KR101164538B1 - Optimum design method for ring rolling schedule - Google Patents

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KR101164538B1 KR1020100010178A KR20100010178A KR101164538B1 KR 101164538 B1 KR101164538 B1 KR 101164538B1 KR 1020100010178 A KR1020100010178 A KR 1020100010178A KR 20100010178 A KR20100010178 A KR 20100010178A KR 101164538 B1 KR101164538 B1 KR 101164538B1
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Abstract

본 발명은 링 압연 공정의 유한요소해석 방법을 이용한 링 압연 스케줄의 최적 설계 방법에 관한 것이다.
본 발명의 한 실시예에 따른 링 압연 스케줄의 최적 설계 방법은 링 압연 공정에 있어서, 링 소재의 속도장을 산출하기 위한 스페이셜 메시 시스템(Spacial Mesh System)과 산출된 상기 속도장에 따른 상기 링 소재의 변형 및 회전을 반영하기 위한 액추얼 메시 시스템(Actual Mesh System)을 상호 연동하여 상기 속도장과 상기 변형 및 회전에 관한 정보를 시간증분에 대해 갱신해 가면서 유한요소해석을 반복 수행하는 링 압연 공정의 유한요소해석 방법을 이용한 링 압연 스케줄의 최적 설계 방법으로서, 압력롤의 이송속도와 원추롤의 이송속도를 연동하여 링 롤링 머신의 롤에 최소의 하중 및 토크가 부과되는 최적화된 링 압연 스케줄을 설계한다.
본 발명에 의하면, 스페이셜 메시 시스템과 액추얼 메시 시스템을 상호 연동하여 링 압연 공정의 유한요소해석을 수행함으로써, 계산량 및 계산시간을 크게 감소시켜 효율성을 향상시킬 수 있다. 또한, 링 압연 공정의 유한요소해석 방법을 통해 압력롤의 이송속도와 원추롤의 이송속도를 연동하여 설계함으로써, 링 롤링 머신의 롤에 부과되는 하중 및 토크가 최소화 되는 최적화된 링 압연 스케줄을 제안할 수 있다.
The present invention relates to an optimal design method of a ring rolling schedule using a finite element analysis method of a ring rolling process.
According to an embodiment of the present invention, a method of optimally designing a ring rolling schedule may include: a spatial mesh system for calculating a velocity field of a ring material and a ring according to the calculated velocity field in a ring rolling process; Ring rolling that repeats the finite element analysis while updating the velocity field and the information about the deformation and rotation with time increments by interlocking an actual mesh system to reflect the deformation and rotation of the material. Optimal design method of ring rolling schedule using finite element analysis of the process.Optimized ring rolling schedule in which the minimum load and torque are imposed on the roll of the ring rolling machine by linking the feed rate of the pressure roll and the feed rate of the conical roll. Design it.
According to the present invention, by performing the finite element analysis of the ring rolling process by interworking the spatial mesh system and the axial mesh system, the calculation amount and the calculation time can be greatly reduced, thereby improving efficiency. In addition, the finite element analysis method of the ring rolling process is designed to link the feed rate of the pressure roll and the feed rate of the conical roll to propose an optimized ring rolling schedule that minimizes the load and torque imposed on the roll of the ring rolling machine. can do.

Description

링 압연 스케줄의 최적 설계 방법{Optimum design method for ring rolling schedule}Optimal design method for ring rolling schedule

본 발명은 링 압연 공정의 유한요소해석 방법을 이용한 링 압연 스케줄의 최적 설계 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an optimal design method of a ring rolling schedule using a finite element analysis method of a ring rolling process.

링 압연 공정(Ring rolling process)은 이음매 없는 링을 제작하기 위한 특수한 성형 가공 공정이다. 도 1a에 도시된 바와 같이, 도넛 형태의 링 소재(Ring blank)(200)가 구동롤(Main roll)(110)과 압력롤(Mandrel)(120) 사이에 위치한 상태에서 구동롤(110)이 회전하고 압력롤(120)이 구동롤(110) 방향으로 진입한다. 이러한 구동에 따라 링 소재는 두께가 감소되면서 직경이 증가하게 되고, 최종적으로 이음매 없는 고강도 링인 최종 링 제품(300)으로 완성된다. 현재 제트엔진(Jet engine)의 회전 형상 부품, 베어링 레이스(bearing race), 원자로의 링 부품, 자전거의 림(rim) 등 많은 산업분야에서 긴요하게 사용되고 있다. The ring rolling process is a special forming process for producing seamless rings. As shown in FIG. 1A, the driving roll 110 is placed in a state where a donut-shaped ring blank 200 is positioned between the main roll 110 and the pressure roll 120. Rotate and the pressure roll 120 enters the drive roll (110) direction. According to this driving, the ring material is increased in diameter as the thickness decreases, and finally, the final ring product 300 is completed as a seamless high strength ring. At present, it is critically used in many industries, such as rotating engine parts of jet engines, bearing races, ring parts of nuclear reactors, and rims of bicycles.

링 압연 공정에 있어서 가장 문제되는 것은 구동롤(110) 및 압력롤(120)과 같은 롤에 높은 하중 및 토크가 작용하는 현상이다. 동일한 링을 생산하는데 있어 롤에 하중 및 토크가 적게 작용하는 것이 비용적인 측면에서 유리하므로 하중 및 토크의 작용량은 중요한 이슈가 된다. The most problem in the ring rolling process is a phenomenon in which high loads and torques are applied to rolls such as the driving roll 110 and the pressure roll 120. The lesser load and torque act on the rolls in producing the same ring, which is advantageous in terms of cost.

지금까지 링 압연 공정에서의 롤에 작용하는 하중 및 토크에 대한 많은 연구가 진행되어 왔다. 1968년 Johnson은 기본적 해석과 실험에 의해 최초로 구동롤의 토크 및 압력롤의 압연 하중을 구하였다. 하지만 압력롤을 링 소재에 미리 주어진 깊이로 눌러놓은 채 1회전으로 최종까지 성형 시키는 압연 공정이라는 점에서 그 한계점이 있었다. 1973년 Hawkard 등은 Hill의 압입이론(indentation)을 이용한 미끄럼 선장 해법(Slip line field method)을 적용, 분석하여 롤의 하중과 토크를 구하였다. 1980년, 1986년 각각 양동열 등은 상계 해법을 적용하여 구동롤의 토크를 계산하였고, 하중 및 토크에 영향을 주는 공정 변수들에 대해서 분석을 실시하였다. 1991년 S.G XU9 등은 3차원 강소성 유한요소법을 사용하여 압연롤의 하중 및 구동롤의 토크를 구하였다. To date, much research has been conducted on loads and torques applied to rolls in a ring rolling process. In 1968, Johnson first obtained the torque of the driving roll and the rolling load of the pressure roll by basic analysis and experiment. However, there was a limitation in that it is a rolling process that presses a pressure roll to a ring material at a predetermined depth and molds it to the end in one rotation. In 1973, Hawkard et al. Applied the slip line field method using Hill's indentation to find the load and torque of the roll. In 1980 and 1986, Yang Dong-Yeul calculated the torque of the driving roll by applying the offset method and analyzed the process variables affecting the load and torque. In 1991, S.G XU9 et al. Calculated the load of rolling rolls and the torque of driving rolls by using three-dimensional rigid plastic finite element method.

즉 이전 연구에서는 간단히 하중과 토크를 구하는 것에 초점이 맞춰져 있어, 하중과 토크를 구한 후 실험으로 비교만 하는 경우가 많았고, 하중과 토크를 최소화하는 방법에 대한 연구는 이루어지지 않았다. 따라서 압력롤(120)의 접근 속도와 원추롤(130)의 접근 속도를 조절하여 롤에 작용하는 하중 및 토크를 최소로 할 수 있는 링 압연 스케쥴(Rolling schedule)의 최적 설계 방법론을 구축하는 것이 필요로 되고 있다.In other words, in the previous studies, the focus was on simply obtaining loads and torques, and in many cases, comparisons were made after finding loads and torques, and there was no research on minimizing loads and torques. Therefore, it is necessary to establish an optimal design methodology of a ring rolling schedule that can minimize the load and torque acting on the roll by adjusting the approach speed of the pressure roll 120 and the cone roll 130. It is becoming.

근래에는 링 압연 공정의 분석에 있어서, 유한요소법을 통한 해석이 많이 실시되고 있다. 유한요소법에 의한 연구는 2차원에서 3차원으로의 강소성 유한요소 공식의 확장이 단순화된 8절점 요소의 연구를 시작으로 하여 몇몇 연구자들에 의해 해석이 진행되어 왔다. 그 결과 3차원 유한요소법이 Huisman 등에 의해 발표된 바 있고, Kim 등의 연구에 의해 강소성 유한요소법에 근거하여 비정상 상태의 3차원 링 압연 해석이 이루어진 바 있다. 최근에는 상용 유한요소 해석 툴을 이용하여 링 압연에 대한 설계를 실시하고 있다.In recent years, in the analysis of a ring rolling process, the analysis by the finite element method is performed a lot. The finite element method has been interpreted by several researchers, beginning with the study of eight-node elements, in which the expansion of the rigid plastic finite element formula from two to three dimensions is simplified. As a result, a three-dimensional finite element method has been published by Huisman et al., And Kim et al. Have conducted an abnormal three-dimensional ring rolling analysis based on the rigid plastic finite element method. In recent years, ring rolling has been designed using a commercial finite element analysis tool.

그러나 이러한 기존의 3차원 유한요소법을 그대로 이용할 경우 정확한 결과를 얻기 위해서는 모델링에 필요한 요소 및 절점의 수가 크게 증가하여 계산량 및 계산시간이 엄청나게 방대해지는 문제가 있었으며, 이에 따라 링 압연 스케쥴(Rolling schedule)의 최적 설계 방법론을 구축하는 것이 여의치 않았다.However, if the existing three-dimensional finite element method is used as it is, in order to obtain accurate results, the number of elements and nodes required for modeling is greatly increased, thereby greatly increasing the amount of calculation and calculation time. Accordingly, the rolling rolling schedule Building an optimal design methodology did not help.

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점들을 해결하기 위해 창출된 것으로서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 계산량 및 계산시간을 크게 감소시켜 효율성이 향상된 링 압연 공정의 유한요소해석 방법을 제공하는 것이다.The present invention has been made to solve the problems as described above, the problem to be solved by the present invention is to provide a finite element analysis method of the ring rolling process improved efficiency by greatly reducing the amount of calculation and calculation time.

또한 본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 이러한 링 압연 공정의 유한요소해석 방법을 이용하여, 링 롤링 머신의 롤에 부과되는 하중 및 토크가 최소화 되도록 하는 링 압연 스케줄의 최적 설계 방법을 제공하는 것이다.In addition, another problem to be solved by the present invention is to provide an optimal design method of the ring rolling schedule to minimize the load and torque imposed on the roll of the ring rolling machine, by using the finite element analysis method of the ring rolling process.

