Numerical Treatments of Slipping/No-Slip Zones in Cold Rolling of Thin Sheets with Heavy Roll Deformation

Shigaki, Yukio; Nakhoul, Rebecca; Montmitonnet, Pierre

doi:10.3390/lubricants3020113

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“…The rolling pressure distribution along the width of the strip can be calculated using the slab method [22] when the displacement of each strip along the width is calculated and the forward and backward tension is given. Equations for the equilibrium of forces applied to a slab element are shown in Equations (22) and 23.…”

Section: Rolling Pressure Resulting From Strip Elastic-plastic Deformmentioning

confidence: 99%

Silicon Steel Strip Profile Control Technology for Six-High Cold Rolling Mill with Small Work Roll Radius

Shao

Wang

et al. 2020

Metals

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Due to the requirement of magnetic properties of silicon steel sheets, producing high-precision size strips is the main aim of the cold rolling industry. The tapered work roll shifting technique of the six-high cold rolling mill is effective in reducing the difference in transverse thickness of the strip edge, but the effective area is limited, especially for a high crown strip after the hot rolling process. The six-high mill with a small work roll size can produce a strip with higher strength and lower thickness under a smaller rolling load. At the same time, the profile of the strip can be substantially improved. By advancing a well-established analytical method, a series of simulation analyses are conducted to reveal the effectiveness of a small work roll radius for the strip profile in the six-high cold rolling process. Through the analysis of flattening deformation and deflection deformation on the load, the change rule of the strip profile produced by the work roll with a small roll diameter can be obtained. Combined with theoretical analysis and industrial experiments, it can be found that the improvement effect of the small work roll radius on the profile of the silicon strip is as significant.

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Section: Rolling Pressure Resulting From Strip Elastic-plastic Deformmentioning

confidence: 99%

Silicon Steel Strip Profile Control Technology for Six-High Cold Rolling Mill with Small Work Roll Radius

Shao

Wang

et al. 2020

Metals

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“…Sutcliffe e Rayner [8] desenvolveram o método de cálculo de carga baseado no método dos blocos para a situação crítica dos laminadores de chapas finas e de elevada resistência, caso em que a deformação elástica não circular do cilindro de trabalho deve ser considerada. Shigaki et al [9] desenvolveram o método descrito em [8] para a situação de atrito de deslizamento e de agarre, com o modelo de atrito regularizado, e o adaptaram para a situação de encruamento do material da chapa. Para as situações em que a deformação elástica dos cilindros não for crítica sugeriuse a aproximação de Hitchcock [10], onde se assume que a colina de atrito (ou de pressão normal que gera a carga de laminação) tem uma forma semi-elíptica, resultando em um raio deformado (manutenção do perfil circular).…”

Section: Modelos Decálculo Dacarga De Laminaçãounclassified

“…Dbouk e colegas [17] desenvolveram um modelo avançado de cálculo de carga de laminação a frio e de encruamento, considerando a deformação real dos cilindros, um modelo de lubrificação misto e modelos de deformação da rugosidade superficial. O programa desenvolvido por estes pesquisadores é bastante semelhante ao programa Noncirc [9], porém este necessita ser desenvolvido para as especificidades da laminação de encruamento, além de melhorar sua eficiência. O Método dos Elementos Finitos também tem sido utilizado na análise da laminação de encruamento.…”

Section: Modelos De Cálculo De Carga Para a Laminação De Encruamentounclassified

Modelamento Do Processo De Laminação De Encruamento Pelo Método Dos Elementos Finitos

