Influence of the slitting passes system on the slitting pass wear during the bars rolling process

Abstract

W pracy przeprowadzono analizę zużycia walców podczas wielożyłowego walcowania prętów żebrowanych przeznaczonych do zbrojenia betonu. Do modelowania numerycznego procesu walcowania zastosowano dwa typy układów wykrojów rozcinających. Do określenia zużycia wykrojów wykorzystano wyniki obliczeń numerycznych jednostkowej pracy sił tarcia otrzymane za pomocą programu komputerowego Forge2011®. SŁOWA KLUCZOWE: walcowanie w wykrojach, pręty żebrowa-ne, zużycie, modelowanie numeryczne, MES An analysis of the roll wear in the multi-strand rolling of reinforced ribbed bars has been made in the study. For the computer simulations were used two slitting pass system. For determining the wear of the passes, the results of numerical computation of unit friction force work done using the Forge2011® software program. KEYWORDS: groove-rolling, ribbed bars, wear, numerical modeling, FEM Walcowanie ciągłe wyrobów długich można zaliczyć do najbardziej wydajnych procesów umożliwiających otrzymanie gotowego wyrobu o wysokich własnościach mechanicznych i wytrzymałościowych oraz dobrej jakości powierzchni w wąskim zakresie pola tolerancji wymiarowych [1]. Dokładność wymiarowa wyrobu jest uzależniona od zastosowanych kształtów zestawu wykrojów współpracujących kolejno ze sobą. Podczas eksploatacji te wykroje ulegają zużyciu, co wpływa na dokładność wymiarową gotowego wyrobu oraz na przebieg procesu walcowania [2, 3, 4, 5]. Najczęściej występującym typem zużycia w procesach przeróbki plastycznej jest zużycie ścierne, wywołane tarciem między powierzchnią roboczą walca a walcowanym materiałem. Do opisu tego rodzaju zużycia często jest stosowany model Archarda [6].Proces walcowania prętów żebrowanych z wzdłużnym rozdzielaniem pasma charakteryzuje się intensywnym zużywaniem się walców z wykrojami rozcinającymi. Celem pracy było określenie wpływu zastosowanego układu wykrojów rozcinających na ich zużycie w procesie trójżyło-wego walcowania prętów żebrowanych o średnicy 16 mm.W badaniach teoretycznych uwzględniono zarówno klasyczny układ wykrojów rozcinających z dwoma wykrojami, jak i układ nowy -z zastosowaniem trzech wykrojów rozcinających. Modelowanie numeryczne procesu walcowania przeprowadzono za pomocą programu komputerowego Forge2011 ® opartego na MES. Ilościowe zużycie wykrojów rozcinających określono na podstawie metodyki opracowanej w [7,8]. Założenia przyjęte do modyfikacji układu wykrojów rozcinającychW pracy zmodyfikowano układ wykrojów rozcinających, stosowanych obecnie w jednej z krajowych walcowni cią-głych prętów, poprzez wprowadzenie dodatkowego, trzeciego wykroju rozcinającego w miejsce wykroju typu "gład-ka beczka", który był stosowany w klatce 13. Następnie tradycyjny wykrój osadczy w klatce 14 został zastąpiony wykrojem osadczym stosowanym w procesie walcowania prętów płaskich o zaokrąglonych narożach. Natomiast w klatce 15 dokonano zmiany z wykroju wstępnie rozcinającego na wykrój, który ma większe wcięcia części nożo-wych. Wykrój rozcinający (klatka 16) w obu układach jest taki sam. Korekty układu wykrojów przedstawiono ...