환상압연공정에서 압력롤 (Pressure Roll) 의 진입속도를 고려할때 회전력 및 가압하중을 보다 정확하게 예측하기 위해서는 이중속도장을 고려하여야 한다. 본 논문에서는 구동롤 (Driven Roll) 의 회전 속도성분에 압력롤의 진입속도성분을 중첩하여 동적가용속도장 (Kinematically Admissible Velocity Field) 을 유도하였다. 또한 힘다각형구성방식 (Force ...
환상압연공정에서 압력롤 (Pressure Roll) 의 진입속도를 고려할때 회전력 및 가압하중을 보다 정확하게 예측하기 위해서는 이중속도장을 고려하여야 한다. 본 논문에서는 구동롤 (Driven Roll) 의 회전 속도성분에 압력롤의 진입속도성분을 중첩하여 동적가용속도장 (Kinematically Admissible Velocity Field) 을 유도하였다. 또한 힘다각형구성방식 (Force PolygonDiagram)을 이용하여 회전력 및 하중을 비교적 간단히 예측할 수 있는 방법을 제시하였다. 환상압연 공정에서는 필요한 에너지의 대부분이 롤(Roll) 과 재료(Ring) 의 표면 마찰에 의해서 전달된다. 본 논문에서는 $\mu_{eq} \cdot$ (Equivalent Coefficient of Friction) 이라는 새로운 개념을 도입하여 회전력과 하중간의 관계를 유도하였다. 환상압연공정의 기하학적 측면 및 운동학 측면을 고려하여 롤과 재료간의 접촉길이를 산출하고 $\mu_{eq} \cdot$ 와 환상압연 공정인자(Process Parameter) 들 과의 관계를 유도하고 검토하였다. 또한 환상압연공정인자로는 압력롤 진입속도, 구동롤회전속도, 압력롤 크기, 소재의 초기크기, 롤표면조건 등이 있는데 이들의 공정중에 회전력 및 하중에 주는 영향을 l}毒灼臼눼?. 특히 압력롤 및 구동롤의 속도의 영향에 대한 검토를 하였다. 실험을 위해서는 최근에 개발된 CNC 환상압연장치가 실험장치로 사용되었다. 본 장치는 속도, 하중, 위치가 유압써보 발브에 의해서 정확히 제어될 수 있었다. 실험재료는 AISI 1045 Steel 을 열간상태에서 행하였다. 상기 이론결과와 실험결과를 비교 검토하였다.
환상압연공정에서 압력롤 (Pressure Roll) 의 진입속도를 고려할때 회전력 및 가압하중을 보다 정확하게 예측하기 위해서는 이중속도장을 고려하여야 한다. 본 논문에서는 구동롤 (Driven Roll) 의 회전 속도성분에 압력롤의 진입속도성분을 중첩하여 동적가용속도장 (Kinematically Admissible Velocity Field) 을 유도하였다. 또한 힘다각형구성방식 (Force Polygon Diagram)을 이용하여 회전력 및 하중을 비교적 간단히 예측할 수 있는 방법을 제시하였다. 환상압연 공정에서는 필요한 에너지의 대부분이 롤(Roll) 과 재료(Ring) 의 표면 마찰에 의해서 전달된다. 본 논문에서는 $\mu_{eq} \cdot$ (Equivalent Coefficient of Friction) 이라는 새로운 개념을 도입하여 회전력과 하중간의 관계를 유도하였다. 환상압연공정의 기하학적 측면 및 운동학 측면을 고려하여 롤과 재료간의 접촉길이를 산출하고 $\mu_{eq} \cdot$ 와 환상압연 공정인자(Process Parameter) 들 과의 관계를 유도하고 검토하였다. 또한 환상압연공정인자로는 압력롤 진입속도, 구동롤회전속도, 압력롤 크기, 소재의 초기크기, 롤표면조건 등이 있는데 이들의 공정중에 회전력 및 하중에 주는 영향을 l}毒灼臼눼?. 특히 압력롤 및 구동롤의 속도의 영향에 대한 검토를 하였다. 실험을 위해서는 최근에 개발된 CNC 환상압연장치가 실험장치로 사용되었다. 본 장치는 속도, 하중, 위치가 유압써보 발브에 의해서 정확히 제어될 수 있었다. 실험재료는 AISI 1045 Steel 을 열간상태에서 행하였다. 상기 이론결과와 실험결과를 비교 검토하였다.
When the pressing velocity of the pressure roll in ring rolling is to be considered properly, a dual velocity field should be used in order to make a better estimation of the required torque and pressing load. A kinematically admissible velocity field is derived in this study by superimposing the pr...
