Preview

Известия Высших Учебных Заведений. Черная Металлургия

Расширенный поиск

ВЛИЯНИЕ УСИЛИЙ ИЗГИБА РАБОЧИХ ВАЛКОВ НА УШИРЕНИЕ ТОНКОЙ СТАЛЬНОЙ ПОЛОСЫ ПРИ ГОРЯЧЕЙ ПРОКАТКЕ

https://doi.org/10.17073/0368-0797-2018-5-348-356

Полный текст:

Аннотация

На основе вариационного принципа Журдена для жесткопластического тела и кинематически допустимого поля скоростей разработана математическая модель процесса свободного уширения при тонколистовой горячей прокатке. В качестве функционала вариационного уравнения была использована сумма мощностей внутренних сопротивлений, сил трения скольжения, сил среза, переднего и  заднего натяжения. При решении вариационного уравнения Журдена для случая прокатки с натяжением был применен метод Ритца. Вариационное уравнение Журдена превратилось в систему однородных уравнений, левая часть каждого из которых представляла производную по варьируемому параметру. Варьируемыми параметрами стали показатель степени кинематического условия, общее уширение в очаге пластической деформации и уширение в его нейтральном сечении. Разработанная математическая модель процесса уширения горячекатаных полос позволяет исследовать распределение уширения вдоль очага пластической деформации в зависимости от параметров прокатки и полосы. Для проверки адекватности разработанной модели свободного уширения были выполнены экспериментальные исследования на двухвалковом лабораторном стане холодной прокатки. Прокатывались свинцовые образцы, измеренные величины уширения которых совпали с теоретически рассчитанным уширением с точностью менее 10 %. Холодная прокатка свинцовых образцов моделирует горячую прокату. Теоретический анализ влияния натяжений на процесс свободного уширения при приложении натяжений соответствует практическим результатам, представленным в литературных источниках. Показано, что возникающая при приложении натяжений неравномерность растягивающих напряжений в сечениях входа и выхода очага деформации является причиной появления дополнительных мощностей в уравнении их баланса, приводящих к уменьшению величины уширения. Возникающую неравномерность растягивающих напряжений можно использовать для регулирования величины уширения при тонколистовой прокатке. В свою очередь, неравномерность растягивающих напряжений по ширине прокатываемой полосы можно увеличивать или уменьшать с помощью усилий изгиба рабочих валков прокатной клети. В работе представлена схема регулирования величины уширения прокатываемой полосы при горячей прокатке с  помощью усилий изгиба рабочих валков.

Об авторах

Т. Койнов
Университет химической технологии и металлургии
Болгария
д.т.н., профессор кафедры физической металлургии и теплового оборудования


С. М. Бельский
Липецкий государственный технический университет
Россия
д.т.н., профессор кафедры обработки металлов давлением


Ю. А. Мухин
Липецкий государственный технический университет
Россия
д.т.н., зав. кафедрой обработки металлов давлением


В. Б. Чупров
Липецкий государственный технический университет
Россия
директор металлургического института


Список литературы

1. Hu J., Marciniak Z., Duncan J. Mechanics of Sheet Metal Forming. – Butterworth-Heinemann, 2002. – 211 p.

2. Banabic D. Multiscale modeling in sheet metal forming. – Springer, 2016. – 405 p.

3. Wilko C. E. Formability. A review of parameters and processes that control, limit or enhance the formability of sheet metal. – Springer, 2011. – 112 p.

4. Lin J., Balint D., Pietrzyk M. Microstructure evolution in metal forming processes. – Woodhead Publishing, 2012. – 416 p.

5. Тарновский И.Я., Римм Э.Р. Уширение и расход мощности при прокатке в гладких валках с натяжением // Изв. вуз. Черная металлургия. 1964. № 7. С. 96 – 103.

6. Бельский С.М., Третьяков В.А., Барышев В.В., Кудинов С.В. Исследование процесса формирования ширины сляба в черновой группе широкополосного стана // Изв. вуз. Черная металлургия. 1998. № 1. С. 24 – 29.

7. Скороходов В.Н., Чернов П.П., Мухин Ю.А., Бельский С.М. Математическая модель процесса свободного уширения при прокатке полос // Сталь. 2001. № 3. С. 38 – 40.

8. Выдрин В.Н., Батин Ю.Т. Исследование влияния натяжения (подпора) на поперечную деформацию: В сб. науч. тр. «Теория и технология прокатки». Вып. 54. – Челябинск, 1968. С. 220 – 224.

9. Теория прокатки: Справочник / А.И. Целиков, А.Д. Томленов, В.И. Зюзин и др. – М.: Металлургия, 1982. – 335 с.

10. Григорян Г.Г., Коцарь С.Л., Железнов Ю.Д. Учет схемы деформации при анализе формообразования в процессе листовой прокатки // Изв. вуз. Черная металлургия. 1976. № 7. С. 88 – 92.

11. Shinkin V.N. The mathematical model of the thick steel sheet flattening on the twelve-roller sheet-straightening machine. Massage 1. Curvature of sheet // CIS Iron and Steel Review. 2016. Vol. 12. P. 37 – 40.

12. Shinkin V.N. The mathematical model of the thick steel sheet flattening on the twelve-roller sheet-straightening machine. Massage 2. Forces and moments // CIS Iron and Steel Review. 2016. Vol. 12. P. 40 – 44.