Shigaki¹,

Motta²,

Santos³

et al. 2018

ABM Proceedings

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Resumo Diversos modelos matemáticos da laminação de encruamento foram desenvolvidos, porém poucos demonstram a distribuição de tensões no interior da tira dentro do arco de contato e após sair do mesmo. Os modelos desenvolvidos em elementos finitos permitem determinar essas tensões internas de forma bastante precisa. O modelamento, porém, da laminação de encruamento em elementos finitos não é tarefa simples, envolvendo a aplicação correta das condições de contorno, entrada da propriedade do material da tira, discretização da chapa e principalmente do cilindro de trabalho e mais alguns ajustes numéricos. O presente trabalho apresenta detalhadamente o modelamento da laminação de encruamento no programa de elementos finitos Simulia Abaqus explícito dinâmico, baseado em um laminador real industrial e resultados são comparados ao final. Observa-se a necessidade de continuar a ajustar o modelo para se conseguir uma melhor precisão. Palavras-chave:Laminação de Encruamento; Método dos Elementos Finitos; Simulação; Carga de Laminação TEMPER ROLLING PROCESS MODELING WITH THE FINITE ELEMENT METHOD Abstract Several mathematical models of the temper rolling process have been developed, but only a few demonstrate the distribution of stresses inside the strip within the arc of contact and in the outgoing strip. The models developed in finite elements allow to determine these internal tensions in a very precise way. The modeling, however, of the finite element temper rolling process is not a simple task, involving the correct application of the boundary conditions, strip's material properties input, discretization of the strip and especially of the working roll and some numerical adjustments. The present work presents in detail the temper rolling modeling in the finite element program Simulia Abaqus explicit-dynamic, based on an actual industrial temper rolling mill and results are compared at the end.There is a need to continue adjusting the model to achieve better accuracy.

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“…Liu e Lee [3], Pawelski [4], Dbouk e colegas [5] e Noncirc [6] apresentam desenvolvimentos mais recentes sobre a modelagem da laminação de encruamento. O Método dos Elementos Finitos também tem sido utilizado na análise da laminação de encruamento.…”

Section: Introductionunclassified

Modelamento, Análise E Validação Do Processo De Laminação De Encruamento Pelo Método Dos Elementos Finitos

Shigaki¹,

Silva²,

Romie³

et al. 2019

TMM

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Versão de trabalho apresentado na ABM Week 2018 2176-1523 © 2019 Associação Brasileira de Metalurgia, Materiais e Mineração. Publicado pela ABM. Este é um artigo de acesso aberto distribuído sob os termos da licença Creative Commons CC BY-NC-ND (Attribution-NonCommercial-NoDerivs) -https:// creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/. a ResumoDiversos modelos matemáticos da laminação de encruamento foram desenvolvidos, porém poucos demonstram a distribuição de tensões no interior da tira dentro do arco de contato e após sair do mesmo. Os modelos desenvolvidos em elementos finitos permitem determinar essas tensões internas de forma bastante precisa. O modelamento, porém, da laminação de encruamento em elementos finitos não é tarefa simples, envolvendo a aplicação correta das condições de contorno, entrada da propriedade do material da tira, discretização da chapa e principalmente do cilindro de trabalho e mais alguns ajustes numéricos. O presente trabalho apresenta o modelamento da laminação de encruamento no programa de elementos finitos Simulia Abaqus explícito dinâmico, baseado em um laminador real industrial e resultados são comparados ao final. Ajustando-se o modelo obteve-se um valor de carga 0,2% menor que o medido. São feitas, também, considerações sobre o arco de contato e a distribuição interna de tensões. Palavras-chave: Laminação de encruamento; Método dos elementos finitos; Simulação; Carga de laminação Abstract Several mathematical models of the temper rolling process have been developed, but only a few demonstrate the distribution of stresses inside the strip within the arc of contact and in the outgoing strip. The models developed in finite elements allow to determine these internal tensions in a very precise way. The modeling, however, of the finite element temper rolling process is not a simple task, involving the correct application of the boundary conditions, strip's material properties input, discretization of the strip and especially of the working roll and some numerical adjustments. The present work presents the temper rolling modeling in the finite element program Simulia Abaqus explicit-dynamic, based on an actual industrial temper rolling mill and results are assessed. Adjusting the numerical model a rolling load 0,2% less was obtained. Arc of contact profile and internal stresses of the strip are shown.

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Numerical Treatments of Slipping/No-Slip Zones in Cold Rolling of Thin Sheets with Heavy Roll Deformation

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Silicon Steel Strip Profile Control Technology for Six-High Cold Rolling Mill with Small Work Roll Radius

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Modelamento Do Processo De Laminação De Encruamento Pelo Método Dos Elementos Finitos

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