Idinisenyo para sa paggawa ng axisymmetrical sa plan forging na may mga elemento ng manipis na sheet gamit ang hot end rolling method (HFR) mula sa carbon at alloy steels.

Ang complex ay maaaring gamitin sa mga forge shop ng mga machine-building enterprise na kasangkot sa paggawa ng mga bahagi tulad ng mga disk, flanges, singsing, atbp.

Isang modernized complex batay sa isang commercially produced hydraulic press mod. Ang DE2432 ay nilagyan ng pag-install ng GTR at may pinag-isang control system.

Ang pag-install para sa (GTR) ay may kasamang dalawang spindle na may mga tool na maaaring palitan: isang upper non-drive at isang lower drive, ayon sa pagkakabanggit ay naka-install sa slide at sa press table.

Ang mas mababang spindle na may mas mababang rolling tool ay hinihimok sa pag-ikot ng isang indibidwal na de-koryenteng motor sa pamamagitan ng V-belt at dalawang low-noise na gear drive. Ang upper spindle na may upper rolling tool ay nilagyan ng mekanismo para sa pagsasaayos ng anggulo ng pagkahilig na may kaugnayan sa vertical axis ng pag-ikot.

Sa panahon ng rolling, ang rotational motion mula sa lower spindle ay ipinapadala sa pamamagitan ng deformed workpiece patungo sa upper spindle dahil sa friction forces.

Mga bentahe ng kagamitan:

• ang pag-install ay nilagyan ng isang sirkulasyon ng lubrication-cooling system para sa mga bearings;
• Ang unit drive ay nilagyan ng clutch-brake;
• pinag-isang sistema Ang kontrol sa pag-install ay nagpapahintulot sa iyo na magtrabaho sa pag-commissioning at semi-awtomatikong mga mode;
• Ang press slider, ejector at lower spindle rotation drive ay ina-activate ng electric pedal.

Posibleng kumpletuhin ang pag-install gamit ang mga paraan ng pag-load at pag-unload ng mga blangko (mga semi-tapos na produkto).

Ang teknolohikal na proseso ng paggawa ng mga forging gamit ang GTR method sa pamamagitan ng pag-compress ng metal sa lokal na contact ay ginagawang posible na bawasan ang rolling force ng 5-10 beses o higit pa kumpara sa deformation force sa isang CGShP o PVShM.

Ang pangunahing tampok ng iminungkahing proseso ay ang kakayahang gumawa ng mga produkto na may manipis na web na may taas-sa-diameter na ratio na hanggang 0.03, na halos hindi matamo sa tradisyonal na KPO. Kapag natapos ang pag-roll ng mga produktong ito, ang pagkonsumo ng metal ay nababawasan ng hanggang 15%, at ang lakas ng paggawa ng machining ay nababawasan ng hanggang 25%.

Aplikasyon bagong teknolohiya ginagawang posible na bawasan ang masa ng forging, bawasan ang dami ng machining at, pinaka-mahalaga, bawasan ang puwersa dahil sa lokal na pagpapapangit, na ginagawang posible na palitan ng mga naturang pag-install ng isang mas malakas na kagamitan sa panlililak. Ang mga iminungkahing complex para sa paggawa ng mga nabanggit na uri ng mga forging ay matagumpay na papalitan ang tradisyonal na kagamitan: CGShM na may lakas na 630-1000 tf at bahagyang 1600 tf, pati na rin ang PVShM na may MF na 630-1000 kg at bahagyang 2000 kg, pagkakaroon isang hindi nakakagulat na katangian ng operasyon, mas kaunti pangkalahatang sukat, timbang at gastos.

Sa mga kondisyon ng produksyon, ang complex ay pinapatakbo kasabay ng mga paraan ng pag-init. Kung kinakailangan, ang seksyon ay maaaring magsama ng isang pindutin para sa upsetting ang semi-tapos na produkto para sa kasunod na rolling.

Nakayuko sa GGM ginagamit para sa paggawa ng mga forging na nangangailangan ng malaking stamping space at isang malaking slide stroke. Upang matapos ang baluktot sa mas mababang limitasyon ng mga temperatura ng panlililak (800-850°C), ang mga workpiece ay pinainit sa 900-1000°C (hindi kanais-nais ang mas mataas na temperatura ng pag-init, dahil ang mga paglihis sa mga sukat ng forging mula sa mga tinukoy ay tumataas sa baluktot. puntos).

Ang isang mahabang workpiece ay hindi pinainit sa buong haba nito, ngunit ang mga lugar lamang na matatagpuan sa baluktot na zone at katabi ng zone na ito. Ang pagyuko sa mga dies ay nakumpleto sa pamamagitan ng pagtuwid at kung minsan ay pagkakalibrate. Gumugulong isinagawa sa pagpapanday ng mga roller upang hubugin ang mga blangko para sa kasunod na pagtatatak sa iba pang mga yunit ng panlililak. Sa panahon ng proseso ng pag-roll, ang cross-section ng workpiece ay bumababa (ngunit hindi ito dapat mas mababa sa maximum na cross-section ng produkto), at ang haba nito ay tumataas; sa kasong ito, ang isang produkto ay nakuha gamit ang iba't ibang seksyon

