NGHIÊN CỨU TRẠNG THÁI BIẾN DẠNG CỦA ỐNG THÉP HÀN CT3 TRONG QUÁ TRÌNH CÁN NGUỘI TRÊN MÁY CÁN PILGER MILL BẰNG CÁCH MÔ HÌNH HÓA MÔ PHỎNG TRÊN NỀN TẢNG ABAQUS/EXPLICIT

Tóm tắt

Xu hướng thay đổi ứng suất/biến dạng và quỹ đạo dòng chảy vật liệu, ứng xử biến dạng của ống thép CT3 trong quá trình cán nguội bằng máy cán Pilger mill được nghiên cứu bằng mô hình số. Trên nền tảng ABAQUS/Explicit, mô hình phần tử hữu hạn (FME) đàn hồi-dẻo 3D được thiết lập và xác thực theo định luật bảo toàn năng lượng. Các thông số công nghệ chính yếu của mô hình được tính toán, chẳng hạn như định nghĩa hình học của hai con lăn cán có tiết diện thay đổi và có biên dạng rãnh cán parabol, hai con lăn cán chuyển động quay tròn phối hợp với chuyển động tịnh tiến và xoay của ống thép xung quanh trục đỡ trong lòng ống. Các kết quả chính cho thấy rằng: 1) Trong toàn bộ quá trình, ứng suất 3D dao động giữa ứng suất kéo và ứng suất nén. Trong vùng biến dạng tức thời, ứng suất hướng kính giữ không đổi dọc theo độ dày. Trong khu vực vành con lăn, ứng suất vòng và ứng suất trục trên bề mặt bên trong lớn hơn trên bề mặt bên ngoài, trong khi ngược lại ở đáy rãnh con lăn. (2) Trong quá trình cán nguội trên máy Pilger Mill toàn bộ ống, ứng suất hướng kính và vòng nén giảm trong khi ứng suất kéo dọc trục tăng. Trong vùng biến dạng tức thời, biến dạng vòng giữ nguyên theo chiều dày, trong khi biến dạng hướng tâm và hướng trục trên bề mặt bên trong lớn hơn một chút so với trên bề mặt bên ngoài.

Title

STUDY ON DEFORMATION STATE OF CT3 WELDED STEEL PIPE DURING COLD ROLLING PROCESS ON PILGER MILL BY SIMULATION MODELING ON ABAQUS/EXPLICIT PLATFORM

Abstract

The stress/strain change trends and material flow trajectory, deformation behavior of CT3 steel pipe during cold rolling process by Pilger mill are studied by numerical model. Based on ABAQUS/Explicit platform, 3D elastic-plastic finite element (FME) model is established and validated according to the law of energy conservation. The main technological parameters of the model are calculated, such as the geometric definition of two rolling rollers with variable cross-section and parabolic groove profile, the two rolling rollers rotate in coordination with the translational and rotational motion of the steel tube around the support axis inside the tube. The main results show that: (1) During the whole process, the 3D stress fluctuates between tensile stress and compressive stress. In the instantaneous deformation zone, the radial stress remains constant along the thickness. In the roller ring area, the hoop stress and axial stress on the inner surface are larger than on the outer surface, while the opposite is true at the bottom of the roller groove. (2) During cold rolling on the Pilger Mill of the whole tube, the radial stress and compression hoop stress decreases while the axial tensile stress increases. In the instantaneous deformation zone, the hoop strain remains the same along the thickness direction, while the radial and axial strains on the inner surface are slightly larger than those on the outer surface.