상기한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 한 실시예에 따른 링 압연 스케줄의 최적 설계 방법은 링 압연 공정에 있어서, 링 소재의 속도장을 산출하기 위한 스페이셜 메시 시스템(Spacial Mesh System)과 산출된 상기 속도장에 따른 상기 링 소재의 변형 및 회전을 반영하기 위한 액추얼 메시 시스템(Actual Mesh System)을 상호 연동하여 상기 속도장과 상기 변형 및 회전에 관한 정보를 시간증분에 대해 갱신해 가면서 유한요소해석을 반복 수행하는 링 압연 공정의 유한요소해석 방법을 이용한 링 압연 스케줄의 최적 설계 방법으로서, 압력롤의 이송속도와 원추롤의 이송속도를 연동하여 링 롤링 머신의 롤에 최소의 하중 및 토크가 부과되는 최적화된 링 압연 스케줄을 설계한다.Optimal design method of the ring rolling schedule according to an embodiment of the present invention for achieving the above object is calculated in the ring rolling process, the Spatial Mesh System (Spacial Mesh System) for calculating the velocity field of the ring material Finite element while interlocking an actual mesh system to reflect the deformation and rotation of the ring material according to the velocity field and updating the information about the velocity field and the deformation and rotation with respect to time increments. Optimal design method of ring rolling schedule using finite element analysis method of ring rolling process that repeats the analysis.The minimum load and torque is applied to the roll of the ring rolling machine by linking the feed speed of the pressure roll and the feed speed of the cone roll. Design an optimized ring rolling schedule that is imposed.

상기 압력롤의 이송속도는 상기 압력롤을 형상화한 모델의 각 절점에 있어서 시간에 관한 함수로서 꺾인 1차 직선으로 표현되고, 상기 원추롤의 이송속도는 상기 원추롤을 형상화한 모델의 각 절점에 있어서 시간에 관한 함수로서 꺾인 1차 직선으로 표현되며, 상기 압력롤의 이송속도에 관한 꺾인 1차 직선 및 상기 원추롤의 이송속도에 관한 꺾인 1차 직선은 꺾인 부분에서 두 직선이 연속성을 갖는 연속 조건과 롤이 이송되는 거리가 일정한 이송거리 조건의 적용을 받고, 상기 압력롤의 이송속도와 상기 원추롤의 이송속도는 각각 미리 정해진 최소 및 최대 이송속도에 의해 제한될 수 있다.The feed rate of the pressure roll is expressed as a linear straight line that is bent as a function of time at each node of the model that shapes the pressure roll, and the feed rate of the cone roll is applied to each node of the model that shapes the cone roll. In this case, the first linear straight line, which is a function of the time, and the first linear straight line about the feed rate of the pressure roll, and the first linear straight line about the feed rate of the cone roll, is continuous. Conditions and the distance the roll is conveyed is subject to a constant feed distance condition, the feed rate of the pressure roll and the feed rate of the cone roll may be limited by a predetermined minimum and maximum feed speed, respectively.

상기 압력롤의 이송속도에 관한 꺾인 1차 직선 및 상기 원추롤의 이송속도에 관한 꺾인 1차 직선은 각각 다음 식과 같을 수 있다.The first linear straight line with respect to the feed rate of the pressure roll and the first linear straight line with respect to the feed rate of the conical roll may be as follows.

[식][expression]

Figure 112010007565930-pat00001
Figure 112010007565930-pat00001

(여기서 t는 압연시간에 관한 변수, T는 총 압연시간, y m,1 은 0≤t<T/2에서의 압력롤 이송속도, y m,2 T/2<tT에서의 압력롤 이송속도, y a,1 은 0≤t<T/2에서의 원추롤 이송속도, y a,2 T/2<tT에서의 원추롤 이송속도, 그리고 a m , b m , c m , d m , a a , b a , c a , d a 는 상수)(Where t is a variable of the rolling time, T is the total rolling time, y m, 1 is 0≤ t <T / 2 pressure roll feed rate of from, y m, 2 is T / 2 pressure at <tT Roll feed rate, y a, 1 is the cone roll feed rate at 0≤ t < T / 2, y a, 2 is the cone roll feed rate at T / 2 < tT , and a m , b m , c m , d m , a a , b a , c a , d a are constants)

상기 압력롤의 이송속도에 관한 꺾인 1차 직선 및 상기 원추롤의 이송속도에 관한 꺾인 1차 직선에 있어서의 상기 연속 조건과 상기 이송거리 조건은 각각 다음 식과 같을 수 있다.The continuous condition and the conveying distance condition in the first linear straight line about the feed rate of the pressure roll and the first linear straight line about the feed rate of the cone roll may be as follows.

[연속 조건 식][Continuous Condition Expression]

Figure 112010007565930-pat00002
Figure 112010007565930-pat00002

[이송거리 조건 식][Travel distance condition formula]

Figure 112010007565930-pat00003
Figure 112010007565930-pat00003

(여기서 t는 압연시간에 관한 변수, T는 총 압연시간, y m,1 은 0≤t<T/2에서의 압력롤 이송속도, y m,2 T/2<tT에서의 압력롤 이송속도, y a,1 은 0≤t<T/2에서의 원추롤 이송속도, y a,2 T/2<tT에서의 원추롤 이송속도, a m , b m , c m , d m , a a , b a , c a , d a 는 상수, D m 은 압력롤의 이송거리, D a 는 원추롤의 이송거리)(Where t is a variable of the rolling time, T is the total rolling time, y m, 1 is 0≤ t <T / 2 pressure roll feed rate of from, y m, 2 is T / 2 pressure at <tT Roll feed rate, y a, 1 is the cone roll feed rate at 0≤ t < T / 2, y a, 2 is the cone roll feed rate at T / 2 < tT , a m , b m , c m , d m , a a , b a , c a , d a are constants, D m is the distance of the pressure roll, D a is the distance of the cone roll)

상기 압력롤에 있어서 최소 및 최대 이송속도에 의해 제한되는 이송속도의 범위 및 상기 원추롤에 있어서 최소 및 최대 이송속도에 의해 제한되는 이송속도의 범위는 각각 다음 식과 같을 수 있다.The range of the feed rate limited by the minimum and maximum feed rate in the pressure roll and the range of the feed rate limited by the minimum and maximum feed rate in the conical roll may be as follows.

[식][expression]

Figure 112010007565930-pat00004
Figure 112010007565930-pat00004

(여기서 y m 은 압력롤 이송속도, y a 는 원추롤 이송속도)Where y m is the pressure roll feed and y a is the cone roll feed

본 발명의 한 실시예에 따른 링 압연 스케줄의 최적 설계 방법은 상기 압력롤의 이송속도에 관한 꺾인 1차 직선 및 상기 원추롤의 이송속도에 관한 꺾인 1차 직선에 있어서 상기 연속 조건, 상기 이송거리 조건, 그리고 상기 최소 및 최대 이송속도의 제한에 의해, 상기 압력롤의 이송속도에 관한 꺾인 1차 직선 및 상기 원추롤의 이송속도에 관한 꺾인 1차 직선을 구성하는 각 상수의 가능 범위가 정해지는 단계, 통계적으로 복수의 목적함수를 얻기 위해, 상기 각 상수의 가능 범위 내에서 미리 정해진 방법에 따라 복수 개의 상수 세트를 구성하는 단계, 상기 복수 개의 상수 세트를 이용하여 상기 링 압연 공정의 유한요소해석 방법에 의해 복수 회의 유한요소해석이 진행되는 단계, 그리고 상기 복수 회의 유한요소해석의 결과를 이용하여 목적함수를 구성하는 단계를 포함할 수 있다.The optimal design method of the ring rolling schedule according to an embodiment of the present invention is the continuous condition, the conveying distance in the first linear straight line for the feed rate of the pressure roll and the first linear straight line for the feed rate of the cone roll By the conditions and the limitation of the minimum and maximum feed speeds, the possible ranges of the constants constituting the bent straight line relating to the feed speed of the pressure roll and the bent linear straight line relating to the feed speed of the cone roll are determined. Constructing a plurality of sets of constants according to a predetermined method within a possible range of each constant, to obtain a plurality of objective functions statistically; finite element analysis of the ring rolling process using the plurality of sets of constants The objective function is constructed by using the finite element analysis step by the method and the result of the multiple finite element analysis method. It may include the step.

본 발명의 한 실시예에 따른 링 압연 스케줄의 최적 설계 방법은 상기 압력롤의 이송속도와 상기 원추롤의 이송속도를 미리 정해진 일정한 값으로 입력하여 수행한 상기 유한요소해석의 결과 값을 통해 상기 복수 회의 유한요소해석의 결과 값을 표준화하는 단계를 더 포함할 수 있다.Optimal design method of the ring rolling schedule according to an embodiment of the present invention is the plurality of through the result of the finite element analysis performed by inputting the feed rate of the pressure roll and the feed rate of the cone roll to a predetermined constant value The method may further include normalizing a result value of the meeting finite element analysis.

상기 스페이셜 메시 시스템은 상기 링 소재의 형상을 변형 예상 부위만 조밀한 메시로 구성하여 공간에 고정시키고, 상기 액추얼 메시 시스템은 상기 링 소재의 형상을 전체가 균일하고 조밀한 메시로 구성하여 부피가 일정하도록 공간에서 변형 및 회전시키는 것을 특징으로 할 수 있다.The spatial mesh system configures the shape of the ring material as a dense mesh of only the anticipated portion of deformation, and fixes the space in the ring material. The physical mesh system constitutes the volume of the ring material as a uniform and dense mesh in its entirety. It may be characterized in that the deformation and rotation in the space to be constant.

상기 링 압연 공정의 유한요소해석 방법은 상기 시간증분(Δt)에 대한 상기 스페이셜 메시 시스템의 각 절점에서의 속도장을 산출하는 제1 단계, 상기 스페이셜 메시 시스템의 각 절점에서의 속도장을 보간하여 상기 액추얼 메시 시스템의 각 절점에서의 속도장을 산출하는 제2 단계, 상기 액추얼 메시 시스템의 각 절점에서 산출된 속도장에 따라 상기 시간증분에 대한 작은 시간증분(ddt) 동안 상기 액추얼 메시 시스템의 각 절점들을 이동시켜 상기 링 소재의 중심이 이동되거나 반경이 증가되도록 상기 액추얼 메시 시스템을 갱신하는 제3 단계, 상기 액추얼 메시 시스템에서 이동된 각 절점에 따라 변형된 상기 링 소재의 형상에 맞도록 상기 스페이셜 메시 시스템의 각 절점을 이동시켜 상기 스페이셜 메시 시스템을 갱신하는 제4 단계, 상기 작은 시간증분의 누적 값(Σddt)이 상기 시간증분보다 작으면 상기 작은 시간증분 만큼 더 진행되는 동안에 대한 상기 제3 단계 및 상기 제4 단계를 반복 수행하는 제5 단계, 그리고 상기 작은 시간증분의 누적 값이 상기 시간증분보다 크거나 같아지면 상기 액추얼 메시 시스템을 상기 시간증분에 대해 갱신하는 제6 단계를 포함할 수 있다.The finite element analysis method of the ring rolling process includes a first step of calculating a velocity field at each node of the spatial mesh system with respect to the time increment Δt, and a velocity field at each node of the spatial mesh system. A second step of interpolating to calculate the velocity field at each node of the physical mesh system, the liquid for a small time increment (ddt) relative to the time increment according to the velocity field calculated at each node of the physical mesh system. A third step of updating each of the nodes of the virtual mesh system to update the physical mesh system so that the center of the ring material is moved or the radius thereof is increased, and the ring material deformed according to each node moved in the physical mesh system. A fourth step of updating the spatial mesh system by moving each node of the spatial mesh system to conform to the shape of; If the cumulative value Σddt of the minutes is smaller than the time increment, the fifth step of repeating the third and fourth steps for the further progress by the small time increment, and the cumulative value of the small time increment If greater than or equal to the time increment, a sixth step of updating the physical mesh system with respect to the time increment.

상기 링 압연 공정의 유한요소해석 방법은 상기 시간증분 동안에는 상기 스페이셜 메시 시스템의 각 절점에서의 속도장은 일정한 것으로 적용하는 것을 특징으로 할 수 있다.The finite element analysis method of the ring rolling process may be characterized in that the velocity field at each node of the spatial mesh system is applied constant during the time increment.