sa haba. Depende sa pagiging kumplikado ng hugis, ang pag-roll ay maaaring single- o multi-transition. Alinsunod dito, ang mga roll ay maaaring magkaroon ng single- o multi-strand insert na naka-install sa mga single-stand roll. Ang pagtatatak sa mga ito ay maaaring isagawa nang hindi lumiliko o may pagliko ng 90° pagkatapos ng bawat paglipat. Sa mga multi-cage roller, ang rolling ay ginagawa nang hindi binabaligtad ang pass. Kaya, sa Volzhsky Automobile Plant, ang paghahanda ng mga semi-axle na blangko, na pinainit sa isang inductor, bago ang pag-stamp sa isang gas-compressor machine ay isinasagawa sa mga nine-stand roller na tumatakbo sa

awtomatikong mode

. Ang rolling ay matagumpay ding ginagamit para sa pag-stamp ng mga forging mula sa isang baras na may pagbuo ng isang flash. Ang mga forging na lumalabas sa mga roller ay konektado sa isa't isa sa pamamagitan ng isang karaniwang flash. Sa panahon ng kasunod na pag-trim ng flash, ang mga forging ay pinaghihiwalay. kanin. 7.6. ginanap sa mga ring-rolling machine (Larawan 7.6), ginagamit ang mga hugis-singsing na workpiece. Ang workpiece 1 ay inilalabas sa pagitan ng pressure 4 at gitnang 3 roll. Ang roller 4 ay hinihimok at pinindot ang workpiece, dahil sa kung saan nakuha nito ang kinakailangang cross-sectional na hugis at diameter. Ang roller 5 ay isang gabay, at ang roller 2 ay isang control roller. Kapag ang rolled forging ay nakipag-ugnayan sa roller 2, ang huli ay magsisimulang umikot, ang pressure roller ay gumagalaw pabalik sa orihinal nitong posisyon at gumulong na mga dulo. Ang cross-sectional na hugis ng dingding ng pinagsamang singsing ay maaaring iba-iba at tinutukoy ng profile ng mga rolyo.

kanin. 7.7.

Pamamaraan mainit na paggulong ng ngipin ang mga gear ay ginawa mula sa isang pre-processed workpiece, na pinainit sa isang inductor sa kinakailangang lalim at sa kinakailangang temperatura. Kapag gumagawa ng mga indibidwal na gulong (Larawan 7.7), ang pinainit na workpiece 2 ay naka-clamp sa mandrel na may mga singsing 3 at ang mga umiikot na roller 1 at 4 na may mga ngipin ay dinadala dito: bilang isang resulta, ang workpiece ay nagsisimulang umikot at ang mga ngipin ay nabuo dito . Ang mga roll 1 at 4 ay nilagyan ng mga collars 5 sa mga dulo, na nililimitahan ang paggalaw ng metal sa kahabaan ng ngipin. Knurling performance sa pinakamahusay na kalidad

. Ang rolling ay matagumpay ding ginagamit para sa pag-stamp ng mga forging mula sa isang baras na may pagbuo ng isang flash. Ang mga forging na lumalabas sa mga roller ay konektado sa isa't isa sa pamamagitan ng isang karaniwang flash. Sa panahon ng kasunod na pag-trim ng flash, ang mga forging ay pinaghihiwalay. Ang mga gear ay humigit-kumulang 50 beses na mas mataas kaysa sa pagiging produktibo ng magaspang na pagputol ng gear. mataas na bilis ng hot die forging

sa mga closed dies, ang mga high-speed na martilyo ay ginagamit na may bilis ng pagpapapangit na 18-20 m / s, kung saan ang mga puwersa ng contact friction ay nabawasan, ang oras ng pakikipag-ugnay ng workpiece na may tool ay nabawasan, bilang isang resulta kung saan ang Ang init na inilabas sa panahon ng proseso ng plastic deformation (thermal effect) ay hindi nawawala, ngunit nananatili sa workpiece at pinatataas ang temperatura nito. Ang mga salik na ito ay nag-aambag sa pagtaas ng ductility ng metal, bilang isang resulta kung saan posible na iproseso ang mababang plasticity na mga metal at haluang metal, tulad ng tungsten, na may mga high-speed na martilyo: mga fast-cutting steels, titanium alloys, atbp. kanin. 7.8. Scheme ng isothermal stamping na may stacking ng mga blangko

: a - bago i-stamp, b - pagkatapos i-stamp; 1, 4, 7, 10 - namatay, 2, 5, 8, 11 - mga blangko, 3, 6, 9, 12 - mga suntok, 13 - pindutin ang slide, 14 - lalagyan, 15 - pampainit, 16 - materyal na insulating init, 17 - pambalot Isothermal stamping (Larawan 7.8) ay ginaganap sa halos pare-parehong temperatura ng mga espesyal na bakal at haluang metal na may makitid na saklaw ng temperatura ng pagproseso (halimbawa, 30-50 ° C para sa ilang mga haluang metal na lumalaban sa init). Ang selyo para sa naturang panlililak ay gawa sa mga materyales na lumalaban sa init at naka-install sa o isang pampainit ng resistensya na nagsisiguro ng parehong temperatura ng workpiece at mga pagsingit ng die.

