DESENVOLVIMENTO DE UM MODELO MATEMÁTICONUMÉRICO
PARA SIMULAÇÃO DE LAMINADORES DE
PRODUTOS PLANOS COM CILINDROS COM PERFIS CVC: DEVELOPMENT OF A MATHEMATICAL-NUMERICAL MODEL FOR SIMULATION
OF FLAT ROLLING MILLS WITH CVC ROLLS

Diante das exigências cada dia mais restritivas com relação à qualidade dos produtos planos laminados, a indústria de fabricação de tiras e chapas tem desenvolvido equipamentos inovadores, com grande capacidade de controle de espessuras e planicidade. Um desses sistemas desenvolvidos é o dos cilindros com perfis continuamente variáveis (Continuously Variable Camber – CVC), que permite um controle bastante preciso sobre a espessura e forma da chapa produzida. Este trabalho propõe-se a desenvolver um modelo de um equipamento desse tipo, aplicando o método dos elementos finitos (MEF) acoplado a um modelo analítico de cálculo de carga de laminação. A vantagem de se utilizar o MEF 3D para modelar laminadores com cilindros CVC reside no fato da dificuldade em se aplicar modelos simplificados de achatamentos localizados juntamente com modelos de vigas, o que requer processos iterativos não triviais de serem programados, envolvendo equações de compatibilidade e de equilíbrio. O acoplamento de um modelo analítico para o cálculo da carga de laminação dispensa o modelamento da deformação elasto-plástica da chapa em elementos finitos, reduzindo substancialmente o tempo de processamento requerido para obter os resultados de perfis de espessuras resultantes. Os resultados desse simulador serão validados com dados da literatura técnica, e será realizada uma análise da real capacidade de controle dos laminadores com cilindros CVC.

With the increasing quality demands on flat rolled products, new and innovative equipments have been developed with great control ability of thickness and flatness of strips. Amongst them, the roll shifting mill with Continuously Variable Camber (CVC) rolls delivers a very precise control of strip's crown and shape. This paper presents a new method of modeling this type of rolling mill by the finite element method (FEM) coupled with an analytical method of rolling load calculation. The advantage on modeling the rolling mill with FEM is that simplified models for the roll flattening calculation with beam models require iterative processes very difficult to be programmed, involving compatibility and equilibrium equations. Coupling an analytical model for rolling load calculation replaces the elastic-plastic deformation of the strip by FEM, decreasing a lot the computer processing time in order to calculate the strip shape. The results of this new model will be compared with literature, and an analysis of CVC mills will be done.

Palavras-chave

Laminação; Elementos finitos; Produtos planos; CVC.

Flat rolling; Finite element method; CVC.

Como citar

Shigaki, Yukio; Martins., Anna Luíza Vilaça Carvalho Viégas. DESENVOLVIMENTO DE UM MODELO MATEMÁTICONUMÉRICO PARA SIMULAÇÃO DE LAMINADORES DE PRODUTOS PLANOS COM CILINDROS COM PERFIS CVC , p. 503-513. In: 49º Seminário de Laminação, Rio de Jabeiro, 2012.
ISSN: 2594-5297 , DOI 10.5151/2594-5297-22615