상기 제4 단계는 상기 스페이셜 메시 시스템의 경계 조건을 점검하는 단계를 더 포함할 수 있다.The fourth step may further include checking boundary conditions of the spatial mesh system.

상기 제6 단계는 갱신된 상기 액추얼 메시 시스템에 따라 상기 스페이셜 메시 시스템을 상기 시간증분에 대해 갱신하는 단계를 더 포함할 수 있다.The sixth step may further include updating the spatial mesh system with respect to the time increment in accordance with the updated physical mesh system.

상기 링 압연 공정의 유한요소해석 방법은 상기 시간증분에 대한 상기 제1 단계 내지 제6 단계의 과정이 종료되면 다음 시간증분에 대해서 상기 제1 단계 내지 제6 단계를 반복 수행하는 것을 특징으로 할 수 있다.The finite element analysis method of the ring rolling process may repeat the first to sixth steps for the next time increment when the first to sixth steps of the time increment are completed. have.

본 발명에 의하면, 스페이셜 메시 시스템(Spacial Mesh System)과 액추얼 메시 시스템(Actual Mesh System)을 상호 연동하여 링 압연 공정의 유한요소해석을 수행함으로써, 계산량 및 계산시간을 크게 감소시켜 효율성을 향상시킬 수 있다.According to the present invention, by performing the finite element analysis of the ring rolling process by interworking the Spatial Mesh System and the Actual Mesh System, the calculation amount and the calculation time are greatly reduced, thereby improving efficiency. You can.

또한, 링 압연 공정의 유한요소해석 방법을 통해 압력롤의 이송속도와 원추롤의 이송속도를 연동하여 설계함으로써, 링 롤링 머신의 롤에 부과되는 하중 및 토크가 최소화 되는 최적화된 링 압연 스케줄을 제안할 수 있다.In addition, the finite element analysis method of the ring rolling process is designed to link the feed rate of the pressure roll and the feed rate of the conical roll to propose an optimized ring rolling schedule that minimizes the load and torque imposed on the roll of the ring rolling machine. can do.

도 1a는 링 롤링 머신에 의한 링 압연 공정의 일례를 나타낸 사시도이다.
도 1b는 링 롤링 머신에 의한 링 압연 공정의 일례를 나타낸 정면도이다.
도 1c는 링 롤링 머신에 의한 링 압연 공정의 일례를 나타낸 평면도이다.
도 2a는 본 발명의 한 실시예에 따른 유한요소해석 방법에 적용되는 스페이셜 메시 시스템을 나타낸 사시도이다.
도 2b는 본 발명의 한 실시예에 따른 유한요소해석 방법에 적용되는 액추얼 메시 시스템을 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 링 압연 공정(S100)의 유한요소해석 방법을 단계적으로 나타낸 흐름도이다.
도 4는 링 압연에 대한 유한요소 모델링을 나타낸 개략적인 도면이다.
도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 링 압연 공정의 유한요소해석 방법에 의한 유한요소해석 시뮬레이션에서 압력롤에 부과되는 하중과 실제 실험에서 압력롤에 부과되는 하중을 비교한 그래프이다.
도 6은 롤의 수치적 모델링의 한 절점에 있어서의 이송거리를 시간에 관해 나타낸 그래프이다.
도 7은 본 발명의 한 실시예에 따른 링 압연 스케줄의 최적 설계 방법을 단계적으로 나타낸 흐름도이다.
도 8은 압력롤에 부과되는 하중에 관한 목적함수를 이송거리에 따라 나타낸 그래프이다.
도 9는 원추롤에 부과되는 하중에 관한 목적함수를 이송거리에 따라 나타낸 그래프이다.
도 10은 압력롤에 부과되는 토크에 관한 목적함수를 이송거리에 따라 나타낸 그래프이다.
도 11은 원추롤에 부과되는 토크에 관한 목적함수를 이송거리에 따라 나타낸 그래프이다.
It is a perspective view which shows an example of the ring rolling process by a ring rolling machine.
It is a front view which shows an example of the ring rolling process by a ring rolling machine.
It is a top view which shows an example of the ring rolling process by a ring rolling machine.
Figure 2a is a perspective view showing a spatial mesh system applied to the finite element analysis method according to an embodiment of the present invention.
Figure 2b is a perspective view showing an axial mesh system applied to the finite element analysis method according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a flow chart showing a step by step finite element analysis method of the ring rolling process (S100) according to an embodiment of the present invention.
4 is a schematic diagram illustrating finite element modeling for ring rolling.
Figure 5 is a graph comparing the load applied to the pressure roll in the actual experiment and the load applied to the pressure roll in the finite element analysis simulation by the finite element analysis method of the ring rolling process according to an embodiment of the present invention.
Fig. 6 is a graph showing the travel distance with respect to time at one node of numerical modeling of rolls.
7 is a flowchart illustrating a method of optimally designing a ring rolling schedule according to an embodiment of the present invention.
8 is a graph showing the objective function of the load applied to the pressure roll according to the feeding distance.
9 is a graph showing the objective function of the load applied to the cone roll according to the feeding distance.
10 is a graph showing the objective function of the torque applied to the pressure roll according to the feeding distance.
11 is a graph showing the objective function of the torque applied to the cone roll according to the feeding distance.

이하에서 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1a는 링 롤링 머신에 의한 링 압연 공정의 일례를 나타낸 사시도이고, 도 1b는 링 롤링 머신에 의한 링 압연 공정의 일례를 나타낸 정면도이며, 도 1c는 링 롤링 머신에 의한 링 압연 공정의 일례를 나타낸 평면도이다.1A is a perspective view illustrating an example of a ring rolling process by a ring rolling machine, FIG. 1B is a front view illustrating an example of a ring rolling process by a ring rolling machine, and FIG. 1C illustrates an example of a ring rolling process by a ring rolling machine. It is the top view shown.

도 2a는 본 발명의 한 실시예에 따른 유한요소해석 방법에 적용되는 스페이셜 메시 시스템을 나타낸 사시도이고, 도 2b는 본 발명의 한 실시예에 따른 유한요소해석 방법에 적용되는 액추얼 메시 시스템을 나타낸 사시도이다.Figure 2a is a perspective view showing a spatial mesh system applied to the finite element analysis method according to an embodiment of the present invention, Figure 2b is a physical mesh system applied to the finite element analysis method according to an embodiment of the present invention It is a perspective view shown.

본 발명의 한 실시예에 따른 링 압연 공정의 유한요소해석 방법(S100)은 3차원 강소성 유한요소법을 사용하며, 방대한 계산량을 줄이기 위해, 도 2a 및 도 2b에 나타난 바와 같이, 스페이셜 메시 시스템(SMS, Spacial Mesh System)(510)과 액추얼 메시 시스템(AMS, Actual Mesh System)(520)이라는 두 가지 메시 시스템을 사용한다.Finite element analysis method (S100) of the ring rolling process according to an embodiment of the present invention uses a three-dimensional rigid plastic finite element method, and as shown in Figures 2a and 2b, to reduce the amount of computation, Two mesh systems are used: SMS, Spacial Mesh System (510) and Actual Mesh System (AMS) (520).

또한 속도장과 관련하여 스페이셜 메시 시스템(510)의 각 절점은 링 소재(200)의 원주방향으로 공간에 부착되어 있고, 그 단면의 형상은 스페이셜 메시 시스템(510)에서 강소성 유한요소법에 의해 얻어진 속도장에 근거하여 변형된다. 주어진 시간증분 동안에 속도장은 일정하다고 가정되며, 액추얼 메시 시스템(520)은 이 속도장에 따라서 변형 및 회전하게 된다.In addition, each node of the spatial mesh system 510 is attached to the space in the circumferential direction of the ring material 200 with respect to the velocity field, and the shape of the cross section is formed by the rigid plastic finite element method in the spatial mesh system 510. It deforms based on the velocity field obtained. The velocity field is assumed to be constant for a given time increment, and the axial mesh system 520 will deform and rotate according to this velocity field.

도 1c에 도시된 바와 같이, 공정이 진행됨에 따라서 전반적으로 링 소재(200)의 두께는 지속적으로 감소하고 링 소재(200)의 반경은 증가한다. 스페이셜 메시 시스템(510)의 한정적인 조밀도로 인해 유한요소법으로 구하여진 속도장과 이에 근거하여 변형하는 링 소재(200)의 형상에는 오차가 따르므로, 매시간 증분마다 링 소재(200)의 부피를 재계산하여 링 소재(200)의 회전 중심축의 위치를 정확하게 보정하여 나간다.As shown in FIG. 1C, as the process proceeds, the overall thickness of the ring material 200 continuously decreases and the radius of the ring material 200 increases. Due to the limited density of the spatial mesh system 510, the velocity field obtained by the finite element method and the shape of the ring material 200 deformed based on the finite element method are subject to an error, so that the volume of the ring material 200 is incremented every hour. By recalculating, the position of the rotation center axis of the ring material 200 is correctly corrected.

즉, 본 발명의 한 실시예에 따른 링 압연 공정의 유한요소해석 방법(S100)은 링 압연 공정에 있어서, 링 소재(200)의 속도장을 산출하기 위한 스페이셜 메시 시스템(Spacial Mesh System)(510)과 산출된 속도장에 따른 링 소재(200)의 변형 및 회전을 반영하기 위한 액추얼 메시 시스템(Actual Mesh System)(520)을 상호 연동하여 속도장과 변형 및 회전에 관한 정보를 시간증분에 대해 갱신해 가면서 유한요소해석을 반복 수행하는 링 압연 공정의 유한요소해석 방법이다.That is, the finite element analysis method (S100) of the ring rolling process according to an embodiment of the present invention is a spatial mesh system (Spacial Mesh System) for calculating the velocity field of the ring material 200 in the ring rolling process ( 510 and an actual mesh system 520 for reflecting the deformation and rotation of the ring material 200 according to the calculated velocity field are inter-worked to increase the information on the velocity field, deformation and rotation. It is a finite element analysis method of the ring rolling process that repeats the finite element analysis while updating the.

또한 도2a에 도시된 바와 같이, 스페이셜 메시 시스템(510)은 링 소재(200)의 형상을 변형 예상 부위만 조밀한 메시로 구성하여 공간에 고정시키고, 도 2b에 도시된 바와 같이, 액추얼 메시 시스템(520)은 링 소재(200)의 형상을 전체가 균일하고 조밀한 메시로 구성하여 부피가 일정하도록 공간에서 변형 및 회전시키는 것을 특징으로 한다.Also, as shown in FIG. 2A, the spatial mesh system 510 fixes the shape of the ring material 200 to a space composed of a dense mesh of only the anticipated portion of deformation, and as shown in FIG. Mesh system 520 is characterized in that the shape of the ring material 200 is composed of a uniform and dense mesh as a whole to deform and rotate in space so that the volume is constant.

