas de la pieza restante. rentes chorros de agua, estos se han modelizado utilizando varios coeficientes de convección en las diferentes zonas de la pieza. Concretamente, se han diferenciado dos zonas tal y co zad que mo se puede ver en la figura 4. El coeficiente h_1 utili- o en la zona de rodadura (zona roja) es bastante mayor Templándose Partiendo de la geometría y el estado de tensiones residua- les final del proceso de temple, se ha realizado el mecani- zado de la pieza con el fin de obtener la geometría final requerida. la utilizada en las demás superficies (h_2). Se pueden diferenciar dos niveles de la simulación del proceso de mecanizado acorde al objetivo que se quiere lograr: - i.Simulacionesagranescala(eliminacióndelmaterial): Figura 4. Zonas de la rueda con diferentes coeficientes h. h_2 se modela la eliminación del material con el objetivo de predecir las distorsiones finales debido a la redistribución de tensiones que se da. En estos modelos se elimina el volumen equivalente pudiendo tener en cuenta indirecta- mente las fuerzas y calentamientos que produce el propio proceso [1]. Esa eliminación se efectúa mediante la elimi- nación de los elementos correspondientes al volumen eliminado en cada paso. 1.2.1. Modelo térmico En la figura 5 se puede ver la evolución de la temperatura durante la simulación del temple. Como se observa, la pieza se enfría desde la zona de rodadura hacia dentro. Como el enfriamiento no es homogéneo la pieza queda tensionada al final del proceso. - ii. Simulaciones a pequeña escala (formación de la viruta): se centran en simular la formación de la viruta pudiendo analizar las fuerzas de corte, tensiones, temperaturas, desgastes, ... pero siempre a un nivel muy local. En este modelo, se toma como input el campo de tempera- turas transitoria calculada en el anterior análisis, y teniendo en cuenta las propiedades mecánicas del material en función de la temperatura, se ha obtenido un estado de tensiones residuales y distorsiones final correspondiente al proceso de temple. En la figura 6a se observa la distorsión que sufre la geometría laminada inicial al final del temple. La dirección principal de contracción es la radial. En cuanto a las tensiones residuales, en la figura 6b se pueden ver las tensiones tangenciales que quedan en la pieza al final del proceso. En cuanto a la magnitud de las mismas, se observa que son cercanos al límite elástico. Se puede ver también Ya que el objetivo final es la predicción de las distorsiones, en este caso se ha llevado a cabo una simulación a gran escala, asumiendo las hipótesis que se hacen en dicho método. Tal y como se reporta en la bibliografía [2] - [3], las tensiones residuales causadas por la formación de la viruta afectan especialmente a la superficie de la capa mecani- zada. En particular, los resultados experimentales reporta- dos en [4] sugieren que las tensiones residuales inducidas por el proceso de mecanizado están limitadas a una región con una profundidad máxima de 150-200m. El efecto del mecanizado en el material base es prácticamente nulo. Como las tensiones residuales inducidas por los anteriores procesos se distribuyen en todo el material, es posible considerar las tensiones residuales del mecanizado como despreciables. Por esta razón, el proceso de mecanizado se Fin de temple h_1 1.2.2. Modelo mecánico 14 / Figura 5. Evolución de la temperatura en el proceso de templado. 1.3. Simulación simplificada del proceso de mecanizado Calentamiento para el temple