Three Dimensional Analysis of Asymmetric Rolling with Flat and Inclined Entry

The results of three-dimensional simulation of asymmetric rolling, using Finite Elements Method, are presented. The example case of low carbon steel is considered. The rolling asymmetry, considered in the present work, results from different angular velocities of two identical working rolls. The effects of asymmetry on stress and strain distributions, material bending and variations of normal force and torque exerted by rolls are calculated and discussed. A special emphasis is done on the influence of inclined entry of a rolled material, which can appear in sequential rolling. Such the entry can partly compensate the material bending during. The results of the present simulations show that optimum parameters can be found in order to minimize the effect of sheet curvature and to reduce the applied torque and normal rolling force. The predicted internal stress distributions were applied next in the crystallographic deformation model; the predicted textures of symmetric and asymmetric rolling are in good agreement with experimental results.

W pracy przedstawiono wyniki trójwymiarowej symulacji walcowania asymetrycznego, używając Metody Elementów Skończonych. Rozważono walcowanie stali niskowęglowej. Asymetria walcowania, rozważana w niniejszej pracy, wynika z różnych prędkości kitowych dwóch identycznych walców. Przedyskutowano wpływ asymetrii walcowania na rozkłady naprężeń i odkształceń, wygięcie materiału oraz modyfikację siły i momentu obrotowego wywieranego przez walce. Szczególną uwagę zwrócono na możliwość ukośnego wprowadzania materiału, które może występować w walcowaniu sekwencyjnym. Takie wprowadzanie materiału może częściowo zrekompensować jego wygięcie. Wyniki niniejszych obliczeń wskazują, że można znaleźć optymalne parametry w celu redukcji do minimum wygięcia blach i zmniejszenia siły i momentu sił wywieranych przez walce. Wyliczone rozkłady naprężeń wewnętrznych zastosowano następnie w krystalograficznym modelu deformacji; przewidywane tekstury walcowania symetrycznego i asymetrycznego pozostają w dobrej zgodności z danymi doświadczalnymi.