한편, 본 발명의 한 실시예에 따른 링 압연 공정의 유한요소해석 방법(S100)을 단계적으로 살펴보면, 1) 시간 t에서 유한요소법을 통해 스페이셜 메시 시스템(510)에서의 주어진 형상(Geometry)에 대한 속도장을 계산한다. 2) 스페이셜 메시 시스템(510)에서의 속도장을 보간함으로써 액추얼 메시 시스템(520)의 절점에서의 속도장을 구한다. 3) 작은 시간증분(ddt) 동안에 보간된 속도장에 따라 액추얼 메시 시스템(520)의 절점들을 이동시킨다. 4) 링 소재(200)의 중심을 이동하거나 반경을 증가 시킨다. 5) 업데이트된 액추얼 메시 시스템(520)에서의 형상에 따라서 스페이셜 메시 시스템(510)에서의 절점을 조정한다. 6) 스페이셜 메시 시스템(510)의 경계조건을 점검한다. 7) 작은 시간증분의 누적 값(Σddt)이 시간증분(Δt)보다 작을 경우(Σddt<Δt)에는 다시 동일한 절차를 반복하고, 작은 시간증분의 누적 값(Σddt)이 시간증분(Δt)보다 크거나 같을 경우(Σddt≥Δt)에는 주어진 시간증분(Δt)에 대하여 액추얼 메시 시스템(520)의 형상을 업데이트 한다. On the other hand, step by step the finite element analysis method (S100) of the ring rolling process according to an embodiment of the present invention, 1) through a finite element method at time t to a given geometry (Geometry) in the spatial mesh system 510 Calculate the velocity field for 2) Obtain the velocity field at the node of the axial mesh system 520 by interpolating the velocity field in the spatial mesh system 510. 3) Move the nodes of the axial mesh system 520 according to the interpolated velocity field during small time increments (ddt). 4) to move the center of the ring material 200 or to increase the radius. 5) Adjust the nodes in the spatial mesh system 510 according to the shape in the updated physical mesh system 520. 6) Check the boundary conditions of the spatial mesh system 510. 7) If the cumulative value of the small time increment (Σddt) is smaller than the time increment (Δt) (Σddt <Δt), the same procedure is repeated again, and the cumulative value of the small time increment (Σddt) is larger than the time increment (Δt). Equal to (? Ddt ≧ Δt), update the shape of the axial mesh system 520 for a given time increment Δt.

스페이셜 메시 시스템(510)의 형상은 개선된 액추얼 메시 시스템(520)의 형상에 따라서 다시 반복하여 업데이트 되며, 다음 시간증분(Δt)에 대한 해석에서도 동일한 과정을 거치게 된다. The shape of the spatial mesh system 510 is updated again and again according to the shape of the improved axial mesh system 520, and the same process is performed in the analysis of the next time increment Δt.

도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 링 압연 공정(S100)의 유한요소해석 방법을 단계적으로 나타낸 흐름도이다.Figure 3 is a flow chart showing a step by step finite element analysis method of the ring rolling process (S100) according to an embodiment of the present invention.

즉, 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 한 실시예에 따른 링 압연 공정의 유한요소해석 방법(S100)은 시간증분(Δt)에 대한 스페이셜 메시 시스템(510)의 각 절점에서의 속도장을 산출하는 제1 단계(S110), 스페이셜 메시 시스템(510)의 각 절점에서의 속도장을 보간하여 액추얼 메시 시스템(520)의 각 절점에서의 속도장을 산출하는 제2 단계(S120), 액추얼 메시 시스템(520)의 각 절점에서 산출된 속도장에 따라 시간증분에 대한 작은 시간증분(ddt) 동안 액추얼 메시 시스템(520)의 각 절점들을 이동시켜 링 소재(200)의 중심이 이동되거나 반경이 증가되도록 액추얼 메시 시스템(520)을 갱신하는 제3 단계(S130), 액추얼 메시 시스템(520)에서 이동된 각 절점에 따라 변형된 링 소재(200)의 형상에 맞도록 스페이셜 메시 시스템(510)의 각 절점을 이동시켜 스페이셜 메시 시스템(510)을 갱신하는 제4 단계(S140), 작은 시간증분의 누적 값(Σddt)이 시간증분보다 작으면 작은 시간증분 만큼 더 진행되는 동안에 대한 제3 단계(S130) 및 제4 단계(S140)를 반복 수행하는 제5 단계(S150), 그리고 작은 시간증분의 누적 값이 시간증분보다 크거나 같아지면 액추얼 메시 시스템(520)을 상기 시간증분에 대해 갱신하는 제6 단계(S160)를 포함할 수 있다.That is, as shown in Figure 3, the finite element analysis method (S100) of the ring rolling process according to an embodiment of the present invention is the velocity at each node of the spatial mesh system 510 with respect to the time increment (Δt) First step (S110) of calculating the field, second step (S120) of calculating the velocity field at each node of the physical mesh system 520 by interpolating the velocity field at each node of the spatial mesh system 510. , The center of the ring material 200 by moving each node of the axial mesh system 520 during a small time increment (ddt) with respect to the time increment according to the velocity field calculated at each node of the axial mesh system 520. The third step (S130) of updating the physical mesh system 520 so that the moved or radius is increased, so as to fit the shape of the ring material 200 deformed according to each node moved in the physical mesh system 520. Move each node of the spatial mesh system 510 to move it If the cumulative value Σddt of the small time increment is smaller than the time increment, the third step S130 and the fourth step S140 for the further progress by the small time increment are updated. A fifth step (S150) of repeatedly performing the operation and a sixth step (S160) of updating the physical mesh system 520 with respect to the time increment when the cumulative value of the small time increment is greater than or equal to the time increment. Can be.

또한 앞서 살핀 것처럼, 시간증분 동안에는 스페이셜 메시 시스템(510)의 각 절점에서의 속도장은 일정한 것으로 적용할 수 있다.Also, as noted earlier, the velocity field at each node of the spatial mesh system 510 may be applied constant during time increments.

제4 단계(S140)는 스페이셜 메시 시스템(510)의 경계 조건을 점검하는 단계(S141)를 더 포함할 수 있고, 제6 단계(S160)는 갱신된 상기 액추얼 메시 시스템(520)에 따라 스페이셜 메시 시스템(510)을 시간증분에 대해 갱신하는 단계(S161)를 더 포함할 수 있다.The fourth step S140 may further include a step S141 of checking a boundary condition of the spatial mesh system 510, and a sixth step S160 may be performed according to the updated physical mesh system 520. The method may further include updating the spatial mesh system 510 with respect to time increment (S161).

본 발명의 한 실시예에 따른 링 압연 공정의 유한요소해석 방법(S100)은 시간증분에 대한 제1 단계(S110) 내지 제6 단계(S160)의 과정이 종료되면 다음 시간증분에 대해서 제1 단계(S110) 내지 제6 단계(S160)를 반복 수행하는 것을 특징으로 할 수 있다.Finite element analysis method (S100) of the ring rolling process according to an embodiment of the present invention is the first step for the next time increment when the process of the first step (S110) to the sixth step (S160) for the time increment is completed It may be characterized by repeating (S110) to sixth step (S160).

도 4는 링 압연에 대한 유한요소 모델링을 나타낸 개략적인 도면이다.4 is a schematic diagram illustrating finite element modeling for ring rolling.

한편, 예시적으로, 본 발명의 한 실시예에 따른 링 압연 공정의 유한요소해석 방법(S100)에 있어서의 수치적 모델링을 살핀다. 링 압연에 대한 유한요소 모델링은 도 1a에 나타난 기하학적 형상에 따라 도 4에 나타난 바와 같이 모델링하였다. 도 1a를 참고하면, 링 압연에 대한 유한요소 모델링은 구동롤(Main roll)(110), 압력롤(Mandrel)(120), 상부 및 하부 원추롤(Upper and Lower Axial roll)(130) 그리고 링 소재(Ring blank)(200)로 구성된다. 원추롤(130)은 링 소재(200)의 상부가 변형되어 피쉬테일(Fishtail) 현상이 나타나지 않도록 하기 위해 구비된 장치이다. 구동롤(110)은 소재에 토크를 전달해서 원주 방향으로 이송시키는 반면 압력롤(120)은 공회전한다. 또한 압력롤(120)은 반경방향으로 진입하며, 링 소재(200)의 단면이 구동롤(110)의 형상에 따라 변형되도록 하였다. On the other hand, by way of example, look at the numerical modeling in the finite element analysis method (S100) of the ring rolling process according to an embodiment of the present invention. Finite element modeling for ring rolling was modeled as shown in FIG. 4 according to the geometry shown in FIG. Referring to FIG. 1A, finite element modeling for ring rolling includes a main roll 110, a Mandrel 120, an upper and lower axial roll 130 and a ring. It consists of a ring blank (200). Conical roll 130 is a device provided to prevent the fishtail (Fishtail) phenomenon is deformed by the upper portion of the ring material 200. The driving roll 110 transmits torque to the material and transfers it in the circumferential direction, while the pressure roll 120 idles. In addition, the pressure roll 120 enters the radial direction, so that the cross section of the ring material 200 is deformed according to the shape of the driving roll 110.

해석에 사용된 구동롤(110), 압력롤(120), 그리고 원추롤(130)은 강체로 가정할 수 있고, 링 소재(200)는 강소성체로 설정하여 유한요소법 해석을 실시한다. 구성하고 있는 롤들의 기하하적 형상의 제원은 표 1에 나타난 바와 같다. 마찰인자는 전체적으로 0.7로 가정하였다. 링 소재(200)의 사이즈 및 최종 성형 제품 형상 등은 각 해석마다 달라지므로 차후에 기술한다. 링 소재(200)는 SCM440을 사용하였다. 링 소재(200)에 대한 유동 응력식은 열간 성형에서는 수학식 1과 같은 관계를 가진다. The driving roll 110, the pressure roll 120, and the cone roll 130 used in the analysis can be assumed to be rigid bodies, and the ring material 200 is set to a rigid body to perform finite element analysis. The geometrical specifications of the rolls constituting are shown in Table 1. The friction factor was assumed to be 0.7 overall. The size of the ring material 200, the shape of the final molded product, and the like are different for each analysis and will be described later. The ring material 200 used SCM440. The flow stress equation for the ring material 200 has a relationship as in Equation 1 in hot forming.

Figure 112010007565930-pat00005
Figure 112010007565930-pat00005

여기서 K 0는 강도계수, n은 가공경화지수, m은 변형속도 민감도계수, a 0, a 1, b 0, b 1은 재료상수이다. 이러한 재료상수들은 온도에 의존한다. DEFORM사에서 제공한 고온압축시험결과에서 얻어진 유동응력을 토대로 도출된 온도에 따른 재료상수들은 표 2에 나타내었다. 또한 열전달계수는 20 kW/m2℃를 적용하였다. 온도 해석을 위해 열간 성형의 경우 데이터를 바탕으로 다항식 근사로 보간 하였으며, 이를 유한요소해석 시 추가하여 계산하였다.Where K 0 is the strength factor, n is the work hardening index, m is the strain rate sensitivity factor, and a 0 , a 1 , b 0 , and b 1 are the material constants. These material constants depend on the temperature. The material constants with temperature derived from the flow stress obtained from the high temperature compression test results provided by DEFORM are shown in Table 2. In addition, the heat transfer coefficient was applied to 20 kW / m 2 ℃. For the temperature analysis, hot forming was interpolated by polynomial approximation based on the data, and was calculated by adding it to the finite element analysis.

Figure 112010007565930-pat00006
Figure 112010007565930-pat00006

Figure 112010007565930-pat00007
Figure 112010007565930-pat00007

도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 링 압연 공정의 유한요소해석 방법에 의한 유한요소해석 시뮬레이션에서 압력롤에 부과되는 하중과 실제 실험에서 압력롤에 부과되는 하중을 비교한 그래프이다.Figure 5 is a graph comparing the load applied to the pressure roll in the actual experiment and the load applied to the pressure roll in the finite element analysis simulation by the finite element analysis method of the ring rolling process according to an embodiment of the present invention.

이러한 수치적 모델링을 이용하여 압력롤에 부과되는 하중을 비교함으로써 본 발명의 한 실시예에 따른 링 압연 공정의 유한요소해석 방법(S100)을 검증해 보았다.The finite element analysis method (S100) of the ring rolling process according to an embodiment of the present invention was verified by comparing loads applied to the pressure rolls using the numerical modeling.

