Анализ напряженно-деформированного состояния в черновых проходах непрерывной прокатки электротехнической меди

Abstract

Целью работы является анализ напряженно-деформированного состояния при прокатке в черновой группе клетей непрерывного стана Mannesmann Demag Sack. Вычислительный эксперимент включал применение программного комплекса DEFORM, а в качестве способа решения применен метод конечных элементов. Проанализированы формоизменение заготовки, распределение степени и скорости деформации, а также продольных напряжений. В четвертом проходе прокатки зоны повышенной степени деформации (до 1,00 и выше) расположены по дугам окружности, примыкающим к месту развала калибра. Наибольшая скорость деформации (до 145 с–1) также достигается на входе в очаг деформации, непосредственно под валками. Установлено, что во всех проходах черновой прокатки наибольшие деформации локализованы на выходе из очага деформации ближе к периферийным зонам. Наибольшие скорости деформации в каждом из исследованных проходов наблюдаются на входе в очаг деформации в приконтактных зонах. Наибольшие продольные растягивающие напряжения наблюдаются на входе и выходе из очага деформации во внеконтактных зонах. При этом выявлено возникновение на свободных поверхностях больших растягивающих напряжений при прокатке прямоугольной заготовки в овальном калибре, что может привести к раскрытию трещин, унаследованных от литейного передела. The aim of the work is to analyze the stress-strain state in rough rolling in Mannesmann Demag Sack continuous mill. Computer experiments involved the use of DEFORM software package, and the finite element method was used to solve the problem. The change of the billet shape, distribution of the strain degree, strain rate and longitudinal stresses are analyzed. In the fourth rolling pass, the zones of increased strain (up to 1.00 and above) are arranged along the circle arcs adjacent to the roll gap. The highest strain rate (up to 145 s–1) is also achieved at the inlet of the deformation zone directly beneath the rolls. It is established that in all rough passes the greatest strain is localized at the outlet of the roll gap near the peripheral zones. The highest strain rate in each investigated pass is observed in contact areas at the inlet of the deformation zone. The largest longitudinal tensile stresses arise at the inlet and outlet of the deformation zone in non-contact areas. At the same time emergence of a large tensile stress on free surfaces during rolling of a rectangular billet in an oval caliber is revealed which can lead to the disclosure of cracks inherited from the foundry process.