When the pressing velocity of the pressure roll in ring rolling is to be considered properly, a dual velocity field should be used in order to make a better estimation of the required torque and pressing load. A kinematically admissible velocity field is derived in this study by superimposing the pressing velocity components to the circumferential velocity components of the ring induced by the driven roll. A simple method of analysis using force polygon diagrams is proposed for determining roll torque and pressing load in the plane-strain ring rolling processes. Pressing velocity together with driven roll rotation is incorporated in constructing the hodograph for the upper-bound analysis in order to find an optimized tangential velocity pattern. The results from two types of tangential velocity discontinuity patterns and related force polygon diagrams are compared at optimized values. It is shown that this method can be efficiently used for predicting pressing load and roll torque in ring rolling; the method has a flexibility and simplicity which recommends it for engineering analytical purposes and for explaining related phsical phenomena. In the ring rolling process most of the required forming energy is transferred from the roll into the deforming region by the aid of friction between the roll surface and the ring. In this study a new concept of ""equivalent"" coefficient of friction($\mu_{eq}$.) is proposed, which is the ratio of frictional force of the driven roll to pressing load of the pressure roll. Considering ring geometry and kinematics, the contact length is precisely calculated and the relationship between equivalent coefficient of friction and process parameters is derived. The effects of various process parameters on equivalent coefficient of friction in ring rolling are then discussed. In the ring rolling process, there are various important process parameters including the pressing velocity of the pressure roll, the peripheral velocity of the driven roll, the radius of the pressure roll, ring blank sizes and roll surface condition, etc. The relationship for these process parameters is derived, and the influence of the process parameters, especially the pressing velocity of the pressure roll and the rotational speed of the driven roll on the required power is investigated. An upper bound approach using a dual velocity field is employed in formulating the relationship of the process parameters. A recently developed computerized ring rolling machine was used for the experimental work. The machine can be controlled automatically and precisely in velocity, load and position of the pressure roll by aid of the hydraulic servo system. Experiments were carried out with AISI 1045 steel blanks at the elevated temperature. The theoretical results are in good agreement with the experimental values.
When the pressing velocity of the pressure roll in ring rolling is to be considered properly, a dual velocity field should be used in order to make a better estimation of the required torque and pressing load. A kinematically admissible velocity field is derived in this study by superimposing the pressing velocity components to the circumferential velocity components of the ring induced by the driven roll. A simple method of analysis using force polygon diagrams is proposed for determining roll torque and pressing load in the plane-strain ring rolling processes. Pressing velocity together with driven roll rotation is incorporated in constructing the hodograph for the upper-bound analysis in order to find an optimized tangential velocity pattern. The results from two types of tangential velocity discontinuity patterns and related force polygon diagrams are compared at optimized values. It is shown that this method can be efficiently used for predicting pressing load and roll torque in ring rolling; the method has a flexibility and simplicity which recommends it for engineering analytical purposes and for explaining related phsical phenomena. In the ring rolling process most of the required forming energy is transferred from the roll into the deforming region by the aid of friction between the roll surface and the ring. In this study a new concept of ""equivalent"" coefficient of friction($\mu_{eq}$.) is proposed, which is the ratio of frictional force of the driven roll to pressing load of the pressure roll. Considering ring geometry and kinematics, the contact length is precisely calculated and the relationship between equivalent coefficient of friction and process parameters is derived. The effects of various process parameters on equivalent coefficient of friction in ring rolling are then discussed. In the ring rolling process, there are various important process parameters including the pressing velocity of the pressure roll, the peripheral velocity of the driven roll, the radius of the pressure roll, ring blank sizes and roll surface condition, etc. The relationship for these process parameters is derived, and the influence of the process parameters, especially the pressing velocity of the pressure roll and the rotational speed of the driven roll on the required power is investigated. An upper bound approach using a dual velocity field is employed in formulating the relationship of the process parameters. A recently developed computerized ring rolling machine was used for the experimental work. The machine can be controlled automatically and precisely in velocity, load and position of the pressure roll by aid of the hydraulic servo system. Experiments were carried out with AISI 1045 steel blanks at the elevated temperature. The theoretical results are in good agreement with the experimental values.
주제어
#Plastic analysis (Engineering) Hodograph Roll forming (Metalwork) 소성 역학 접촉 압력 접촉 변성 작용 Ring rolling (Metal-work) Rolling contact 압연 이론 압연 성형
학위논문 정보
저자
Ryoo, Jang-Soo
학위수여기관
한국과학기술원
학위구분
국내박사
학과
생산공학과
발행연도
1985
총페이지
iv, 192 p. : 삽도,
키워드
Plastic analysis (Engineering) Hodograph Roll forming (Metalwork) 소성 역학 접촉 압력 접촉 변성 작용 Ring rolling (Metal-work) Rolling contact 압연 이론 압연 성형
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