공정 조건은 다음과 같다. 외경이 302mm, 내경이 120mm, 높이가 158mm 인 링 소재(200)를 외경 450mm, 내경이 350mm, 높이가 180mm인 최종 링 제품(300)으로 성형하는 공정으로, 기본적인 롤의 형상 및 조건은 앞서 언급한 수치적 모델링의 형상 및 조건을 사용한다. 압력롤의 이송속도(feed rate)는 평균 1 mm/s가 된다. Process conditions are as follows. A process of forming a ring material 200 having an outer diameter of 302 mm, an inner diameter of 120 mm, and a height of 158 mm into a final ring product 300 having an outer diameter of 450 mm, an inner diameter of 350 mm, and a height of 180 mm. One uses the shape and condition of numerical modeling. The feed rate of the pressure rolls averages 1 mm / s.

이상의 공정에 대해서 같은 조건으로 실제 실험 또한 수행하여 압력롤에 부과되는 하중을 구하였다. 도 5에 나타난 바와 같이, 본 발명의 한 실시예에 따른 링 압연 공정의 유한요소해석 방법(S100)에 의한 유한요소해석 시뮬레이션에서 압력롤에 부과되는 하중과 실제 실험에서 압력롤에 부과되는 하중은 거의 유사한 분포를 보인다. 유한요소해석 시뮬레이션으로 구한 결과 값이 실제 실험값보다 전체적으로 조금 더 높은 하중 분포를 보이고 있지만, 그 양상에 있어서는 거의 일치하는 결과를 보이는 것을 확인할 수 있다. Actual experiments were also performed on the above process under the same conditions to obtain the load applied to the pressure roll. As shown in Figure 5, the load applied to the pressure roll in the finite element analysis simulation by the finite element analysis method (S100) of the ring rolling process according to an embodiment of the present invention and the pressure roll in the actual experiment The distribution is almost similar. The results obtained by the finite element analysis simulation show a slightly higher load distribution than the actual experimental values, but the results show almost identical results.

따라서 본 발명의 한 실시예에 따른 링 압연 공정의 유한요소해석 방법(S100)은 링 압연에 있어서 신뢰할 만한 결과를 도출해낸다고 볼 수 있다. Therefore, the finite element analysis method (S100) of the ring rolling process according to an embodiment of the present invention can be seen to produce a reliable result in the ring rolling.

이와 같이 스페이셜 메시 시스템(Spacial Mesh System)과 액추얼 메시 시스템(Actual Mesh System)을 상호 연동하여 링 압연 공정의 유한요소해석을 수행함으로써, 계산량 및 계산시간을 크게 감소시켜 효율성을 향상시킬 수 있다.As described above, the finite element analysis of the ring rolling process is performed by interworking the Spatial Mesh System and the Actual Mesh System to improve efficiency by greatly reducing the amount of calculation and the calculation time. .

다음으로 본 발명의 한 실시예에 따른 링 압연 공정의 유한요소해석 방법(S100)을 이용한 링 압연 스케줄의 최적 설계 방법을 살핀다.Next, look at the optimal design method of the ring rolling schedule using the finite element analysis method (S100) of the ring rolling process according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 한 실시예에 따른 링 압연 스케줄의 최적 설계 방법(S200)은 링 압연 공정에 있어서, 링 소재(200)의 속도장을 산출하기 위한 스페이셜 메시 시스템(510)과 산출된 속도장에 따른 링 소재(200)의 변형 및 회전을 반영하기 위한 액추얼 메시 시스템(520)을 상호 연동하여 속도장과 변형 및 회전에 관한 정보를 시간증분에 대해 갱신해 가면서 유한요소해석을 반복 수행하는 링 압연 공정의 유한요소해석 방법(S100)을 이용한 링 압연 스케줄의 최적 설계 방법으로서, 압력롤(120)의 이송속도와 원추롤(130)의 이송속도를 연동하여 링 롤링 머신(100)의 롤에 최소의 하중 및 토크가 부과되는 최적화된 링 압연 스케줄을 설계한다.According to an embodiment of the present invention, a method of optimally designing a ring rolling schedule (S200) includes a spatial mesh system 510 for calculating a velocity field of a ring material 200 and a calculated velocity field in a ring rolling process. Ring that repeats the finite element analysis while updating information about the velocity field, deformation, and rotation with respect to time increments by interlocking the axial mesh system 520 to reflect the deformation and rotation of the ring material 200 according to the present invention. An optimal design method of the ring rolling schedule using the finite element analysis method (S100) of the rolling process, by linking the feed speed of the pressure roll 120 and the feed speed of the cone roll 130 to the roll of the ring rolling machine 100 Design an optimized ring rolling schedule with minimal load and torque.

압력롤(120)의 이송속도와 원추롤(130)의 이송속도를 연동하여 링 롤링 머신(100)의 롤에 최소의 하중 및 토크가 부과되도록 하는 최적화된 링 압연 스케줄을 수학적으로 접근해본다.In conjunction with the feed rate of the pressure roll 120 and the feed rate of the cone roll 130, the optimized ring rolling schedule to apply a minimum load and torque to the roll of the ring rolling machine 100 is mathematically approached.

도 6은 롤의 수치적 모델링의 한 절점에 있어서의 이송거리를 시간에 관해 나타낸 그래프이다.Fig. 6 is a graph showing the travel distance with respect to time at one node of numerical modeling of rolls.

압력롤(120) 또는 원추롤(130)의 이송속도는 하나의 절점에 대한 경우로 한정하면 도 6에 도시된 바와 같이 나타낼 수 있으며, 이는 가로축은 시간을 나타내는 축으로 총 압연 시간이 20초인 예시적인 경우에 대한 것이다. 총 20초 중 가운데 선을 기준으로 두 직선을 연결한 형태로 시간에 대한 압력롤(120) 또는 원추롤(130)의 이송속도를 정하면 꺾인 1차 직선으로만 표현되는 모든 이송속도를 나타낼 수 있다.The feed rate of the pressure roll 120 or the cone roll 130 may be represented as shown in FIG. 6 to be limited to the case for one node, which is an example in which the horizontal axis represents the time and the total rolling time is 20 seconds. It's about the case. Determining the feed rate of the pressure roll 120 or the cone roll 130 with respect to time in the form of connecting two straight lines with respect to the center line among the total 20 seconds can represent all the feed speeds expressed only by the first linear straight line. .

꺾인 1차 직선에 있어서 각각의 직선은 수학식 2와 같이 각각 두 가지 상수로 나타낼 수 있다. 즉 두 개의 직선에서 총 4개의 상수가 특정 롤의 이송속도를 결정하는데 필요하다. 여기에 총 압연 시간인 20초의 1/2인 10초에서 두 직선이 만나는 연속조건과 실제 공정에서 롤이 이송되는 거리는 일정하다는 이송거리 조건을 적용하면 각각 수학식 3, 수학식 4와 같이 표현할 수 있으며, 이에 따라 상수 두 개 만으로 압력롤(120) 또는 원추롤(130)의 이송속도를 구할 수 있게 된다.In the first linear straight line, each straight line may be represented by two constants as shown in Equation 2. In other words, a total of four constants in two straight lines are needed to determine the feed rate of a particular roll. In this case, if the continuous conditions where two straight lines meet at 10 seconds, which is 1/2 of the total rolling time of 20 seconds, and the feeding distance condition that the distance that the rolls are fed in the actual process are applied, they can be expressed as Equations 3 and 4, respectively. In this way, the feed rate of the pressure roll 120 or the cone roll 130 can be obtained with only two constants.

Figure 112010007565930-pat00008
Figure 112010007565930-pat00008

여기서 t는 압연시간에 관한 변수, 20초는 예시적인 총 압연시간, y 1은 0≤t≤10에서의 롤 이송속도, y 2는 10<t≤20에서의 롤 이송속도, 그리고 a, b, c, d는 상수이다. Where t is a variable relating to rolling time, 20 seconds is an exemplary total rolling time, y 1 is a roll feed rate at 0 ≦ t ≦ 10, y 2 is a roll feed rate at 10 < t ≦ 20, and a , b , c and d are constants.

Figure 112010007565930-pat00009
Figure 112010007565930-pat00009

Figure 112010007565930-pat00010
Figure 112010007565930-pat00010

여기서 t는 압연시간에 관한 변수, 20초는 예시적인 총 압연시간, y 1은 0≤t≤10에서의 롤 이송속도, y 2는 10<t≤20에서의 롤 이송속도, a, b, c, d는 상수, 그리고 D는 롤의 이송거리이다.Where t is a variable relating to rolling time, 20 seconds is an exemplary total rolling time, y 1 is a roll feed rate at 0 ≦ t ≦ 10, y 2 is a roll feed rate at 10 < t ≦ 20, a , b , c and d are constants and D is the roll travel distance.

예시적으로 이송거리 조건의 롤의 이송거리(D)는 압력롤(120)의 경우 41mm, 원추롤(130)의 경우 8mm이므로 이를 압력롤(120) 및 원추롤(130)의 경우에 대하여 수학식 3과 수학식 4를 각각 연립하면, 상수 c, d는 수학식 5와 같이 a, b의 식으로 나타낼 수 있다.By way of example, since the feed distance D of the roll under the feed distance condition is 41 mm for the pressure roll 120 and 8 mm for the conical roll 130, this is expressed in the case of the pressure roll 120 and the conical roll 130. When the equations 3 and 4 are combined, the constants c and d may be represented by the equations a and b as shown in Equation 5.

Figure 112010007565930-pat00011
Figure 112010007565930-pat00011

여기서 c m , d m 은 압력롤(120)의 이송속도에 관한 상수이고, c a , d a 는 원추롤(130)의 이송속도에 관한 상수이다.Where c m and d m are constants related to the feed speed of the pressure roll 120, and c a and d a are constants related to the feed speed of the cone roll 130.

또한 링 압연 스케줄을 설계함에 있어서는 압력롤(120)의 이송속도의 극값(최대값, 최소값)에 대한 결정이 필요하다. 본 발명의 한 실시예에 따른 링 압연 스케줄의 최적 설계 방법(S200)에서는 다음의 수학식 6에 제시된 Hua가 제안한 압력롤(120)의 이송속도의 최소값, 최대값을 따른다.In designing the ring rolling schedule, it is necessary to determine the extreme value (maximum value, minimum value) of the feed speed of the pressure roll 120. In the optimal design method (S200) of the ring rolling schedule according to an embodiment of the present invention, Hua follows the minimum and maximum values of the feed speed of the pressure roll 120 proposed by Equation 6.

Figure 112010007565930-pat00012
Figure 112010007565930-pat00012

여기서 ν f ,min은 압력롤(120)의 이송속도 최소값, ν R1은 구동롤(110)에서의 선속도, D는 현재 링의 지름, R은 현재 링의 외측 반경, r은 내측 반경, R 1은 구동롤(110)의 반지름, R 2는 압력롤(120)의 반지름, ν f , max는 압력롤(120)의 이송속도 최대값, 그리고 β는 마찰각을 나타낸다(β=tan-1 μ).Where ν f , min is the minimum value of the feed speed of the pressure roll 120, ν R1 is the linear velocity at the drive roll 110, D is the diameter of the current ring, R is the outer radius of the current ring, r is the inner radius, R 1 is the radius of the driving roll 110, R 2 is the radius of the pressure roll 120, ν f , max is the maximum feed speed of the pressure roll 120, and β is the friction angle ( β = tan -1 μ ).