Sa ilalim ng mga kondisyon ng isothermal, posible na gamitin ang "superplasticity" na epekto, ibig sabihin, ang kakayahan ng ilang mga metal at haluang metal na makabuluhang bawasan ang paglaban sa pagpapapangit at pagtaas ng ductility na may pagbaba sa rate ng pagpapapangit.

Ang pagpapakilala ng pamamaraan sa industriya ng mechanical engineering at, sa partikular, sa paggawa ng forging at stamping ay may magagandang prospect. cross-wedge rolling ng mga step billetØ 10-250 mm at haba hanggang 2500 mm, na nilayon para sa kasunod na hot die forging, halimbawa, forgings ng connecting rod ng isang makina ng sasakyan, kung saan hindi na kailangang magsagawa ng mga blangkong transition.

Para sa rolling, ang mga rod na gawa sa carbon at tool steels, pati na rin ang isang bilang ng heat-resistant at non-ferrous alloys, ay ginagamit. Ang cross-wedge rolling ay angkop para sa buong automation, pinatataas ang produktibidad ng paggawa ng 5-10 beses kumpara sa pag-forging at pag-on ng mga awtomatikong lathe, binabawasan ang pagkonsumo ng metal ng 20-30% at binabawasan ang halaga ng mga produkto.

kanin. 7.9. Cross wedge rolling schemes gamit ang roller (a), flat (b) at roller-segment (c) na mga tool

Sa proseso ng cross-wedge rolling, ang isang bilog na billet, na ang diameter ay katumbas ng o mas malaki kaysa sa maximum na diameter ng produkto, ay deformed na may isang pagbawas na antas ng 1.1-3 ng dalawang roll o plate na may mga elemento ng wedge sa ibabaw (Larawan 7.9).

Sa panahon ng proseso ng pag-roll sa mga two-roll mill, ang workpiece ay gaganapin sa deformation zone gamit ang mga guide bar na matatagpuan sa kahabaan ng inter-roll space o bushings na matatagpuan sa mga dulo ng mga roll. Ang mga flat tool machine ay may mga flat plate na may nakausling wedge sa halip na umiikot na mga rolyo. Sa roller-segment mill, ang hugis ng mga workpiece ay isinasagawa sa pamamagitan ng paglipat ng isang convex at concave wedge tool patungo sa isa't isa. Ang convex tool ay naka-mount sa isang umiikot na roll, ang concave tool ay naka-mount sa isang nakatigil na segment.

Ginagawang posible ng end rolling method na makagawa ng forgings mula sa alloyed at non-alloyed steels na tumitimbang ng 0.5 hanggang 150 kilo, na may diameter na hanggang 1000 mm. Ang pagsasaayos ng mga blangko ay mas malapit hangga't maaari sa pagsasaayos ng mga produkto ng pagtatapos. Allowance para sa machining ay hindi hihigit sa 5mm. Kasalukuyan makabagong teknolohiya ay nagbibigay-daan sa iyo upang makabuo ng mga forging na may iba't ibang mga pagsasaayos at may istraktura at mga katangian na tinitiyak ang kanilang paggamit sa ilalim ng pinakamalubhang mga kondisyon ng paglo-load, ang pagtaas ng mga katangian ng serbisyo ng mga produkto sa mga tuntunin ng lakas ng pagkapagod mula 1.5 hanggang 6 na beses ay tinitiyak ang pagtitipid. ang intensity ng paggawa ng pagmamanupaktura ay nabawasan, ang kalidad at pagiging maaasahan ng pagpapatakbo ay nadagdagan ang mga produkto. Ang mga blangko pagkatapos ng rolling stamping ay ganap na nakakatugon sa terminong "precision blank parts".

Pag-init ng induction PARAAN NG END ROLLING FORGINGS sa pamamagitan ng paraan ng end rolling ng isang "body of rotation"

Ang proseso ng paggawa ng produkto mismo ay sumasailalim sa multi-stage na paghahanda sa pananaliksik. Upang masuri ang kalidad ng materyal, isinasagawa ang mga paunang pagsusuri. Sa panahon ng pag-aaral ng mga teknikal na pagtutukoy, isinasaalang-alang kung saan gagamitin ang produktong ito, kung ano ang teknolohikal na pagproseso nito. mga guhit, dokumentasyon ng disenyo sumasailalim sa isang serye ng mga pag-apruba ng kontrol sa customer at pagkatapos lamang na gawin ang mga prototype. Imposibleng makamit ang mataas na kalidad ng mga produkto sa mass production, kapag ang dami ng order ay maaaring umabot ng hanggang 2,000 -3,000 piraso ng forgings, nang walang maingat na paghahanda ng produksyon at mahusay na binuo na teknolohiya. Ang aming diskarte sa pag-master ng bawat bagong produkto ay eksklusibong propesyonal.

Ang mga produkto ng Gefest-Mash LLC ay ginawa sa ilalim ng mga kontroladong kondisyon na itinatag ng Quality Management Certification System, na nakakatugon sa mga kinakailangan ng GOST ISO 9001-2011 (ISO 9001:2008), numero ng pagpaparehistro ROSS RU. 0001.13IF22.

