Dyja H., Sygut M. Theoretical analysis of gauges wear in rolling of rounds

Abstract

This paper is considered mathematical modeling of rounds 14 mm diameter made of steel C45 and X2CrNi19-11 taking into account the impact of the applied roll passes design on gauges wear. Computer program Forge 2008 ®, based on the finite element method (FEM), which allows to simulate thermomechanical rolling processes in triaxial state of deformation, was used for theoretical studies. Archard simplified model was applied to the wear model in computer program Forge 2008 ®.

Thanks to the use of new technology, the metal pressure force on the rolls in modified moulds in rolling of rounds has decreased, that resulted in 10-20% reduction of work rolls wear-out.

Keywords

Rounds, roll pass design, mathematical modeling, finite-element method.

1. Byon S. M., Kim S. I., Lee Y. A semi analytical model for predicting the wear contour in rod rolling process. J. Mat. Proc. Technology, vol. 191, 2007, рр. 306-309.

2. Danchenko V., Dyja H., Lesik L., Mashkin L., Milenin A.: Technologia i modelowanie procesów walcowania w wykrojach. Politechnika Częstochowska, Metalurgia, Częstochowa, 2002, no. 28.

3. Mróz S., Szota P., Stefanik A.: Numeryczne modelowanie zużycia wykrojów podczas walcowania kształtownika łebkowego HP 220. Archiwum Technologii Maszyn i Automatyzacji, vol. 30, no 3, 2010, рр. 160-168.

4. Chenot J.L., Fourment L., Coupez T., Ducloux R., Wey E.: Forging and Related Technology. Birmingham, 1998, p. 113.

5. Hoff N.J. Approximate Analysis of Structures in the Presence of Moderately Large Steps Deformation. Quart, Appl. Mech., 1954, 2, p. 49.

6. Norton F.H. Creep of Steel at High Temperature. McGraw Hill, New York, 1929.

7. Kocańda A. Określenie trwałości narzędzia w obróbce plastycznej metali. Informatyka w technologii metali, praca zbiorowa. Ed. A. Pieli, F. Grosmana, J. Kusiaka, M. Pietrzyka, Gliwice 2003, pp. 148-188.

8. Archard J. F. Contact and rubbing of flat surfaces. Journal of Applied Physics, vol. 24, no. 8, 1953, pp. 981-988.

9. Gavrus A, Massoni E, Chenot J.L. An inverse analysis using a finite element model for identification of rheological parameters. Journal of Materials Processing Technology, 1996, vol. 60, p. 447.

10. Lesik L., Dyja H., Mróz S.: Inter-stand deformation of strip during the rolling process. The Chinese Society for Metals CSM 2001 Annual Meeting Proceedings, Beijing, 2001, pp. 350-354.

11. Sygut M.: Teoretyczno doświadczalna analiza procesu walcowania w modyfikowanych wykrojach wydłużających. Praca doktorska, Częstochowa, 2011.

12. Lesik L., Mróz S., Dyja H.: Wytwarzanie prętów okrągłych w zawężonym zakresie tolerancji wymiarowej. Materiały Konferencyjne II Międzynarodowej Sesji Naukowej pt.: Nowe technologie i osiągnięcia w metalurgii i inżynierii materiałowej, Seria: Metalurgia nr 19, Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej, Częstochowa, 2001, pp. 65-68.

13. Dyja H., Mróz S., Sygut P., Sygut M. Technologia i modelowanie procesu walcowania prętów okrągłych o zawężonej tolerancji wymiarowej, Wydawnictwo Wydziału Inżynierii Procesowej, Materiałowej i Fizyki Stosowanej Politechniki Częstochowskiej, Seria: Monografie, no. 27, Częstochowa, 2012.

14. Dyja H., Sygut M. Wpływ zastosowania wykrojów modyfikowanych na parametry siłowe występujące podczas walcowania prętów okrągłych. Hutnik-Wiadomości hutnicze, 2012, no. 5, pp. 308-311.

15. Sygut M., Kawałek A., Dyja H. Ekonomiczny aspekt wykorzystania wykrojów modyfikowanych podczas walcowania prętów okrągłych. Materiały Konferencyjne XVI Konferencji Innowacje w Zarządzaniu i Inżynierii Produkcji, Zakopane 2013, pp. 677-686.

16. Celikov A. I., Grishkov A. I. Teorija prokatki. Metallurgija, Moskva, 1970.

17. Mróz S. Proces walcowania prętów z wzdłużnym rozdzieleniem pasma. Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej, Seria MONOGRAFIE, no. 138, Częstochowa, 2008.

18. Szota P., Mróz S., Stefanik A., Dyja H. Numerical modelling of the working rolls wear during rods rolling process. Archives of Metallurgy and Materials, 2/2011 (vol. 56,), pp. 495-501.

19. Szota P., Mróz S., Stefanik A.: Numeryczne modelowanie zużycia ciągadeł podczas ciągnienia drutu okrągłego. Hutnik-Wiadomości hutnicze, 2011, no. 1, pp. 138-141.

Details: Published: 21 September 2015; Last Updated: 21 September 2015; Hits: 2517