Návrh a ověření kalibračního plánu důlní výztuže V32 pomocí metody konečných prvků v programu Simufact Forming

doc. Ing. Richard Fabík, Ph.D.; Ing. Vít Baranec; Ing. Tomáš Kubina, Ph.D.; Ing. Milan Onderka

Cílem této práce bylo zavedení nového profilu důlní výztuže V32 do výrobního portfolia firmy Liberty Ostrava a.s.
s využitím MKP simulací v programu Simufact Forming.
V nedávné době byla v podmínkách Liberty Ostrava zřízena laboratoř se zaměřením na numerické simulace, které byly
použity pro úspěšný návrh kalibrační řady polského profilu důlní výztuže V32. Pro profil V32 jsou, ve srovnání
s běžnými profily TH, požadovány velmi přísné rozměrové tolerance.
V Liberty Ostrava se důlní výztuže válcují na zastaralé trati HCC (Heavy Cross Country) s použitím výhradně
horizontálních válců. Návrh optimální kalibrační řady v kombinaci s návrhem tvaru rovnacích válečků je tak velmi
náročný úkol, který se v takovýchto případech doposud řešil formou pokus omyl. Tento článek popisuje využití metody
konečných prvků pro návrh kalibrační řady pro válcovací trať HCC. Řešitelský tým nejdříve navrhl kalibrační řadu
profilu V32. Po první kalibrační zkoušce profil nesplňoval požadavky na potřebné rozměrové tolerance. Pomocí MKP
simulací bylo navrhnuto ověření kalibrační řady v programu Simufact Forming. Ověření probíhalo od kalibru ve stolici
č. 9 a postupně byly prováděny simulace až do kalibru stolice č. 6 tak, aby mohlo být lokalizováno kritické místo
s nerovnoměrnou intenzitou deformace. Simulace ukázaly, že deformace v kalibru stolice č. 7 je nerovnoměrná a je
nutné přepracovat tvar kalibru. Materiál ve stojině byl vystaven příliš velké deformaci, která měla za následek zvýšené
prodlužování vývalku. Změnou tvaru následně prošly také zbylé kalibry ve stolicích č. 7, 8 a 9. Kalibrační řada
navrhnutá pomocí simulací byla ověřena kalibrační zkouškou a vyválcovaný profil splnil požadované rozměrové nároky
a mechanické vlastnosti. MKP simulace se ukázaly jako užitečný nástroj, jak vizualizovat tok materiálu a sloužily
k lepšímu pochopení procesů dějících se během válcování.

Klíčová slova: MKP simulace; matematické modelování; válcování; důlní výztuž

Liberty Ostrava a.s., Výzkum a Vývoj, Vratimovská 689/117, 719 00 Ostrava-Kunčice