Hydrodynamic effect of technological lubrication and friction modes formation at sheet rolling

Abstract

Аннотация. Одной из основных отраслей металлургической промышленности является обработка металлов давлением. Целью такой обработки является формирование изделий из металлических заготовок простых форм. Важная роль при этом принадлежит технологии листовой прокатки. Решение вопросов, связанных с выбором оптимальных режимов листовой прокатки, является актуальным для специалистов в рассмат риваемой области. Процесс прокатки металлоизделий специфичный, так как контактные напряжения могут превышать сопротивление деформации прокатываемого металла в несколько раз. Задачи прогнозирования качества изделий с учетом предупреждения дефектов сплошности листового металла, а также исследования надежности технологических операций процесса прокатки связаны с решением производственных и научных проблем в рассматриваемой области. Отечественными и зарубежными исследователями отмечено значительное влияние внешнего трения в очаге деформирования на технологические параметры процесса прокатки и качество получаемой металлопродукции. Известно, что без внешнего трения между металлом и валком прокатка невозможна. Снижение трения обеспечивает возможность повышения экономических показателей процесса листовой прокатки, а сама технология прокатного производства обладает значительными возможностями для дальнейшего усовершенствования. Моделировать условия трения в зоне деформации позволяет технология листовой прокатки в условиях гидродинамического режима трения. Учет гидродинамического эффекта смазки позволяет оценивать влияние технологических факторов на условия контактного трения при обработке металлов давлением и управлять процессом прокатки. Исследованы закономерности течения жидкой ньютоновской смазки с учетом особенностей геометрии зоны деформации при листовой прокатке. Определена нагнетающая способность смазочного клина, которая позволяет объяснить закономерности влияния смазки на условия трения. В качестве примера представлены результаты расчета давления смазки в зависимости от скорости прокатки. Приведены скорости прокатки, обеспечивающие жидкостный режим трения. Полученные соотношения позволяют оценить влияние контактного трения на технологические параметры процесса листовой прокатки и могут быть использованы в технологических расчетах данного процесса.