Study on of Foil Rolling With Lubrication Effects
محورهای موضوعی : فصلنامه شبیه سازی و تحلیل تکنولوژی های نوین در مهندسی مکانیکمینا عرب اف 1 , محمود سلیمی 2 , محسن اصفهانیان 3
1 - کارشناس ارشد مهندسی مکانیک جامدات
2 - استاد، دانشکده مهندسی مکانیک،
دانشگاه صنعتی اصفهان
3 - استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک،
دانشگاه صنعتی اصفهان
کلید واژه: Cold Rolling, Foil Rolling, Mixed Lubrication, Slab Method,
چکیده مقاله :
In cold rolling of thin strips, i.e., foils (Thickness<50µm), it is important to take into account the flattening of the roll surfaces. The displacement of the roll surface is obtained by combining some results from the well-known Hertzian theory of contact mechanics and roll-modeling as a system of springs with different spring constants within contact conjunction. Use of lubricants can reduce rolling force and improve surface properties of the foil. Depending on the lubricant properties and rolling speed, either hydrodynamic lubrication or mixed lubrication regimes can prevail. The present theoretical work is focused upon the influence of the rolling-process parameters like rolling speed, reduction ratio, roll surface roughness and lubricant viscosity on the friction coefficient and film thickness in the roll bite in the mixed lubrication regime. Results show that with increase of viscosity, rolling force decreases and film thickness increases.
در فرایند نورد سرد فویل ها، با توجه به ضخامت بسیار کم آنها (کمتر از mm 50) از تغییر شکل الاستیک غلتکها در برابر تغییر ضخامت ورق نمی‌توان صرفنظر کرد. بنابراین با در نظر گرفتن سیستم فویل و غلتک به عنوان یک سیستم فنر با ضریب سختی متغیر در طول ناحیه کاری و استفاده از تنش های تماسی هرتز می‌توان این تغییر شکل را به دست آورد. از طرف دیگر کاهش ضخامت در فویل ها احتیاج به نیروی نورد بالایی دارد که برای کاهش مقدار این نیرو و همچنین بهبود خواص سطحی می‌توان از روانساز‌های ویژه‌ای استفاده کرد. در صورت صرفنظر کردن از این تغییرات تخمین دست پایینی از میزان نیروی نورد خواهیم داشت که آن نیز بر انتخاب نوع روانکار مؤثر می باشد. بسته به خواص روانساز مورد استفاده و سرعت فویل، مکانیزمهای روانکاری متفاوتی به وجود می‌آید. مکانیزم روانسازی مخلوط مکانیزم غالب در فرآیند نورد سرد است در این تحقیق فرایند نورد فویل ها همراه با روانکاری مخلوط با استفاده از روش قاچی مورد بررسی قرار گرفته است .
[1]- Orowan. E., Porscoe. K.J., "A simple Method of Calculating Roll Pressure and Power Consumption in Hot Flat Rolling", Iron and Steel Institute, London, No.3, 4pp. 124-126, 1946.
[2]- Fleck, N. A., Johnson, K. L., "Towards a New Theory of Cold Rolling Thin Foil", Int. J. Mech. Sci., Vol. 29, pp. 7, 1987.
[3]- Stahlbery , Uif, Keife, H., "Improved Flatness in Cold Rolling of Copper Foils", J. of Mat. Proc. Techn., Vol. 37, pp. 157-174, 1993.
[4]- Keife, H., Jonsater, T., "Influence of Rolling Speed upon Friction in Cold Rolling of Foils", J. of Tribology, Vol. 119, pp. 349-357, 1997.
[5]- Luo, Ch., Keife, H., "A Thermal Model for the foil Rolling Process", J. of Mat. Proc. Techn., Vol 74, pp. 158-173, 1998.