Sa kasalukuyan ang mga sumusunod na uri ng forging ay pinagkadalubhasaan:

Bushing Piston core Valve plate Trunnion
Pump bushing para sa China st.70 (IMPORT SUBSTITUTION) Pump bushing 8T650 st.70 (IMPORT SUBSTITUTION) t.70 Gear block st.40X Gear block 2 st.40X Gear block 3 st.40X
Ring Art. 40Х Plate Art 20ХГНМ Speed ​​​​gear Art
Gas pipeline flange (РH16-160) Art 40X, 09G2S, 20 BRS na koneksyon Art
Axial fan flange Piston core 2 Fan hub st

Pinagkaisang Taripa at Direktoryo ng Kwalipikasyon ng mga Trabaho at Propesyon ng mga Manggagawa (UTKS), 2019
Bahagi No. 1 ng Isyu No. 2 ng ETKS
Ang isyu ay inaprubahan ng Resolution of the Ministry of Labor ng Russian Federation na may petsang Nobyembre 15, 1999 N 45
(gaya ng sinusugan ng Order ng Ministry of Health at Social Development ng Russian Federation na may petsang Nobyembre 13, 2008 N 645)

Roller

§ 72. 3rd category roller

Mga katangian ng trabaho. Mainit na pag-roll ng mga blangko ng singsing para sa mga bearings na may diameter na hanggang 250 mm sa mga rolling machine alinsunod sa itinatag na mga sukat. Sinusuri ang mga sukat gamit ang isang tool sa pagsukat. Mga pagsasaayos ng makina.

Dapat malaman: aparato at pamamaraan para sa pagsasaayos ng mga sineserbisyuhan na rolling machine at electric heating device; mga grado ng bakal na ginagamit para sa mga singsing ng ball bearing; layunin at kundisyon ng paggamit ng kontrol at mga instrumento sa pagsukat.

§ 73. 4th category roller

Mga katangian ng trabaho. Mainit na pag-roll ng mga blangko ng singsing para sa mga bearings na may diameter na higit sa 250 hanggang 350 mm sa mga rolling machine at mga blangko sa isang conical disk para sa mga gulong ng kotse sa isang disc rolling mill. Pag-set up ng gilingan. Mainit na pag-roll ng mga blangko ng singsing para sa mga bearings na may diameter na higit sa 350 mm sa mga rolling machine kasama ng isang mas mataas na kwalipikadong roller.

Dapat malaman: aparato ng disc rolling mill at kinematic diagram ng mga serviced rolling machine; mga marka ng bakal na ginagamit para sa mga rolling blank ng machine wheel disk; temperatura at heating mode ng workpieces; pag-aayos ng kontrol at mga instrumento sa pagsukat.

§ 74. 5th category roller

Mga katangian ng trabaho. Mainit na pag-roll ng mga blangko ng mga bearing ring na may diameter na higit sa 350 mm, profile ring at spherical shell na may variable na kapal mula sa heat-resistant at titanium alloys ng mga makina ng sasakyang panghimpapawid na may diameter na hanggang 1500 mm sa mga rolling machine. Pagkakabit ng mga rolling machine sa mga singsing.

Dapat malaman: kinematic diagram ng iba't ibang rolling machine, disc rolling mill at heating device na ginagamit para sa mga rolling ring at spherical shell; pinakamainam na mga mode ng pag-init para sa mga workpiece; mga allowance at pagpapahintulot sa panahon ng pagproseso; pagtitiwala sa antas ng radial compression sa kapal sa iba't ibang mga punto ng workpiece; mga pamamaraan para sa pag-set up ng mga sheeting machine.

§ 75. Ika-6 na kategorya ng roller

Mga katangian ng trabaho. Mainit na rolling, straightening, pagkakalibrate ng mga profile ring at spherical shell na may variable na kapal mula sa heat-resistant at titanium alloys ng mga aircraft engine na may diameter na higit sa 1500 mm sa mga rolling machine. Pag-roll ng mga manipis na pader na bahagi na gawa sa corrosion-resistant steels at molybdenum alloys.

Dapat malaman: proseso paglulunsad ng malalaking sukat at manipis na pader na mga bahagi; disenyo ng kinematic, hydraulic at heating device at mga pamamaraan para sa kanilang pagsasaayos; mga paraan upang makamit ang itinatag na katumpakan ng pagproseso; mga panuntunan para sa pagkalkula ng mga parabolic shell na nauugnay sa pagsasagawa ng iba't ibang mga gawa.

UDC 621.73

FINITE ELEMENT MODEL PARA SA PAGKUKULUTA NG HALAGA NG NATUMPAK NA STRAIN SA PANAHON NG HOT ROLLING OF RINGS

© 2009 F.V. Grechnikov1, E.V. Aryshensky1, E.D. Beglov2

1 Samara State Aerospace University 2 JSC "Samara Metallurgical Plant"

Natanggap ng editor 02/13/2009

Ang isang modelo ng may hangganan na elemento ay binuo para sa pagkalkula ng antas ng naipon na pagpapapangit sa iba't ibang yugto pagpapapangit ng workpiece ng singsing. Ang paghahambing ng mga resulta ng pagmomodelo at mga eksperimentong dependency ay nagpapatunay sa kasapatan ng modelo.

Key words: rolling of rings, macrostructure, recrystallization, accumulated deformation, finite element method, model, stiffness matrix, equal-strength inserts.

Sa pagsasagawa ng paggawa ng gas turbine engine, ang mga bahagi ng singsing na may multifunctional na layunin ay malawakang ginagamit. Ang mga bahaging ito ay napapailalim sa mataas na mga kinakailangan sa mga tuntunin ng istraktura at antas. mekanikal na katangian. Ang pangunahing paraan para sa paggawa ng mga bahagi ng singsing ay mainit na rolling (Larawan 1). Ang isang tampok ng prosesong ito ay ang pagkakaroon ng maraming pagkilos ng lokal na pagpapapangit ng workpiece habang ito ay nasa mga rolyo at ang kasamang maramihang partial recrystallization sa interdeformation pause, na nagpapahirap sa pagkalkula ng kabuuang (naipon) na deformation sa panahon ng proseso.

Ito ay humahantong sa katotohanan na sa kahabaan ng cross-section ng workpiece, ang iba't ibang antas ng pagpapapangit, kabilang ang mga kritikal na antas ng pagpapapangit, ay maaaring sabay na naroroon. Kaugnay nito, ang mga kritikal na antas ng pagpapapangit ay nakakatulong sa pagbuo ng malalaking butil sa panahon ng panghuling recrystallization annealing. Kasabay nito, sa mga lugar kung saan ang pagpapapangit ay lumampas sa mga kritikal na halaga, bubuo ang isang pinong butil na istraktura. Kaya, ang heterogeneity ng deformation ay humahantong sa heterogeneity ng butil, i.e. structural heterogeneity sa cross-section ng mga bahagi at isang pagbaba sa antas ng mga mekanikal na katangian. Upang maiwasan ito, kinakailangang malaman sa bawat yugto ang dami ng naipon na pagpapapangit na natanggap ng metal kapwa sa bawat lokal na yugto ng pagpapapangit at para sa buong panahon ng pag-ikot sa kabuuan. Kaugnay nito, ang layunin ng artikulong ito ay bumuo ng isang matematikal na modelo na nagpapahintulot sa isa na matukoy ang stress de-

Grechnikov Fedor Vasilievich, Doktor ng Teknikal na Agham, Propesor, Kaukulang Miyembro ng Russian Academy of Sciences, Bise-Rektor para sa Academic Affairs. Email: [email protected]. Aryshensky Evgeniy Vladimirovich, nagtapos na estudyante. Email: [email protected].

Beglov Erkin Dzhavdatovich, kandidato ng mga teknikal na agham, nangungunang inhinyero. Email: [email protected].

nabuo na estado at ang magnitude ng antas ng naipon na pagpapapangit.

Kapag nabuo ang modelo ng may hangganan na elemento, isinasaalang-alang na, dahil sa mahusay na proporsyon, ang istraktura at mga katangian ng pinagsamang singsing ay magkapareho para sa lahat ng mga seksyon sa kahabaan ng circumference. Isinasaalang-alang ang sitwasyong ito, ang modelo ay itinayo hindi para sa buong singsing, ngunit para sa isang segment na katumbas ng 6 na haba ng deformation zone. Ang segment ay nahahati sa tatsulok na may hangganan na mga elemento, tulad ng ipinapakita sa Fig. 2.

Ang anggulo p, na tumutukoy sa posisyon ng elemento sa lugar ng solusyon, ay matatagpuan gamit ang sumusunod na formula.

12 1 ■ Kg

(2YAN + 2YAV), (1)

kung saan ang YAN, YAB ay ang panlabas at panloob na radii ng singsing;

SA - average na radius ring sa 1 turn.

b ay ang haba ng arko ng kontak sa alinman sa mga rolyo. Upang matukoy ito, ginagamit ang formula

b 1(2) AN, (2)

kanin. 1. Scheme ng proseso ng mainit na rolling ng mga singsing: 1 - blangko, 2 - panloob na non-drive roll (mandrel), 3 - panlabas na drive roll, 4, 5 - guide rollers, 6 - limit switch (diameter control)

kung saan ang R2 ay ang radii ng drive at non-drive roll

A b - absolute compression Hinahati muna namin ang lugar ng solusyon sa mga quadrangular na sektor, na ang bawat isa ay tumutugma sa dalawang magkatabing triangular na elemento. Mayroong N row ng mga sektor sa radial na direksyon at M sa tangential na direksyon. Mayroong 2 ■ N ■ M tatsulok na elemento at (M + 1) ■ (N + 1) node. Ang pag-numero ng mga node ay ipinapakita sa Fig. 2. Tinutukoy namin ang mga coordinate ng 1st node kasama ang mga axes 1 at 2 bilang xc, X"2

World Cup)] NMMM)| ;<3>

1 Evn.+Dn-Dn pagkatapos!± ^toD

Sa panahon ng proseso ng pagkalkula, ang mga coordinate ng mga node sa anumang punto sa lugar ng pagkalkula ay magbabago sa pamamagitan ng

paglipat ng mga node ip, 2. Upang mahanap ang ip, 2 gagamitin natin ang paraan ng enerhiya. Isaalang-alang ang isang hiwalay na triangular na elemento 1 na may mga node 1, 2, 3 sa Fig. 3.

