Математична модель формозміни металу в чорнових закритих балкових калібрах
Анотація
Медведев В. С., Базарова К. В. Математична модель формозміни металу в чорнових закритих балкових калібрах // Обробка матеріалів тиском. – 2019. – № 1 (48). – С. 58–62.
Закриті балкові калібри застосовуються на сортових станах при виробництві двотаврових профілів широкого сортаменту. У чорнових калібрах з прямокутної заготовки за декілька проходів формують підкати двотаврової форми зі стінкою і досить високими фланцями. Для підвищення точності готових двотаврових профілів підкати в чорнових калібрах необхідно формувати з симетричними фланцями і з висотою, що забезпечує надійне висотне обтиснення фланців в наступних контрольних калібрах і отримання точних розмірів по ширині полиць в чистових універсальних калібрах. Для вирішення цього завдання розробник технології повинен мати у своєму розпорядженні надійні методи розрахунку формозміни металу в калібрах. Метою даної роботи є розробка математичної моделі формозміни металу в закритих балкових калібрах з відношенням товщини стінки до висоти профілю, рівним 0,2–0,4. У результаті теоретичних досліджень розроблено математичну модель розрахунку інтегральних характеристик формозміни металу (коефіцієнтів висотної деформації полиці, відкритого і закритого фланців) в залежності від прямого обтиску стінки, бокового обтиску фланців і геометричних параметрів осередку деформації. В основу математичної моделі покладено багатофакторний теоретичний експеримент в динамічній постановці з варіюванням безрозмірних технологічних параметрів прокатки (коефіцієнту обтиску стінки по товщині, середнього коефіцієнту бокового обтиску по товщині відкритих і закритих фланців і відношення ширини стінки до її товщини). Межі варіювання безрозмірних технологічних параметрів прокатки обрані за результатами аналізу діючих калібровок прокатних валків. Перебіг металу в калібрах досліджували з використанням методу скінченних елементів і програмного комплексу SIMULIA / ABAQUS. Наведено графіки зміни коефіцієнтів висотної деформації полиць, відкритих і закритих фланців від обтиску стінки, бокового обтиску фланців і ширини стінки. Результати моделювання оброблені класичними методами регресійного аналізу з використанням програм MathCad14 і SPSS і представлені у вигляді регресійних залежностей. Математична модель адекватно описує формозміну металу в чорнових закритих балкових калібрах і її рекомендується використовувати на практиці при розробці технології прокатки і робочих калібрувань валків для виробництва двотаврових профілів підвищеної точності
Посилання
Medvedev V.S., Borovik P.V., Shpakov V.A., Bazarova E.V. Theoretical study of the flow of metal in closed beam calibers by the finite element method. Material working by pressure. Kramatorsk: DGMA. 2014, 1 (38), pp. 166–172. (in Russian).
Medvedev V.S., Bazarova E.V., Shpakov V.A. The effect of wall compression on the change in the height of the flanges in rough closed beam calibers of elements. Bulletin of the NTU “KhPI”. 2014, 43 (1086), pp. 81–88. (in Russian).
Medvedev V.S., Bazarova E.V. Influence of lateral compression of flanges on the change in their height in rough closed beam calibers. Journal of Mechanical Engineering NTUU “KPI". 2016, 1 (76), pp. 81–87. (in Russian).
Medvedev V.S., Bazarova E.V., Shpakov V.A. Influence of the width of the wall on the change in the height of the flanges in rough closed beam calibers. Material working by pressure. Kramatorsk: DSEA. 2015, 1 (40), pp. 175–181. (in Russian).
Medvedev V.S., Shpakov V.A., Bazarova E.V. An experimental study of the flow of metal in beam calibers. Resource engineering and processing technology with a vice with machine materials and machinery. Lugansk. 2013, 1(14), pp. 52–61. (in Russian).