또한 원추롤(130)의 이송속도의 극값(최대값, 최소값)의 경우에는 뚜렷하게 제안된 식이 없으므로 일정한 이송속도 조건하에 성립하는 링 소재(200)의 두께 감소식인 수학식 7을 이용한다. 수학식 7을 이용하기 위해서는 압연 과정 내내 링은 일정한 형상을 유지해야 된다는 가정과 상부 원추롤(130)이 링 소재(200)의 상부와 항상 접촉해 있어야 된다는 가정이 필요하다.In addition, in the case of the extreme value (maximum value, minimum value) of the feed speed of the conical roll 130, since there is no clearly proposed equation, the equation (7), which is a thickness reduction equation of the ring material 200 established under a constant feed rate condition, is used. In order to use Equation 7, it is necessary to assume that the ring must maintain a constant shape throughout the rolling process, and that the upper cone roll 130 must always be in contact with the upper portion of the ring material 200.

Figure 112010007565930-pat00013
Figure 112010007565930-pat00013

여기서 Δh는 링 소재(200) 한 바퀴당 변화되는 링 소재(200)의 두께이고, D는 구동롤의 지름, ΔH는 구동롤(110) 한바퀴당 이송거리이다. 최대값 ΔHΔh의 계산을 위한 식은 수학식 8처럼 압축롤(120)의 이송속도가 최대인 시점에서 링 소재(200)와 구동롤(110) 사이에 공회전이 발생하지 않을 때에 한 회전당 최대 두께 감소율을 나타냄을 감안한다.Here, Δh is the thickness of the ring material 200 is changed per ring material 200, D is the diameter of the drive roll, ΔH is the feed distance per wheel of the drive roll (110). Equation for the calculation of the maximum value ΔH and Δh is the maximum per one revolution when no idling occurs between the ring material 200 and the driving roll 110 at the point of maximum feed speed of the compression roll 120 as shown in Equation 8 Consider the thickness reduction rate.

Figure 112010007565930-pat00014
Figure 112010007565930-pat00014

이 시간 구간에서 링 소재(200)의 부피감소가 이루어진다고 보면 원추롤(130)의 이송속도의 최대값은 3.426mm/s를 나타낸다. 하지만 압력롤(120)의 경우와 마찬가지로 이 경계조건은 n이 8인 시점부터 적용이 되면 n이 2인 경우는 0.8mm/s가 된다.When the volume reduction of the ring material 200 is made in this time interval, the maximum value of the feed rate of the cone roll 130 represents 3.426 mm / s. However, as in the case of the pressure roll 120, this boundary condition is 0.8mm / s when n is 2 when applied from the time point n is 8.

반대로 원추롤(130)의 이송속도의 최소값은 ΔH가 최소값을 나타낼 때로서, 압력롤(120)의 이송속도의 최소값과 마찬가지로 0에 매우 근접한 숫자를 나타내므로 0 mm/s로 본다.On the contrary, the minimum value of the feed rate of the conical roll 130 is when ΔH represents the minimum value, and thus, as the minimum value of the feed rate of the pressure roll 120 represents a number very close to 0, it is regarded as 0 mm / s.

압력롤(120)과 원추롤(130)은 최소, 최대 이송속도의 제한이 이송거리의 제한조건으로 작용한다. 앞서 살핀 압력롤(120) 및 원추롤(130)의 이송속도에 있어서의 극값(최대값, 최소값) 결정에 의해, 압력롤(120)의 경우 최소 0 mm/s 최대 4.1 mm/s의 이송속도의 제한이 있고, 원추롤(130)의 경우에는 최소 0 mm/s, 최대 3.426 mm/s의 이송속도의 제한이 있을 수 있다.In the pressure roll 120 and the cone roll 130, the minimum and maximum transfer speeds limit the transfer distance. By the determination of the extreme value (maximum value, minimum value) in the feed speed of the salping pressure roll 120 and the cone roll 130, the feed roll 120 has a minimum feed rate of at least 0 mm / s and a maximum of 4.1 mm / s. In the case of the cone roll 130, there may be a limit of a feed rate of at least 0 mm / s, a maximum of 3.426 mm / s.

즉, 압력롤(120)의 이송속도는 압력롤(150)을 형상화한 모델의 각 절점에 있어서 시간에 관한 함수로서 꺾인 1차 직선으로 표현되고, 원추롤(130)의 이송속도는 원추롤(130)을 형상화한 모델의 각 절점에 있어서 시간에 관한 함수로서 꺾인 1차 직선으로 표현되며, 압력롤(120)의 이송속도에 관한 꺾인 1차 직선 및 원추롤(130)의 이송속도에 관한 꺾인 1차 직선은 꺾인 부분에서 두 직선이 연속성을 갖는 연속 조건과 롤이 이송되는 거리가 일정한 이송거리 조건의 적용을 받고, 압력롤(120)의 이송속도와 원추롤(130)의 이송속도는 각각 미리 정해진 최소 및 최대 이송속도에 의해 제한될 수 있다.That is, the conveying speed of the pressure roll 120 is expressed as a first straight line that is bent as a function of time at each node of the model in which the pressure roll 150 is shaped, and the conveying speed of the conical roll 130 is a conical roll ( 130, which is expressed as a first straight line that is bent as a function of time at each node of the model, and a first straight line about the feed rate of the pressure roll 120 and a bend about the feed rate of the cone roll 130. The first straight line is subject to the continuous condition in which the two straight lines are continuous at the bent portion, and the feeding distance condition in which the distance the roll is fed is constant, and the feed rate of the pressure roll 120 and the feed rate of the cone roll 130 are respectively It may be limited by predetermined minimum and maximum feed rates.

압력롤(120)의 이송속도에 관한 꺾인 1차 직선 및 원추롤(130)의 이송속도에 관한 꺾인 1차 직선은 각각 수학식 9와 같을 수 있다.The first linear straight line with respect to the feed rate of the pressure roll 120 and the first linear straight line with respect to the feed rate of the conical roll 130 may be the same as Equation (9).

Figure 112010007565930-pat00015
Figure 112010007565930-pat00015

(여기서 t는 압연시간에 관한 변수, T는 총 압연시간, y m ,1은 0≤tT/2에서의 압력롤 이송속도, y m,2T/2≤tT에서의 압력롤 이송속도, y a ,1은 0≤tT/2에서의 원추롤 이송속도, y a ,2T/2≤tT에서의 원추롤 이송속도, 그리고 a m , b m , c m , d m , a a , b a , c a , d a 는 상수)(Where t is a variable of the rolling time, T is the total rolling time, y m, 1 is 0≤ t T / 2 pressure roll feed rate of from, y m, 2 is the pressure at the T / 2≤ tT roll feed rate, y a, 1 is 0≤ t T / 2-roll cone-feed rate of from, a y, 2 are conical feed roll speed of from T / 2≤ tT, and a m, b m, c m , d m , a a , b a , c a , d a are constants)

압력롤(120)의 이송속도에 관한 꺾인 1차 직선 및 원추롤(130)의 이송속도에 관한 꺾인 1차 직선에 있어서의 연속 조건과 이송거리 조건은 각각 수학식 10, 수학식 11과 같을 수 있다.The continuous condition and the feed distance condition in the first linear straight line regarding the feed rate of the pressure roll 120 and the first linear straight line regarding the feed rate of the conical roll 130 may be as shown in Equations 10 and 11, respectively. have.

Figure 112010007565930-pat00016
Figure 112010007565930-pat00016

Figure 112010007565930-pat00017
Figure 112010007565930-pat00017

(여기서 t는 압연시간에 관한 변수, T는 총 압연시간, y m ,1은 0≤tT/2에서의 압력롤 이송속도, y m,2T/2≤tT에서의 압력롤 이송속도, y a ,1은 0≤tT/2에서의 원추롤 이송속도, y a ,2T/2≤tT에서의 원추롤 이송속도, a m , b m , c m , d m , a a , b a , c a , d a 는 상수, D m 은 압력롤의 이송거리, D a 는 원추롤의 이송거리)(Where t is a variable of the rolling time, T is the total rolling time, y m, 1 is 0≤ t T / 2 pressure roll feed rate of from, y m, 2 is the pressure at the T / 2≤ tT roll feed rate, y a, 1 is 0≤ t T / 2-roll cone-feed rate of from, y a, 2 is the feed rate of the conical roll at T / 2≤ t ≤ T, a m, b m, c m , d m , a a , b a , c a , d a are constants, D m is the distance of the pressure roll, D a is the distance of the cone roll)

압력롤(120)에 있어서 최소 및 최대 이송속도에 의해 제한되는 이송속도의 범위 및 원추롤(130)에 있어서 최소 및 최대 이송속도에 의해 제한되는 이송속도의 범위는 각각 수학식 12와 같을 수 있다.The range of the feed rate limited by the minimum and maximum feed rate in the pressure roll 120 and the range of the feed rate limited by the minimum and maximum feed rate in the cone roll 130 may be as shown in Equation 12, respectively. .

Figure 112010007565930-pat00018
Figure 112010007565930-pat00018

(여기서 y m 은 압력롤 이송속도, y a 은 원추롤 이송속도)(Where y m is the pressure roll feed rate, y a is the cone roll feed rate)

수학식 12와 같이 각 롤의 이송속도의 범위(경계값)가 정해지면, 0≤t≤10 구간에 대한 직교배열표를 표 3과 같이 작성한다. 다음으로, 10<t≤20 구간은 Stroke=10a m +10a a 인 관계를 이용하여 직교배열표를 작성하고, 이러한 직교배열표(표 3)를 통해 유한요소해석을 진행한다.When the determined range (threshold) of the conveying speed of each roll as shown in Equation 12, to create the orthogonal array for 0≤ t ≤10 intervals as shown in Table 3. Next, 10 <t ≤20 section proceeds in finite element analysis by a Stroke 10 = a m a a +10 right of orthogonal array by using a relationship, such orthogonal array (Table 3).

Figure 112010007565930-pat00019
Figure 112010007565930-pat00019

또한 본 발명의 한 실시예에 따른 링 압연 스케줄의 최적 설계 방법(S200)에 따라 링 압연 스케줄을 설계했을 경우와 단지 일정한 이송속도로만 공정이 진행되는 경우의 결과를 직접적으로 비교 가능하도록 하기 위하여, 유한요소해석의 결과지표를 표준화하였다. 즉 f * load,torque 는 압력롤(120) 4 mm/s, 원추롤(130) 1.77 mm/s의 일정한 이송속도일 때 각 롤에 걸리는 하중 및 토크를 나타내며, 이 값으로 유한요소해석의 결과지표를 표준화하여 사용한다. In addition, in order to be able to directly compare the results when the ring rolling schedule is designed according to the optimal design method (S200) of the ring rolling schedule according to an embodiment of the present invention and the process is performed only at a constant feed rate, Results indicators for finite element analysis were standardized. In other words, f * load, torque represents the load and torque applied to each roll at a constant feedrate of pressure roll 120 4 mm / s and cone roll 130 1.77 mm / s, which is the result of finite element analysis. Standardize and use indicators.

도 7은 본 발명의 한 실시예에 따른 링 압연 스케줄의 최적 설계 방법을 단계적으로 나타낸 흐름도이다.7 is a flowchart illustrating a method of optimally designing a ring rolling schedule according to an embodiment of the present invention.