Ipagpalagay natin na ang elemento sa una ay hindi binibigyang diin, ang mga puwersa ng nodal ay katumbas ng 0. Pagkatapos ang mga puwersa A, Y, /3 ay inilalapat sa mga kaukulang node ng elemento. Bagong config

Ang mga node ay magkakaroon ng displacement d11, d12, d, d22, d^, d32 Ang superscript ay tumutukoy sa elemento, aalisin natin ito sa hinaharap Potensyal na enerhiya I ng bagong pagsasaayos na may kaugnayan sa paunang isa, ito ay ang pagkakaiba sa pagitan ng enerhiya ng naka-stress na estado na naipon sa elemento u at ang gawaing ginawa ng mga puwersa /2,/3 sa displacement vector e, .

I=u-Zh=2 |(p + st22£22+^^ Uj-A 1j11 -

Fig 3. Pagtatakda ng mga kondisyon ng hangganan sa problema ng pagpapapangit ng segment

kung saan е12.....- mga paggalaw sa mga node ng elemento

sa direksyon 1,2 ayon sa pagkakabanggit;

/p...... /32 - mga puwersang nasa ilalim ng impluwensya nito

ang mga node ay nagbabago sa direksyon ng 1,2, ayon sa pagkakabanggit;

Ang е11 е22 ay normal, at ang е12 ay mga tangential na bahagi ng deformation tensor;

y11y22 - normal, y12 - tangential na bahagi ng stress tensor.

Isinasagawa ang pagsasama sa dami ^ (sa itinuturing na kaso ng deformation ng eroplano - ayon sa lugar elemento dF). Para sa kaginhawahan ng karagdagang solusyon, ipinapakita namin ang equation (5) sa matrix form.

I = - |a -e-eG-e 2

Г = 2\еТШеГ - =

Mga halaga ng mga bahagi ng vector е = |е„ ■■■ е32|| dapat na ang potensyal na enerhiya I ay may pinakamababang halaga:

■- = 0 ; Н1...3, . (7)

Pagkatapos ng pagkita ng kaibhan, sa anyo ng vector nakukuha namin ang:

I -ING)-ё = f. (8)

Upang maunawaan ang notasyon, ||sa||, at ||at|| Tingnan natin muli ang indibidwal na elemento na ipinapakita sa Fig. 3.

Kung ito ay tatsulok, tulad ng sa aming kaso, at ang mga stress dito ay nagbabago nang linear, pagkatapos ay inirerekomenda na iugnay ang mga halaga ng pag-aalis ng mga node ng elemento at ang pagpapapangit nito sa sumusunod na formula.

X22 X-32 X11 X31 X32 X12 X21 X11

21 Hz 12 22

Sa matrix form, isinusulat namin ang expression (9) tulad ng sumusunod:

e = \\B\\ - e. (9 a)

Tulad ng makikita mula sa (9) ||sa|| nagpapahayag ng mga pagbabago sa mga coordinate ng mga node ng isang triangular na elemento habang pinapanatili ang lugar nito at nag-uugnay sa paggalaw sa mga node nito na may naipon na pagpapapangit.

Sa turn ||at|| nagpapahayag ng relasyon sa pagitan ng strain tensor at ng stress tensor. Ang mga halaga nito ay naiiba para sa nababanat at plastik na estado. Konklusyon ||AT|| para sa parehong mga kondisyon

ay matatagpuan sa . Ang mga halaga nito ay ibinibigay dito, at para lamang sa strain ng eroplano at diskarte sa enerhiya. Nababanat na pagpapapangit:

1 + V 1- - 2v 1 - 2v

Kondisyon ng plastik:

)- ее = |И| - ee, (12)

para sa nababanat na bahagi ng pagpapapangit, para sa plastik na bahagi ng pagpapapangit.

a11 a11 a11 0 22 ^ a11 012

a22 a11" 0 22 0 22 0 22 a12

a12 a11 a12 0 22 a12 012

kung saan shear modulus O =

8 - katangian na parameter ng nababanat-plastik na estado

Ang parameter na ito ay nagpapahintulot sa amin na isaalang-alang ang pag-asa ng stress sa pagpapapangit at iba pang mga parameter ng proseso, na ipinahayag sa pamamagitan ng isang relasyon ng form.

0 = 0(e, e, T, a sa c), (17)

kung saan ang e ay ang naipon na strain sa ilalim ng uniaxial compression (tension);

e - rate ng pagpapapangit; T - temperatura;

aoa a, b, c - empirically tinutukoy na mga relasyon. Nakatuon sa paghahanap para sa gayong mga relasyon

Pero malaking bilang pananaliksik. Ginamit namin ang mga resulta para sa mga haluang metal na ginagamit sa rolling gas turbine engine rings.

Bumalik tayo sa formula (8), na, tulad ng malinaw na ngayon, ay nagpapahayag ng ugnayan sa pagitan ng puwersa sa elemento, sa isang banda, at ang stress, deformation at displacement, sa kabilang banda. Ang pagkakaroon ng hindi kasamang mga displacement mula sa formula (8), tinutukoy namin ito kaliwang bahagi gaya ng mga sumusunod.