13. Shinkin V.N. Calculation of steel sheet’s curvature for its flattening in the eight-roller straightening machine // Chernye Metally. 2017. No. 2. P. 46 – 50.

14. Shinkin V.N. Calculation of bending moments of steel sheet and support reactions under flattening on the eight-roller straightening machine // Chernye Metally. 2017. No. 4. P. 49 – 53.

15. Shinkin V.N. Asymmetric three-roller sheet-bending systems in steel-pipe production // Steel in Translation. 2017. Vol. 47. No. 4. P. 235 – 240.

16. Muhin U., Belskij S., Makarov E. Simulation of accelerated strip cool ing on the hot rolling mill run-out roller table // Frattura ed Integrita Strutturale. 2016. Vol. 37. P. 305 – 311.

17. Muhin U., Belskij S., Makarov E. Application of between- stand cooling in the production hot-rolled strips // Frattura ed Integrita Strutturale. 2016. Vol. 37. P. 312 – 317.

18. Muhin U., Belskij S. Study of the influence between the strength of antibending of working rolls on the widening during hot rolling of thin sheet metal // Frattura ed Integrita Strutturale. 2016. Vol. 37. P. 318 – 324.

19. Kang S.-J. Sintering. Densification, grain growth and microstructure. – Butterworth-Heinemann, 2004. – 280 p.

20. Banabic D. Multiscale modeling in sheet metal forming. – Springer, 2016. – 405 p.

21. Hu J., Marciniak Z., Duncan J. Mechanics of Sheet Metal Forming. – Butterworth-Heinemann, 2002. – 211 p.

22. Shinkin V.N. Calculation of technological parameters of O-forming press for manufacture of large-diameter steel pipes // CIS Iron and Steel Review. 2017. Vol. 13. P. 33 – 37.

23. Shinkin V.N. Mathematical model of technological parameters’ cal-cu lation of flanging press and the formation criterion of corrugation defect of steel sheet’s edge // CIS Iron and Steel Review. 2017. Vol. 13. P. 44 – 47.

24. Shinkin V.N. Failure of large-diameter steel pipe with rolling scabs // Steel in Translation. 2017. Vol. 47. No. 6. P. 363 – 368.

25. Lenard J.G. Metal Forming Science and Practice. – Elsevier Science, 2002. – 378 p.

26. Hingole R.S. Advances in metal forming. Expert system for metal forming. – Springer, 2015. – 116 p.

27. Qin Y. Micromanufacturing engineering and technology. – William Andrew, 2015. – 858 p.

28. Predeleanu M., Ghosh S.K. Materials processing defects. Vol. 43. – Elsevier Science, 1995. – 434 p.

29. Groshkova A.L., Polulyakh L.A., Travyanov A.Ya. etc. Phosphorus distribution between phases in smelting high-carbon ferromanganese in the blast furnace // Steel in Translation. 2007. Vol. 37. No. 11. P. 904 – 907.

30. Podgorodetskii G.S., Yusfin Yu.S., Sazhin A.Yu. etc. Production of generator gas from solid fuels // Steel in Translation. 2015. Vol. 45. No. 6. P. 395 – 402.

31. Orelkina O.A., Petelin A.L., Polulyakh L.A. Distribution of secondary gas emissions around steel plants // Steel in Translation. 2015. Vol. 45. No. 11. P. 811 – 814.

32. Polulyakh L.A., Dashevskii V.Ya., Yusfin Yu.S. Manganese-ferro-alloy production from Russian manganese ore // Steel in Translation. 2014. Vol. 44. No. 9. P. 617 – 624.

33. Calladine C.R. Plasticity for engineers. Theory and applications. – Woodhead Publishing, 2000. – 328 p.

34. Chakrabarty J. Theory of plasticity. – Butterworth-Heinemann, 2006. – 896 p.

35. Bhattacharyya D. Composite sheet forming. Vol. 11. – Elsevier Science, 1997. – 530 p.

36. Predeleanu M., Gilormini P. Advanced methods in materials processing defects. Vol. 45. – Elsevier Science, 1997. – 422 p.

37. Abe T., Tsuruta T. Advances in engineering plasticity and its applications (AEPA’96). – Pergamon, 1996. – 938 p.


Для цитирования:


Койнов Т., Бельский С.М., Мухин Ю.А., Чупров В.Б. ВЛИЯНИЕ УСИЛИЙ ИЗГИБА РАБОЧИХ ВАЛКОВ НА УШИРЕНИЕ ТОНКОЙ СТАЛЬНОЙ ПОЛОСЫ ПРИ ГОРЯЧЕЙ ПРОКАТКЕ. Известия Высших Учебных Заведений. Черная Металлургия. 2018;61(5):348-356. https://doi.org/10.17073/0368-0797-2018-5-348-356

For citation:


Koinov T., Bel’skii S.M., Mukhin Y.A., Chuprov V.B. INFLUENCE OF BENDING EFFORTS OF WORKING ROLLS ON WIDENING OF THE THIN STEEL STRIP DURING HOT ROLLING. Izvestiya. Ferrous Metallurgy. 2018;61(5):348-356. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/0368-0797-2018-5-348-356

Просмотров: 164


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 0368-0797 (Print)
ISSN 2410-2091 (Online)