즉, 도 7에 나타난 바와 같이, 본 발명의 한 실시예에 따른 링 압연 스케줄의 최적 설계 방법(S200)은 압력롤(120)의 이송속도에 관한 꺾인 1차 직선 및 원추롤(130)의 이송속도에 관한 꺾인 1차 직선에 있어서 연속 조건, 이송거리 조건, 그리고 최소 및 최대 이송속도의 제한에 의해, 압력롤(120)의 이송속도에 관한 꺾인 1차 직선 및 원추롤(130)의 이송속도에 관한 꺾인 1차 직선을 구성하는 각 상수의 가능 범위가 정해지는 단계(S210), 통계적으로 복수의 목적함수를 얻기 위해, 각 상수의 가능 범위 내에서 미리 정해진 방법에 따라 복수 개의 상수 세트를 구성하는 단계(S220), 복수 개의 상수 세트를 이용하여 링 압연 공정의 유한요소해석 방법(S100)에 의해 복수 회의 유한요소해석이 진행되는 단계(S230), 그리고 복수 회의 유한요소해석의 결과를 이용하여 목적함수를 구성하는 단계(S240)를 포함할 수 있다.That is, as shown in Figure 7, the optimal design method of the ring rolling schedule (S200) according to an embodiment of the present invention is the transfer of the curved primary straight line and the cone roll 130 with respect to the feed rate of the pressure roll 120 Feeding speed of the bending primary straight line and the cone roll 130 regarding the feeding speed of the pressure roll 120 by the continuous conditions, the feeding distance conditions, and the limit of the minimum and maximum feeding speed in the bending primary straight line regarding the speed. Step (S210) in which the possible range of each constant constituting the first linear straight line with respect to each other is determined, in order to obtain a plurality of objective functions statistically, a plurality of constant sets are constructed according to a predetermined method within the possible range of each constant. In step S220, a plurality of finite element analyzes are performed by the finite element analysis method S100 of the ring rolling process using a plurality of constant sets (S230), and the result of the plurality of finite element analyzes is used. Purpose A may include the step (S240) that make up.

또한 본 발명의 한 실시예에 따른 링 압연 스케줄의 최적 설계 방법(S200)은 압력롤(120)의 이송속도와 원추롤(130)의 이송속도를 미리 정해진 일정한 값으로 입력하여 수행한 유한요소해석의 결과 값을 통해 상기 복수 회의 유한요소해석의 결과 값을 표준화하는 단계(S240)를 더 포함할 수 있다.In addition, the optimal design method of the ring rolling schedule (S200) according to an embodiment of the present invention is a finite element analysis performed by inputting the feed rate of the pressure roll 120 and the feed rate of the cone roll 130 to a predetermined value The method may further include normalizing the resultant values of the plurality of finite element analyzes through the resultant values (S240).

여기서 미리 정해진 일정한 값은 앞서 살핀 바와 같다.The predetermined constant value is as described above.

표준화된 결과 지표는 다음과 같다. 수학식 13은 압력롤(120)의 표준화된 하중 결과 지표, 수학식 14은 압력롤(120)의 표준화된 토크 결과 지표, 수학식 15는 원추롤(130)의 표준화된 하중 결과 지표, 수학식 16은 원추롤(130)의 표준화된 토크 결과 지표, 그리고 수학식 17는 압력롤(120)과 원추롤(130)에 부과되는 최대 하중 및 토크에 관한 표준화된 결과 지표이다.Standardized outcome indicators are: Equation 13 is a standardized load result indicator of the pressure roll 120, Equation 14 is a standardized torque result indicator of the pressure roll 120, Equation 15 is a standardized load result indicator of the cone roll 130, 16 is a standardized torque result indicator of the cone roll 130, and equation (17) is a standardized result indicator for the maximum load and torque imposed on the pressure roll 120 and the cone roll (130).

Figure 112010007565930-pat00020
Figure 112010007565930-pat00020

Figure 112010007565930-pat00021
Figure 112010007565930-pat00021

Figure 112010007565930-pat00022
Figure 112010007565930-pat00022

Figure 112010007565930-pat00023
Figure 112010007565930-pat00023

Figure 112010007565930-pat00024
Figure 112010007565930-pat00024

각 상수 a m , b m , a a , b a 에 따른 유한요소해석 결과지표는 표 4와 같다.Table 4 shows the results of finite element analysis according to the constants a m , b m , a a , and b a .

Figure 112010007565930-pat00025
Figure 112010007565930-pat00025

표 4의 결과를 회귀분석을 통해 각 결과지표 별로 목적함수를 도출하면 수학식 18 내지 수학식 25와 같고, 이를 도시한 것이 도 8 내지 도 11이다. 상수를 나타내는 기호를 단순화하기 위해 상수 a m , b m , a a , b a 를 각각 a, b, c, d로 표시한다.Deriving the objective function for each result indicator through the regression analysis of Table 4 is the same as Equation 18 to Equation 25, which are shown in Figs. To simplify the symbols that represent constants, the constants a m , b m , a a , and b a are represented by a , b , c , and d , respectively.

도 8은 압력롤에 부과되는 하중에 관한 목적함수를 이송거리에 따라 나타낸 그래프이고, 도 9는 원추롤에 부과되는 하중에 관한 목적함수를 이송거리에 따라 나타낸 그래프이다. 도 10은 압력롤에 부과되는 토크에 관한 목적함수를 이송거리에 따라 나타낸 그래프이고, 도 11은 원추롤에 부과되는 토크에 관한 목적함수를 이송거리에 따라 나타낸 그래프이다.8 is a graph showing the objective function of the load applied to the pressure roll according to the conveying distance, Figure 9 is a graph showing the objective function of the load imposed on the cone roll according to the conveying distance. 10 is a graph showing the objective function of the torque imposed on the pressure roll according to the conveying distance, Figure 11 is a graph showing the objective function of the torque imposed on the cone roll according to the conveying distance.

Figure 112010007565930-pat00026
Figure 112010007565930-pat00026

Figure 112010007565930-pat00027
Figure 112010007565930-pat00027

Figure 112010007565930-pat00028
Figure 112010007565930-pat00028

Figure 112010007565930-pat00029
Figure 112010007565930-pat00029

Figure 112010007565930-pat00030
Figure 112010007565930-pat00030

Figure 112010007565930-pat00031
Figure 112010007565930-pat00031

Figure 112010007565930-pat00032
Figure 112010007565930-pat00032

Figure 112010007565930-pat00033
Figure 112010007565930-pat00033

표 4에 나타난 바와 같이, 본 발명의 한 실시예에 따른 링 압연 스케줄의 최적 설계 방법(S200)을 통한 링 압연 스케줄에 따른 해석을 한 결과 일정한 이송속도에 따른 성형과정 때보다 각각 하중과 토크의 감소율이 나타남을 수치로써 확인할 수 있다. As shown in Table 4, the analysis of the ring rolling schedule through the optimal design method (S200) of the ring rolling schedule according to an embodiment of the present invention as a result of the load and torque of each than the molding process at a constant feed rate It can be confirmed by the numerical value that the reduction rate appears.

이와 같이 링 압연 공정의 유한요소해석 방법을 통해 압력롤의 이송속도와 원추롤의 이송속도를 연동하여 설계함으로써, 링 롤링 머신의 롤에 부과되는 하중 및 토크가 최소화 되는 최적화된 링 압연 스케줄을 제안할 수 있다.In this way, the finite element analysis method of the ring rolling process is designed to link the feed rate of the pressure roll and the feed rate of the cone roll to propose an optimized ring rolling schedule that minimizes the load and torque imposed on the roll of the ring rolling machine. can do.

이상에서 본 발명의 실시예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 아니하며 본 발명의 실시예로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 변경되어 균등한 것으로 인정되는 범위의 모든 변경 및 수정을 포함한다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, And all changes and modifications to the scope of the invention.

Claims (13)

삭제delete 링 압연 공정에 있어서, 링 소재의 속도장을 산출하기 위한 스페이셜 메시 시스템(Spacial Mesh System)과 산출된 상기 속도장에 따른 상기 링 소재의 변형 및 회전을 반영하기 위한 액추얼 메시 시스템(Actual Mesh System)을 상호 연동하여 상기 속도장과 상기 변형 및 회전에 관한 정보를 시간증분에 대해 갱신해 가면서 유한요소해석을 반복 수행하는 링 압연 공정의 유한요소해석 방법을 이용한 링 압연 스케줄의 최적 설계 방법으로서,
압력롤의 이송속도와 원추롤의 이송속도를 연동하여 링 롤링 머신의 롤에 최소의 하중 및 토크가 부과되는 최적화된 링 압연 스케줄을 설계하고,
상기 압력롤의 이송속도는 상기 압력롤을 형상화한 모델의 각 절점에 있어서 시간에 관한 함수로서 꺾인 1차 직선으로 표현되고,
상기 원추롤의 이송속도는 상기 원추롤을 형상화한 모델의 각 절점에 있어서 시간에 관한 함수로서 꺾인 1차 직선으로 표현되며,
상기 압력롤의 이송속도에 관한 꺾인 1차 직선 및 상기 원추롤의 이송속도에 관한 꺾인 1차 직선은 꺾인 부분에서 두 직선이 연속성을 갖는 연속 조건과 롤이 이송되는 거리가 일정한 이송거리 조건의 적용을 받고,
상기 압력롤의 이송속도와 상기 원추롤의 이송속도는 각각 미리 정해진 최소 및 최대 이송속도에 의해 제한되는 링 압연 스케줄의 최적 설계 방법.
In a ring rolling process, a spatial mesh system for calculating a velocity field of a ring material and an actual mesh system for reflecting deformation and rotation of the ring material according to the calculated velocity field As an optimal design method of the ring rolling schedule using the finite element analysis method of the ring rolling process that repeats the finite element analysis while updating the velocity field and the information on the deformation and rotation with time increments by interworking with each other. ,
Designing an optimized ring rolling schedule in which the minimum load and torque are imposed on the roll of the ring rolling machine by linking the feed rate of the pressure roll and the feed rate of the cone roll,
The conveying speed of the pressure roll is represented by a first straight line that is bent as a function of time at each node of the model in which the pressure roll is shaped,
The feed rate of the cone roll is represented by a first straight line that is bent as a function of time at each node of the model in which the cone roll is shaped.
The first linear straight line regarding the feed rate of the pressure roll and the first linear straight line about the feed rate of the cone roll are applied to the continuous condition in which the two straight lines are continuous at the bent portion and the feed distance condition in which the roll is fed at a constant distance. Receiving,
The feed rate of the pressure roll and the feed rate of the cone roll are each optimal design method of the ring rolling schedule is limited by a predetermined minimum and maximum feed rate.
제2항에서,
상기 압력롤의 이송속도에 관한 꺾인 1차 직선 및 상기 원추롤의 이송속도에 관한 꺾인 1차 직선은 각각 다음 식과 같은 링 압연 스케줄의 최적 설계 방법.
[식]
Figure 112010007565930-pat00034

(여기서 t는 압연시간에 관한 변수, T는 총 압연시간, y m,1 은 0≤t<T/2에서의 압력롤 이송속도, y m,2 T/2<tT에서의 압력롤 이송속도, y a,1 은 0≤t<T/2에서의 원추롤 이송속도, y a,2 T/2<tT에서의 원추롤 이송속도, 그리고 a m , b m , c m , d m , a a , b a , c a , d a 는 상수)
In claim 2,
Optimum design method of the ring rolling schedule as shown in the following equation, respectively, the first linear straight line about the feed rate of the pressure roll and the first linear straight line about the feed rate of the cone roll.
[expression]
Figure 112010007565930-pat00034

(Where t is a variable of the rolling time, T is the total rolling time, y m, 1 is 0≤ t <T / 2 pressure roll feed rate of from, y m, 2 is T / 2 pressure at <tT Roll feed rate, y a, 1 is the cone roll feed rate at 0≤ t < T / 2, y a, 2 is the cone roll feed rate at T / 2 < tT , and a m , b m , c m , d m , a a , b a , c a , d a are constants)
제2항에서,
상기 압력롤의 이송속도에 관한 꺾인 1차 직선 및 상기 원추롤의 이송속도에 관한 꺾인 1차 직선에 있어서의 상기 연속 조건과 상기 이송거리 조건은 각각 다음 식과 같은 링 압연 스케줄의 최적 설계 방법.
[연속 조건 식]
Figure 112010007565930-pat00035