Ш = М-|И-B-dF- (18)

Ang Sh ay ang stiffness matrix. Isinasaalang-alang nito ang lahat ng mga parameter ng pagpapapangit na ibinigay sa itaas. Kung ibinigay na matrix ibinigay para sa isang tatsulok na elemento - ito ay tinatawag na lokal. Ang pandaigdigang matrix ay magiging kanang bahaging matrix ng system (M++1) ng mga equation, na nabuo bilang algebraic sum ng mga lokal na matrice ng bawat elemento.

Dapat tandaan na alam na natin ang boltahe

Para sa isang non-driven roll, sa unang kalahati ng gripping arc ang mga puwersa ay nakadirekta laban sa direksyon ng paggalaw ng metal, sa pangalawa - sa direksyon ng paggalaw (Larawan 3, b). Para sa bawat node na nakikipag-ugnay sa roll, ang direksyon ng mga puwersa ay kilala. P - normal na presyon, t = juP - friction force, j - friction coefficient.

Isaalang-alang natin ang equation (19), na sa pinalawak na anyo para sa node 9 ay isusulat tulad ng sumusunod (Larawan 3,b).

k17.17 d91 + k17.18 d92 + k17.19 d101 + k17.20 d102 +

K17.21 d111 + k17.22 d112 = f91 =

JP cos (p3 - P sin (p3, (20))

k18.17 d91 + k18.18 d92 + k18.19 d101 + k18.20 d102 +

K18,21 d111 + k18,22d112 = f92 =

P sin (p3 + /uP cos (p3. (21))

Kapag nilulutas ang mga equation (20) gamit ang pamamaraang Gaussian, isinasaalang-alang namin ang kondisyon ng hindi pagtagos ng materyal na workpiece sa hindi hinihimok na roll:

d91 ■ kasalanan (р3 = d92 ■ cos^3. (22)

Ang kundisyong ito ay magbibigay-daan sa amin na ibukod ang d92 mula sa sistema ng mga equation (19) Ginagawa namin ang pagbabagong ito para sa lahat ng mga equation na naglalaman ng mga node na nasa ibabaw ng non-driven na roll.

Ang bilis ng pag-ikot ng drive roll ay kilala, ngunit ang magkaparehong pag-aalis ng mga ibabaw ng metal at ang roll ay hindi alam. Ilapat natin ang sumusunod na pamamaraan.

Ipakilala natin ang isang kathang-isip na layer ng mga elemento. Ipakita natin ito gamit ang halimbawa ng isang elemento na may mga node 7, 6 (Figure 3a). Ang mga yunit na ito ay gumagalaw na parang mahigpit na konektado sa roll. Ang mga node ng metal contact layer 5 (Fig. 3 a) ay gumagalaw sa ibabaw ng roll. Ang elemento ng stiffness matrix K ay binago gamit ang friction index m. Ang mga elemento ng stiffness matrix ay pinarami ng m/m - c. Sa

m tending sa 0, nagiging mas matibay ang elemento, na ginagaya ang mababang friction. Kapag m ^ 1, ang "pagdidikit" ng materyal sa mga rolyo ay ginagaya. Ang mga elemento ay hindi modelo ng lubricant layer, ngunit sila ay modelo ng pagkilos ng lubricant. Ang bawat elemento ng isang kathang-isip na layer ay nilikha sa oras ng pagtatayo ng katumbas na tunay na elemento. Ang tunay at kathang-isip na mga elemento ng matrice ay maaaring ihambing at magkasamang lutasin sa equation (8). Ang mga paggalaw ng mga fictitious node ay kilala, ibig sabihin, gumagalaw sila na parang mahigpit na konektado sa roll.

Ang mga equation (19) para sa node 5 (Fig. 3 a) ay magkakaroon ng sumusunod na anyo.

k9 3d 23 + k 9.4d 22 + k9.7 d41 + k9.8 d42 + k9.9 d51 + + k 9.10 d52 + k 9.15 d 81 + k9.16 d82 + k 9.13 d71 + + k 9.14d 72 + k 9.11 d61 + k 9.12 d62 = f51 , (23)

k10.3 d 21 + k10.4d 22 + k10.7 d41 + k10.8 d42 + k10.9 d51 + + k10.10 d 52 + k10.15 d 81 + k10.16 d 82 + k10.13 d71 + + k10,14d72 + k10,11 d61 + k10,12d62 = f52 . (24)

Dahil ang puwersa sa node 5 ay normal sa ibabaw ng roll, mayroon kaming:

f2Cos^2 = fs1sin (P2, (25)

Kondisyon ng hindi pagtagos ng ibabaw ng roll ds1 cos^2 = ds2 sin (p2, (26)

Kapag kino-compile ang global stiffness matrix, binabago ang mga equation (23, 24) na isinasaalang-alang (25,

kanin. 4. Layout ng equal-strength inserts sa deformation zone sa panahon ng rolling. Ang H0 ay ang kapal ng workpiece bago ito pumasok sa mga rolyo; y, x - mga halaga ng mga coordinate ng pagpapasok;

a0, b0 at palakol, bx

paunang at panghuling sukat ng mga pagsingit, ayon sa pagkakabanggit

52, db1, maaari mo ring gamitin

26), hindi kasama ang /51, /5, ay tinatawag kapag nilulutas ang system (19) sa pamamagitan ng Gaussian elimination method. Sa panahon ng solusyon, ang mga halaga ng naipon na deformation, stress at displacements ay matatagpuan, i.e. ang stress-strain state sa deformation zone.

