شبیه‌سازی فرایند نورد حلقه قطعات فرم‌دار پیچیده با استفاده از روش اجزا محدود

Subject Areas : Journal of Simulation and Analysis of Novel Technologies in Mechanical Engineering

عبدالعلی مراثی ¹ , محمد سالم ²

1 - استادیار، دانشکده مکانیک، دانشگاه صنعتی مالک اشتر
2 - دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده مکانیک، دانشگاه صنعتی اصفهان

Received: 2015-09-30 Accepted : 2015-09-30 Published : 2009-12-22

Keywords: : نورد حلقه شعاعی- محوری, روش اجزا محدود, غلتک‌های راهنما, Ti-6Al-4V,

Abstract :

هدف اصلی این مقاله محاسبه نیروها و گشتاور‌های هریک از غلتک‌های فرایند نورد حلقه با هدف طراحی و ساخت دستگاه نورد حلقه برای تولید دو پوسته موتور هواپیما است. برای محاسبه نیروها و گشتاور‌ها، شبیه‌سازی فرایند نورد حلقه شعاعی- محوری دو پوسته موتور هواپیما با استفاده از روش اجزا محدود صورت گرفت. برای اطمینان از نتایج شبیه‌سازی، خروجی‌های حاصل از شبیه‌سازی نورد یک حلقه ساده از جنس Ti-6Al-4V با نتایج تجربی مقایسه می‌شود. پارامترهای مورد مقایسه دمای حلقه و شکل مقطع آن است و مقایسه نتایج حاکی از دقت خوب نتایج و میزان خطای ناچیز آنهاست. همچنین در این مقاله روش جدیدی برای شبیه‌سازی غلتک‌های راهنما بیان شده است که نسبت به روش‌های گذشته دارای سادگی و کارایی بیشتری است.

References:

[1] Li L., H., Yang L. Guo et al., A control method of guide rolls in 3D-FE simulation of ring rolling, Journal of Materials Processing Technology, vol. 205, no. 1-3, 2008, pp. 99-110.

[2] Allwood J. M., A Structured Search for Novel Manufacturing Processes Leading to a Periodic Table of Ring Rolling Machines, Journal of Mechanical Design, vol. 129, no. 5, 2007,
pp. 502-511.

[3] Joun M. S., Chung J. H., , Shivpuri R., An axisymmetric forging approach to preform design in ring rolling using a rigid-viscoplastic finite element method, International Journal of Machine Tools and Manufacture, vol. 38,
no. 10-11, 1998, pp. 1183-1191.

[4] Yang D. Y., Ryoo J. S., An Investigation into the Relationship between Torque and Load in Ring Rolling, Journal of Engineering for Industry, vol. 109, no. 3, 1987, pp. 190-196.

[5] M. Wang, H. Yang, Z. C. Sun et al., Analysis of coupled mechanical and thermal behaviors in hot rolling of large rings of titanium alloy using 3D dynamic explicit FEM, Journal of Materials Processing Technology, vol. 209, no. 7, 2009, pp. 3384-3395.

[6] Hua L., