ارزيابي عملكرد دستگاه سايزينگ پرس در كاهش عرض تختال به كمك شبيه سازي به روش المان محدود

Evaluation of Sizing Press Mill Performance in Slab Width Reduction Using FE Simulation

در اين مقاله مشخصات تغيير شكل تختال در فرايند سايزينگ پرس به عنوان يكي از روشهاي كاهش عرض تختال در نورد گرم توسط روش المان محدود و با استفاده از فرمولاسيون صريح به كمك المانهاي الاستوويسكوپلاستيك مورد بررسي قرار گرفته است. تأثير متغيرهايي مانند عرض و ضخامت اوليه تختال، كاهش عرض، گام تغذيه و سرعت ابزار پرس بر فاكتورهايي از جمله شكل پروفيل ضخامت (عيب استخوان سگي1)، فرم دو انتهاي تختال (عيب دم ماهي شدن2)، كاهش عرض در ابتداي تختال (عيب گردن پيدا كردن3) و كيفيت لبه تختال بررسي شده است. در ادامه مقايسه اي بين دو روش كاهش عرض متداول يعني نورد عمودي به كمك غلتكهاي عمودي4 و دستگاه سايزينگ پرس5 به منظور تعيين تفاوتها و بازده هر كدام از دو روش ارايه شده است. ميزان برگشت عرض كه يكي از مهمترين فاكتورها در ارجحيت روش كاهش عرض است و همچنين شكل تختال پس از عبور از اولين ايستگاه نورد افقي در اين تحقيق ارزيابي شده است. همچنين به منظور معتبرسازي روش تحليل، نتايج حاصله با نتايج تجربي مقايسه شده است. نتايج تحقيق حاكي از تغيير شكل يكنواخت تر و بازده بالاتر در فرايند سايزينگ پرس نسبت به نورد عمودي است.

In this paper, properties of slab deformation in sizing press mill as one of the slab reduction processes in hot rolling mills have been evaluated using the elastoviscoplastic finite element method with explicit formulation. Effect of prarameters such as initial slab width and thickness, reduction, feed pitch, and anvil speed on factors such as dogbone formation, head and tail fishtail profile, width necking at the leading end of slab, and slab edge quality have been studied. Furthermore, a comparison has been made between the two common width reduction methods, i.e. Vertical Rolling (Edging) and sizing Press, in order to determine their differences and the efficiency of each process. The amount of width return (back spread), one of the most important factors related to width reduction efficiency and also slab formation after the first horizontal rolling pass, has been evaluated. Also, in order to validate the applied finite element method, the results obtained have been compared with experimental ones found in the literature. The results show that deformation in sizing press is more favourable and that its efficiency is better than that of the vertical rolling mill.