Статья
| Наименование | Исследование очагов деформации при прокатке предчистовых овальных раскатов различных типов в круглом калибре | ||||
| Авторы |
|
||||
| Раздел | Металлургия и материаловедение | ||||
| Год | 2022 | Выпуск | 71 | Страницы | 37 - 47 |
| УДК | 621.771.27 | EDN | FCWQLK | ||
| Аннотация | На базе конечно-элементного моделирования выполнены комплексные исследования основных параметров очагов деформации при прокатке предчистовых овальных раскатов различных типов (плоского овала, а также двухрадиусного, трехрадиусного и двух четырёхрадиусных овалов) в идентичных условиях в круглом калибре. Выполнен сравнительный анализ калибровок по разновременности захвата овального раската, степени охвата овального раската по его периметру ручьями круглого калибра, неравномерности деформации металла, величине и распределению нормальных напряжений. Показано, что использование четырёхрадиусного овала, полученного в специальном овальном калибре с выпуклым дном, имеет преимущества. | ||||
| Реферат | Цель. Выполнить сравнительный анализ основных параметров очагов деформации при прокатке в круглом калибре овалов различных типов и усовершенствованных предчистовых овалов.
Методика. Исследование очагов деформации при прокатке предчистовых овальных раскатов различных типов в круглом калибре выполнено методом конечно-элементного моделирования с использованием программного комплекса Deform 3D. Результаты. Выполнены комплексные исследования в идентичных условиях (вытяжка при прокатке равнялась 1,217) основных параметров очагов деформации при прокатке предчистовых овальных раскатов различных типов (плоского овала, двухрадиусного, трехрадиусного, а также двух четырёхрадиусных овалов) в круглом калибре. В результате сравнительного анализа выявленных закономерностей напряженно-деформированного состояния металла в очагах деформации при прокатке овалов различных типов в круглом калибре установлено, что наилучшие условия деформации будут обеспечены при прокатке овального раската, полученного в четырёхрадиусном овальном калибре с выпуклым дном: распределения нормальных напряжений в средней части очага деформации по вертикальной, продольной и поперечной осям в большей степени будут обеспечивать условия для получения качественной продукции; сечение такого раската полностью соответствует вертикальному сечению круглого калибра в плоскости захвата, что обеспечит лучшую устойчивость полосы в момент захвата; неравномерность деформации металла при прокатке, которая отрицательно сказывается на качестве наружной поверхности горячекатаной круглой стали, также минимальна. Установлено, что только при прокатке четырёхрадиусного овала с выпуклым дном обеспечивается одновременный захват металла валками практически по всей ширине круглого калибра, что снижает вероятность появления трещин. Научная новизна. Научная новизна представленной работы состоит в разработанных моделях процесса прокатки овальных раскатов различных типов в круглом калибре на основе метода конечных элементов. Практическая значимость. Разработанные модели процесса прокатки позволяют оперативно выполнять исследования напряженно-деформированного состояния металла в очаге деформации для совершенствования способов и калибровок валков для прокатки круглых профилей. |
||||
| Ключевые слова | прокатка круглых профилей, предчистовой овал, конечно-элементное моделирование, разновременность захвата овального раската, охват овального раската по его периметру, неравномерность деформации металла, нормальные напряжения. | ||||
| Финансирование | |||||
| Благодарности | |||||
| Список источников |
1. Прокатка и калибровка [Текст]: справочник. В 6 т. Т. 1 / Б. М. Илюкович, Н. Е. Нехаев, С. Е. Меркурьев; под ред. Б. М. Илюковича. — Днепропетровск: РВА «Дніпро–ВАЛ», 2002. — 506 с.
2. Чекмарев, А. П. Калибровка прокатных валков [Текст] / А. П. Чекмарев, М. С. Мутьев, Р. А. Машковцев. — М.: Металлургия, 1971. — 512 с.
3. Бахтинов, Б. П. Калибровка прокатных валков [Текст] / Б. П. Бахтинов, М. М. Штернов. — М.: Металлургиздат, 1953. — 784 с.
4. Бахтинов, В. Б. Технология прокатного производства [Текст] / В. Б. Бахтинов. — М.: Металлургия, 1983. — 486 с.
5. Hong, H. Roll pass design and simulation on continuous rolling of alloy steel round bar [Text] / H. Hong // Procedia Manufacturing: 9th International Conference on Physical and Numerical Simulation of Materials Processing (ICPNS’2019). — 2019. — Vol. 37. — Р. 127–131.
6. Бочков, Н. Г. Производство качественного металла на современных сортовых станах [Текст] / Н. Г. Бочков. — М.: Металлургия, 1988. — 312 с.
7. Пат. 102915 Украина, МПК (2012) В21В 1/02. Способ прокатки круглых профилей / В. Б. Шум, А. В. Яковченко, В. М. Никишин, А. В. Курилов, Р. Е. Гайдук, В. В. Борискин; заявитель и патентообладатель Донец. нац. техн. ун-т. — № а201200925; заявл. 30.01.12; опубл. 27.08.13, Бюл. № 16. — 6 с.: ил.
8. Снитко, С. А. Математическая модель поверхности круглого калибра [Текст] / С. А. Снитко, Н. П. Денищенко // Вестник Донецкого национального технического университета. — 2020. — Т. 20. — № 4. — С. 43–48.
9. Снитко, С. А. Исследование процесса самоцентровки овального раската специальной формы в круглом калибре на базе метода конечных элементов [Текст] / С. А. Снитко, Н. П. Денищенко //Ресурсосберегающие технологии производства и обработки давлением материалов в машиностроении: сб. науч. тр. — 2021. — Т. 36. — № 3. — С. 71–82.
10. Развитие теории и технологии прокатки круглых профилей [Текст] / С. А. Снитко, Н. П. Денищенко, А. В. Яковченко, П. Н Денищенко // Сборник научных трудов ДонГТИ. — 2021. — Вып. 25 (68). — С. 32–45.
11. Снитко, С. А. Адаптация метода конечно-элементного моделирования процесса прокатки овального раската в круглом калибре [Текст] / С. А. Снитко, Н. П. Денищенко, В. В. Пилипенко // Сборник научных трудов ДонГТИ. — 2021. — Вып. 23 (66). — С. 32–39.
|
||||
| Полный текст |
|
||||