Mô hình hóa vật lý và số của quá trình cán một trục thu hẹp cho mục đích hàng không

Journal of Machinery Manufacture and Reliability - Tập 45 - Trang 538-545 - 2016
R. Yu. Sukhorukov1, A. A. Sidorov1, A. I. Alimov1, M. I. Nagimov2, Sh. Kh. Mukhtarov2, F. Z. Utyashev2
1Blagonravov Mechanical Engineering Research Institute, Russian Academy of Sciences, Moscow, Russia
2Institute for Metals Superplasticity Problems, Russian Academy of Sciences, Ufa, Russia

Tóm tắt

Một trong những phương pháp hứa hẹn nhất để sản xuất các bộ phận trục đối xứng của động cơ tuabin khí là biến dạng cục bộ trên các máy cán chuyên dụng. Để thiết kế loại quy trình sản xuất và thiết bị này, việc sử dụng mô hình hóa vật lý và số là rất hiệu quả. Bài báo đã cung cấp phương pháp và kết quả của mô hình hóa vật lý và số của quá trình biến dạng cục bộ của một chi tiết loại nón–silender được làm từ thép crom EI962–Sh. Các phân tích về các thông số năng lượng-công suất của quá trình kỹ thuật và khả năng phá hủy một bộ phận trong quá trình biến dạng đã được thực hiện.

Từ khóa

#biến dạng cục bộ #mô hình hóa số #mô hình hóa vật lý #động cơ tuabin khí #thép crom EI962–Sh

Tài liệu tham khảo

Utyashev, F.Z., Burlakov, I.A., Geikin, V.A., Morozov, V.V., Mulyukov, R.R., Nazarov, A.A., and Yu, R., Scientific fundamentals of high-efficiency roll forming technology for axially symmetrical parts of a gas-turbine engine rotor of high-temperature alloy, J. Mach. Manuf. Reliab., 2013, vol. 42, no. 5, pp. 419–426. Hua, F.A., Yang, Y.S., Zhang, Y.N., et al., Three-dimensional finite element analysis of tube spinning, J. Mater. Process. Technol., 2005, vol. 168, no. 1, pp. 68–74. Mohebbi, M.S. and Akbarzadeh, A., Experimental study and fem analysis of redundant strains in flow forming of tubes, J. Mater. Process. Technol., 2010, vol. 210, no. 2, pp. 389–395. Zhan, M., Yang, H., Zhang, J.H., et al., 3D FEM analysis of influence of roller feed rate on forming force and quality of cone spinning, J. Mater. Process. Technol., 2007, vol. 187, pp. 486–491. Sukhorukov, R.Yu., Sidorov, A.A., Utyashev, F.Z., et al., The way to determine power parameters of isothermal rolling of critical parts of gas-turbine engines, Probl. Mashinostr. Avtomatiz., 2015, no. 1, pp. 116–122. Sukhorukov, R.Yu., Sidorov, A.A., Ibragimov, A.R., and Utyashev, F.Z., Mathematical simulation of axialsymmetrical aircraft elements manufacturing by means of local deformation, Pis’ma Mater., 2015, vol. 5, no. 2(18), pp. 175–178. Wong, C.C., Dean, T.A., and Lin, J., A review of spinning, shear forming and flow forming processes, Int. J. Mach. Tools Manuf., 2003, vol. 43, no. 14, pp. 1419–1435. Sukhorukov R.Yu., et al., Physical and Mathematics simulation of aircraft cone shaft rolling, Tr. IV mezhd. nauch. konf. “Fundamental’nye issledovaniya i innovatsionnye tekhnologii v mashinostroenii” (Proc. 4th Int. Sci. Conf. “Fundamental Research and Innovation Technologies in Machinery Manufacturing”), Moscow, 2015, pp. 248–251. Mukhtarov, Sh.Kh., Nagimov, M.I., Zakirova, A.A., Klassman, P.A., and Utyashev, F.Z., Development of rotation drawing process for cone elements made of sheet material, Perspekt. Mater., 2013, special issue no. 15, pp. 92–96. Xia, Q., Shima, S., Kotera, H., and Yasuhuku, D., A study of the one-path deep drawing spinning of cups, J. Mater. Process. Technol., 2005, vol. 159, no. 3, pp. 397–400. Valitov, V.A., Mulyukov, R.R., Nazarov, A.A., Sukhorukov, R.Yu., and Utyashev, F.Z., Application of superplasticity effect for rolling the gas-turbine disks made of heat proof nickel alloys, Probl. Mashinostr. Avtomatiz., 2013, no. 3. Utyashev, F.Z. and Raab, G.I., Deformatsionnye metody polucheniya i obrabotki ul’tramelkozernistykh i nanostrukturnykh materialov (Deformation Methods for Manufacturing and Processing Ultra-Fine-Grain and Nanostructured Materials), Ufa: Bashkirskaya Entsiklopediya, 2013. Alyushin, Yu.A., Metod verkhnei otsenki i ego primenenie pri reshenii zadach obrabotki metallov davleniem (Upper-Bound Approach Technique and Its Application for Solving Problems on Metals Processing by Pressure), Rostov-on-Don: Rostov. Inst. S-kh. Mashinostr., 1977. Davey, K. and Ward, M.J., An ALE approach for finite element ring-rolling simulation of profiled rings, J. Mater. Processing Technol., 2003, vol. 139, no. 1, pp. 559–566. Polukhin, P.I., Gun, G.Ya., and Galkin, A.M., Soprotivlenie plasticheskoi deformatsiya metallov i splavov. Spravochnik (Resistance against Plastic Deformation for Metals and Alloys. Handbook), Moscow: Metallurgiya, 1983. Cockcroft, M.G. and Latham, D.J., Ductility and the workability of metals, J. Inst. Met., 1968, vol. 96, no. 1, pp. 33–39. Zhao, D., Bandstra, J.P., and Kuhn, H.A., A new fracture criterion for fracture prediction in metalworking processes, in Concurrent Engineering Approach to Materials Processing, Dwivedi, S.N., Paul, A.J., and Dax, F.R., Eds., Warrendale: Miner., Met. Mater. Soc., 1992, pp. 107–119. Umbrello, D., Finite element simulation of conventional and high speed machining of Ti6Al4V alloy, J. Mater. Process. Technol., 2008, vol. 196, no. 1, pp. 79–87. Ko, D.C., Kim, B.M., and Choi, J.C., Prediction of surface-fracture initiation in the axisymmetric extrusion and simple upsetting of an aluminum alloy, J. Mater. Process. Technol., 1996, vol. 62, no. 1, pp. 166–174. Landre, J., et al., On the utilization of ductile fracture criteria in cold forging, Finite Elem. Anal. Des., 2003, vol. 39, no. 3, pp. 175–186. Pshenichnyuk, A.I., Kaibyshev, O.A., and Astanin, V.V., Whether it is possible to use physical models for generating the defining correlations of superplasticity, Mat. Model. Sist. Protsess., 1998, no. 6, pp. 92–98. Vasin, R.A., Enikeev, F.U., and Mazurski, M.I., Method to determine the strain-rate sensitivity of a superplastic material from the initial slopes of its stress-strain curves, J. Mater. Sci., 1998, vol. 33, no. 4, pp. 1099–1103. Enikeev, F.U., Mathematical modeling of the rheological behavior of superplastic materials in the processes of local shaping, Strength Mater., 2001, vol. 33, no. 1, pp. 52–57.