Ang kasapatan ng modelo ay napatunayan batay sa mga eksperimentong pag-aaral ng ring rolling na ibinigay sa trabaho. Sa gawaing ito, sinisiyasat namin ang deformation zone ng isang singsing na gawa sa aluminum alloy AMg6, kung saan

Ang mga butas ay na-drill sa mga layer at napuno ng mga pagsingit na gawa sa parehong metal (Larawan 4). Ang pag-roll ng mga singsing na may panlabas na diameter na 400 mm, isang panloob na diameter na 340 mm at isang kapal na 30 mm ay isinasagawa sa isang ring rolling mill model na PM1200 na may mga diameter ng work roll: upper drive - 550 mm at mas mababang non- drive - 200 mm; ang maximum na bilis ng feed ng pressure device ay 16 mm/sec.; ang bilis ng rolling na ibinigay ng disenyo ng gilingan ay 1.5 m/sec. Batay sa mga resulta ng pagsukat ng mga pagsingit, natagpuan ang mga halaga

"h T| /) / [>

___^ S.GChS1 IG I /1^1111.1S

¿■¡i nt ko a

V №|en.nch I data

5vep;rsks t;

anspsro-."at iyon

SgU 1, at inm b?

S:ch:"ini 2 ^ I member MZDSL.-fEBaMN!

■I l -I l i i e 2 t.i 11 i. 7VDSH1 V ■DIM [-1

kanin. Fig. 5. Pamamahagi ng intensity ng deformation kasama ang taas ng deformation zone kapag inilunsad ang isang ring sample ng AMg6 alloy: e1 ay ang antas ng naipon na deformation, y ay ang mga coordinate ng punto kasama ang y axis (na may Ho / 2 katumbas ng ordinate 1)

mga deformation at stress, na ipinakita sa Fig. 5. Ang ipinakita na pang-eksperimentong data sa pag-roll out ng isang singsing na gawa sa AMg6 alloy ay ipinakilala sa binuo na modelo ng finite element. Sa Fig. Inihahambing ng Figure 5 ang mga resulta ng simulation at pang-eksperimentong data.

Tulad ng makikita mula sa graph, ang mga resulta ng eksperimento at simulation ay halos magkapareho (ang convergence ay humigit-kumulang 15%).

1. Upang bumuo ng isang homogenous na macrostructure at ang kinakailangang antas ng mga mekanikal na katangian sa mga annular na bahagi ng isang gas turbine engine, kinakailangan upang kontrolin ang magnitude ng naipon na antas ng pagpapapangit sa bawat yugto ng mainit na rolling ng workpiece.

2. Isang modelo ng disenyo ng may hangganan na elemento ay binuo.

ang antas ng naipon na pagpapapangit sa iba't ibang yugto ng pagpapapangit ng mga blangko ng singsing.

3. Ang paghahambing ng mga resulta ng pagmomodelo at mga pang-eksperimentong dependency ay nagpapatunay sa kasapatan ng modelo.

MGA SANGGUNIAN

1. Lakhtin Yu.M., Leontyeva V.P. Metalurhiya. M.: Mechanical Engineering, 1980. 493 p.

3. Tselikov A.I. Teorya ng pagkalkula ng puwersa sa mga rolling mill. - M.: Metallugrgizdat, 1962.

2. Finite-element plasticity at metalforming analysis / G.W. Rove., C.E.N. Sturgess, P. Hartly., Cambridge University Press, 2005. 296 p.

4 P.I. Polukhin, G.Ya Gun, A.M. Galkin Paglaban sa plastic deformation ng mga metal at haluang metal. , M. Metalurhiya, 1983, p

5 Kostyshev V.A., Shitarev I.L. Inilalabas ang mga singsing. -Samara: SSAU, 2000. P. 206.

ANG FINAL-ELEMENT MODEL CALCULATION SIZE NA-SAVE DEFORMATION SA PROSESO NG HOT ROLLING RINGS

© 2009 F.V. Grechnikov1, E.V. Aryshensky1, E.D. Beglov2

Ito ay binuo, ay ang pangwakas na elemento ng modelo ng pagkalkula antas ang na-save up pagpapapangit sa iba't ibang yugto ng pagpapapangit ng paghahanda ng singsing. Ang paghahambing ng mga resulta ng pagmomodelo at pang-eksperimentong mga dependence ay nagpapatunay ng kasapatan ng modelo.

Mga pangunahing salita: rolling rings, macrostructure, recrystallization, ang na-save na deformation, paraan ng mga huling elemento, modelo, rigidity matrix, full-strength insert.

Fedor Grechnikov, Doctor of Technics, Propesor, Kaukulang Miyembro ng Russian Academy of Sciences, Vice Rector para sa Academic Affairs. Email: [email protected]. Evgenie Aryshensky, Graduate Student. Email: [email protected].

Erkin Beglov, Kandidato ng Technics, Nangungunang Inhinyero. Email: [email protected]