[이송거리 조건 식]
Figure 112010007565930-pat00036

(여기서 t는 압연시간에 관한 변수, T는 총 압연시간, y m,1 은 0≤t<T/2에서의 압력롤 이송속도, y m,2 T/2<tT에서의 압력롤 이송속도, y a,1 은 0≤t<T/2에서의 원추롤 이송속도, y a,2 T/2<tT에서의 원추롤 이송속도, a m , b m , c m , d m , a a , b a , c a , d a 는 상수, D m 은 압력롤의 이송거리, D a 는 원추롤의 이송거리)
In claim 2,
The continuous design and the conveying distance conditions in the curved primary straight line relating to the feed rate of the pressure roll and the curved primary straight line relating to the conveying speed of the cone roll are the optimum design method of the ring rolling schedule as follows:
[Continuous Condition Expression]
Figure 112010007565930-pat00035

[Travel distance condition formula]
Figure 112010007565930-pat00036

(Where t is a variable of the rolling time, T is the total rolling time, y m, 1 is 0≤ t <T / 2 pressure roll feed rate of from, y m, 2 is T / 2 pressure at <tT Roll feed rate, y a, 1 is the cone roll feed rate at 0≤ t < T / 2, y a, 2 is the cone roll feed rate at T / 2 < tT , a m , b m , c m , d m , a a , b a , c a , d a are constants, D m is the distance of the pressure roll, D a is the distance of the cone roll)
제2항에서,
상기 압력롤에 있어서 최소 및 최대 이송속도에 의해 제한되는 이송속도의 범위 및 상기 원추롤에 있어서 최소 및 최대 이송속도에 의해 제한되는 이송속도의 범위는 각각 다음 식과 같은 링 압연 스케줄의 최적 설계 방법.
[식]
Figure 112010007565930-pat00037

(여기서 y m 은 압력롤 이송속도, y a 는 원추롤 이송속도)
In claim 2,
The range of the feed rate limited by the minimum and maximum feed rate in the pressure roll and the range of the feed rate limited by the minimum and maximum feed rate in the conical roll, respectively, according to the following formula.
[expression]
Figure 112010007565930-pat00037

Where y m is the pressure roll feed and y a is the cone roll feed
제2항에서,
상기 압력롤의 이송속도에 관한 꺾인 1차 직선 및 상기 원추롤의 이송속도에 관한 꺾인 1차 직선에 있어서 상기 연속 조건, 상기 이송거리 조건, 그리고 상기 최소 및 최대 이송속도의 제한에 의해, 상기 압력롤의 이송속도에 관한 꺾인 1차 직선 및 상기 원추롤의 이송속도에 관한 꺾인 1차 직선을 구성하는 각 상수의 가능 범위가 정해지는 단계,
통계적으로 복수의 목적함수를 얻기 위해, 상기 각 상수의 가능 범위 내에서 미리 정해진 방법에 따라 복수 개의 상수 세트를 구성하는 단계,
상기 복수 개의 상수 세트를 이용하여 상기 링 압연 공정의 유한요소해석 방법에 의해 복수 회의 유한요소해석이 진행되는 단계, 그리고
상기 복수 회의 유한요소해석의 결과를 이용하여 목적함수를 구성하는 단계
를 포함하는 링 압연 스케줄의 최적 설계 방법.
In claim 2,
The first linear straight line relating to the feed rate of the pressure roll and the first linear straight line relating to the feed rate of the conical roll by the continuous condition, the feeding distance condition, and the restriction of the minimum and maximum feeding speed, Determining a possible range of each constant constituting a curved primary straight line relating to a feed speed of a roll and a curved primary straight line relating to a feed speed of the conical roll;
Constructing a plurality of sets of constants according to a predetermined method within a possible range of each constant, so as to obtain a plurality of objective functions statistically,
A plurality of finite element analyzes are performed by the finite element analysis method of the ring rolling process using the plurality of constant sets, and
Constructing an objective function using the results of the multiple finite element analyzes
Optimal design method of the ring rolling schedule comprising a.
제6항에서,
상기 압력롤의 이송속도와 상기 원추롤의 이송속도를 미리 정해진 일정한 값으로 입력하여 수행한 상기 유한요소해석의 결과 값을 통해 상기 복수 회의 유한요소해석의 결과 값을 표준화하는 단계를 더 포함하는 링 압연 스케줄의 최적 설계 방법.
The method of claim 6,
And standardizing the resultant values of the finite element analysis through the results of the finite element analysis performed by inputting the feed rate of the pressure roll and the feed rate of the cone roll to a predetermined constant value. Optimal design method of rolling schedule.
제2항 내지 제7항 중 어느 한 항에서,
상기 스페이셜 메시 시스템은 상기 링 소재의 형상을 변형 예상 부위만 조밀한 메시로 구성하여 공간에 고정시키고,
상기 액추얼 메시 시스템은 상기 링 소재의 형상을 전체가 균일하고 조밀한 메시로 구성하여 부피가 일정하도록 공간에서 변형 및 회전시키는 것
을 특징으로 하는 링 압연 스케줄의 최적 설계 방법.
The method according to any one of claims 2 to 7,
The spatial mesh system is configured to fix the shape of the ring material to a space by forming a dense mesh of only the anticipated deformation area,
The axial mesh system deforms and rotates the space of the ring material by forming a uniform and dense mesh as a whole to maintain a constant volume.
Optimal design method of the ring rolling schedule, characterized in that.
제8항에서,
상기 링 압연 공정의 유한요소해석 방법은
상기 시간증분(Δt)에 대한 상기 스페이셜 메시 시스템의 각 절점에서의 속도장을 산출하는 제1 단계,
상기 스페이셜 메시 시스템의 각 절점에서의 속도장을 보간하여 상기 액추얼 메시 시스템의 각 절점에서의 속도장을 산출하는 제2 단계,
상기 액추얼 메시 시스템의 각 절점에서 산출된 속도장에 따라 상기 시간증분에 대한 작은 시간증분(ddt) 동안 상기 액추얼 메시 시스템의 각 절점들을 이동시켜 상기 링 소재의 중심이 이동되거나 반경이 증가되도록 상기 액추얼 메시 시스템을 갱신하는 제3 단계,
상기 액추얼 메시 시스템에서 이동된 각 절점에 따라 변형된 상기 링 소재의 형상에 맞도록 상기 스페이셜 메시 시스템의 각 절점을 이동시켜 상기 스페이셜 메시 시스템을 갱신하는 제4 단계,
상기 작은 시간증분의 누적 값(Σddt)이 상기 시간증분보다 작으면 상기 작은 시간증분 만큼 더 진행되는 동안에 대한 상기 제3 단계 및 상기 제4 단계를 반복 수행하는 제5 단계, 그리고
상기 작은 시간증분의 누적 값이 상기 시간증분보다 크거나 같아지면 상기 액추얼 메시 시스템을 상기 시간증분에 대해 갱신하는 제6 단계
를 포함하는 링 압연 스케줄의 최적 설계 방법.
9. The method of claim 8,
The finite element analysis method of the ring rolling process
Calculating a velocity field at each node of the spatial mesh system with respect to the time increment Δt,
A second step of calculating a velocity field at each node of the physical mesh system by interpolating the velocity fields at each node of the spatial mesh system,
According to the velocity field calculated at each node of the axial mesh system, the nodes of the axial mesh system are moved during the small time increment (ddt) with respect to the time increment so that the center of the ring material is moved or the radius is increased. A third step of updating the physical mesh system,
A fourth step of updating the spatial mesh system by moving each node of the spatial mesh system to match the shape of the ring material deformed according to each node moved in the physical mesh system;
A fifth step of repeating the third step and the fourth step for the further progress by the small time increment if the cumulative value Σddt of the small time increment is smaller than the time increment, and
A sixth step of updating the virtual mesh system with respect to the time increment if the cumulative value of the small time increment is greater than or equal to the time increment.
Optimal design method of the ring rolling schedule comprising a.
제9항에서,
상기 링 압연 공정의 유한요소해석 방법은
상기 시간증분 동안에는 상기 스페이셜 메시 시스템의 각 절점에서의 속도장은 일정한 것으로 적용하는 것을 특징으로 하는 링 압연 스케줄의 최적 설계 방법.
In claim 9,
The finite element analysis method of the ring rolling process
During the time increment, the velocity field at each node of the spatial mesh system is applied constant.
제9항에서,
상기 제4 단계는 상기 스페이셜 메시 시스템의 경계 조건을 점검하는 단계를 더 포함하는 링 압연 스케줄의 최적 설계 방법.
In claim 9,
The fourth step further comprises the step of checking the boundary conditions of the spatial mesh system.
제9항에서,
상기 제6 단계는 갱신된 상기 액추얼 메시 시스템에 따라 상기 스페이셜 메시 시스템을 상기 시간증분에 대해 갱신하는 단계를 더 포함하는 링 압연 스케줄의 최적 설계 방법.
In claim 9,
The sixth step further comprises updating the spatial mesh system with respect to the time increment in accordance with the updated axial mesh system.
제9항에서,
상기 링 압연 공정의 유한요소해석 방법은
상기 시간증분에 대한 상기 제1 단계 내지 제6 단계의 과정이 종료되면 다음 시간증분에 대해서 상기 제1 단계 내지 제6 단계를 반복 수행하는 것을 특징으로 하는 링 압연 스케줄의 최적 설계 방법.
In claim 9,
The finite element analysis method of the ring rolling process
If the process of the first step to the sixth step for the time increment is completed, the first step to the sixth step for the next time increment repeat design method of the ring rolling schedule.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108772514A (en) * 2018-05-02 2018-11-09 西北工业大学 A kind of method that roller instantaneous position is embraced in determining special-shaped ring roll off

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6170857B2 (en) * 2014-03-19 2017-07-26 株式会社神戸製鋼所 Ring material shape measuring method and shape measuring device
CN108213088B (en) * 2016-12-15 2020-05-19 上海梅山钢铁股份有限公司 Control method for leveling liquid flow in cold-rolled steel sheet wet leveling rolling process
KR20190029291A (en) 2017-09-12 2019-03-20 주식회사 동진금속 Cooling roll apparatus for ring form
CN111069486B (en) * 2019-11-13 2021-02-19 重庆大学 Method for ensuring large-scale ring piece with large wall thickness difference in rolling process to be rolled stably
FR3114524B1 (en) * 2020-09-25 2022-08-19 Safran Aircraft Engines Process for modeling the behavior of a circular rolling mill
CN114558964A (en) * 2022-02-21 2022-05-31 中国重型机械研究院股份公司 System and method for controlling axial conical roller position of radial-axial ring rolling mill

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62101333A (en) 1985-10-28 1987-05-11 Kobe Steel Ltd Speed control device for rotary plastic working device
JPS6310033A (en) 1986-06-28 1988-01-16 Kobe Steel Ltd Ring rolling method
JP2009233732A (en) 2008-03-28 2009-10-15 Sanyo Special Steel Co Ltd Ring rolling method of ring-shaped product having complicated surface shape of axial cross section

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62101333A (en) 1985-10-28 1987-05-11 Kobe Steel Ltd Speed control device for rotary plastic working device
JPS6310033A (en) 1986-06-28 1988-01-16 Kobe Steel Ltd Ring rolling method
JP2009233732A (en) 2008-03-28 2009-10-15 Sanyo Special Steel Co Ltd Ring rolling method of ring-shaped product having complicated surface shape of axial cross section

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108772514A (en) * 2018-05-02 2018-11-09 西北工业大学 A kind of method that roller instantaneous position is embraced in determining special-shaped ring roll off

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