Теоретический анализ формирования шероховатости автомобильного листа при дрессировке в валках обработанных дробью

Представлены способы формирования микрогеометрии поверхности валков дрессировочных станов, обеспечивающих требуемую шероховатость холоднокатаной полосы. Установлено, что при электроэрозионном способе на поверхности валка формируется более равномерная структура, с плавно изменяющимся микрорельефом, по сравнению с механическим воздействием абразива. Рассмотрен наиболее эффективный абразив для формирования микрорельефа на поверхности прокатных валков: литая и колотая стальная дробь. Преимущественно процесс взаимодействия происходит с дробью округлой формы, так как острые грани колотой дроби в процессе работы затупляются. В настоящей работе микровпадина валка аппроксимирована сферической формой. Разработана модель переноса шероховатости валков на полосу с учетом вида обработки валка и условий дрессировки, что позволяет оценить степень заполнения рельефа единичной микровпадины при известных давлении на контакте полосы с валком, коэффициенте трения, параметрах шероховатости валка, режимах дрессировки. Получена количественная оценка репродукции шероховатости валка на дрессируемой полосе, характеризуемая коэффициентом отпечатываемости, который представляет собой отношение глубины затекаемого металла в микровпадину полосы к глубине сферической микровпадины валка. Определение безразмерного давления, необходимого для затекания в нее деформируемого металла, выполнено методом суперпозиций для меридиальных сечений в двух взаимно перпендикулярных плоскостях. Представлены зависимости репродукции микрогеометрии валка дрессировочного стана на прокатываемой полосе от размера дроби, натяжения, высотного параметра шероховатости при дрессировке полос различной толщины, которые могут быть использованы при моделировании процесса переноса микрорельефа валка на прокатываемую полосу.

1. Gorbunov A.V., Belov V.K., Begletsov D.O., Sotnikov A.S. Influence of roller treatment on the surface topography of cold-rolled sheet // Steel in Translation. 2010. Vol. 40. No. 1. P. 68 – 73.

2. Гусев Ю.В., Косоногова С.А., Дубовов Д.А. Оценка микрогеометрии поверхности листа для деталей кузовов автомобилей // Сталь. 2001. № 8. С. 84, 85.

3. Терентьев Д.В., Огарков Н.Н., Платов С.И., Козлов А.В. Влияние режимов эксплуатации и маслоемкости контактных поверхностей на толщину смазочной пленки в тяжелонагруженных узлах трения металлургических агрегатов // Черные металлы. 2018. № 9. С. 60 – 64.

4. Tang Jing Gang. Test and analysis on surface roughness and microprofile of cold-rolled steel sheet // Iron Steel Vanadium Titanium. 2004. No. 2. P. 66 – 70.

5. Огарков Н.Н., Звягина Е.Ю., Залетов Ю.Д., Хоменко Н.Н., Керимова Л.Ф. Повышение плотности пиков микрогеометрии автомобильного листа за счет совершенствования конструкции дробеметной установки // Изв. вуз. Черная металлургия. 2016. Т. 59. № 12. С. 886 – 890.

6. Звягина Е.Ю. Совершенствование оборудования и технологии насечки валков дрессировочных станов дробью для улучшения качества поверхности автолиста: Автореф. дис… канд. тех. наук: 05.02.09. – Магнитогорск, 2017. – 175 с.

7. Bocharov Y., Kobayashi S., Thomsen E.G. The Mechanics of the Coining Process. – Trans. ASME, Series B, J. Eng. Ind. 1962. Vol. 84. Р. 491 – 501.

8. Дьяченко В.Ф., Горбунов A.B., Жарков Е.В. и др. Сравнительный анализ микротопографии поверхности оцинкованного проката для лицевых деталей автомобиля // Производство проката. 2008. № 10. С. 12 – 17.

9. Roberts W.L. An Approximate Theory of Temper Rolling // Iron and Steel Engineer Year Book. 1972. P. 530 – 542.

10. Мишнев П.А., Адигамов Р.Р., Антонов П.В., Сушкова С.А. Технологические возможности и новые продукты Северстали для автопрома // Черная металлургия. Бюл. ин-та «Черметинформация». 2012. № 4. С. 84 – 89.

11. Sun Dale, Yao Lisong, Fan Qun etc. Research on Service Perfomances between Differernt Textured Cold Rolls // AIS Tech 2006 Proceedings. 2006. Vol. II. P. 285 – 289.

12. Мухин Ю.А., Рыблов А.В., Бобков Е.Б., Черный В.А. Формирование микрогеометрии поверхности холоднокатаных полос: Изд-во Липецкого государственнокого университета, 2014. – 138 с.

13. Rumyantsev M., Belov V., Razgulin I. Prediction model of the flow stress for the computer-aided desing hot rolling sheet and strips pattern // METAL 2015: Conference proceedings. – Ostrava: TANGER Ltd.. 2015. Т. 2015. С. 395 – 403.

14. Польшин А.А., Бельский С.М., Мухин Ю.А. Особенности технологии текстурирования рабочих валков станов холодной прокатки // Вестник Липецкого государственного технического университета. 2017. T. 33. № 3. С. 36 – 39.

15. Gorbunov A.V., Belov V.K., Krivko O.V., Begletsov D.O. Microtopography of the free surface in trimming // Steel in Translation. 2008. Vol. 38. No. 1. Р. 53 – 56.

16. Огарков Н.Н., Залетов Ю.Д., Ласьков С.А., Звягина Е.Ю., Пожидаев Ю.А. Совершенствование дробеметной обработки прокатных валков для производства автомобильного листа // Вестник МГТУ им. Г.И. Носова. 2010. № 2. С. 41 – 43.

17. Naizabekov A., Lezhnev S., Koinov T., Mazur I., Panin E. Research and Development of Technology for Rolling of High-Quality Plates of Non-Ferrous Metals and Alloys in Relief Rolls // Journal of Chemical Technology and Metallurgy. 2016. Vol. 51. No. 4. P. 363 – 370.

18. Rasp W., Wichern C.M. Effects of surface-topography directionality and lubrication condition on frictional behavior during plastic deformation // Journal of material processing technology. 2002. No. 125-126. P. 379 – 386.

19. Borisov S.S., Pogodaev A.K., Mazur I.P. Deformational strip heating effect on the deformation stress of high-strength automotive steels at cold rolling // Journal of Chemical Technology and Metallurgy. 2016. Vol. 51. No. 6. P. 715 – 719.

20. Paesold Dieter. Texturierverfahren bei der Herstellung kaltgewalz-Materialwissenshaft und Werkstofftechnik. 2006. Vol. 37. No. 7. C. 619 – 622.