Сборник научных трудов ДонГТУ

Статья

Наименование Определение сопротивления металла сдвигу с учетом температурно-скоростных условий холодной прокатки
Авторы Коробко Т. Б., к. т. н., доц.
Токарев А. В., ст. преп.
Раздел Металлургия
Год 2015 Выпуск 45 Страницы 47 - 52
УДК 621.77.014
Аннотация В статье проанализированы математические модели удвоенного сопротивления металла сдвигу при холодной тонколистовой прокатке. На основе выполненного анализа показана целесообразность учета в указанных моделях влияния температурно-скоростных условий процесса деформации. Усовершенствованная авторами статьи численная математическая модель позволила уточнить расчет удвоенного сопротивления металла сдвигу с учетом температуры и скорости холодной тонколистовой прокатки, а также реального характера распределений по длине очага деформации его геометрических параметров и показателей внешнего контактного трения.
Реферат Цель. Целью статьи является уточнение математической модели для расчета удвоенного сопротивления металла сдвигу с учетом влияния температурно-скоростных условий холодной тонколистовой прокатки.
Методика. Достоверность определения расчетных значений удвоенного сопротивления сдвигу деформируемого металла существенно влияет на точность прогнозирования энергосиловых параметров прокатки. Для определения контактных напряжений использовали математическую модель, в которой очаг деформации, состоящий из зон пластического формоизменения и упругого восстановления, разбивали с шагом Δx на конечное множество n i-ых элементарных объемов, а высоты данных сечений рассчитывали на основе подхода И. Я. Штаермана. Для расчета касательных контактных напряжений использовали закон А. Н. Леванова, а для расчета нормальных контактных и нормальных осевых напряжений – условия статико-динамического равновесия и пластичности. В результате численной реализации уточненной математической модели получили расчетные распределения по длине значений степени обжатия, температуры и скорости деформации, а также значений удвоенного сопротивления металла сдвигу.
Результаты. В результате численной реализации уточненной математической модели получили расчетные распределения по длине Lпл значений степени обжатия εxi2, температуры txi2 и скорости uxi2 деформации, а также значений удвоенного сопротивления металла сдвигу 2Kεxi2 и 2Ktuxi2. Математическое моделирование выполнили применительно к первой клети стана холодной тонколистовой прокатки. При этом, в качестве исходных данных использовали: материал- сталь 08кп; толщина полосы до пропуска h0 = 2 мм; ширина полосы B = 1260 мм; показатель степени обжатия за пропуск ε = 0,3; напряжение заднего натяжения σ0 = 0 МПа; напряжение переднего натяжения σ1 = 100 МПа; скорость выхода полосы из очага деформации V1 = 5 м/с; коэффициент трения f = 0,12.
Научная новизна. Научная новизна предложенного в работе метода – заключается в том, что математическая модель исключает принятие указанных допущений, поэтому представляет интерес уточнение на ее основе метода количественной оценки локальных и интегральных значений величин σT и 2K.
Практическая значимость. Анализ полученных в ходе математического моделирования результатов показал, что изменение температуры и скорости деформации по длине зоны пластического формоизменения имеет сложный характер, при этом, учет влияния температурно-скоростных условий холодной тонколистовой прокатки приводит к перераспределению значений удвоенного сопротивления металла сдвигу.
Ключевые слова холодная прокатка, напряжение текучести, удвоенное сопротивление сдвигу, температурно-скоростные условия, очаг деформации, математическое моделирование.
Полный текст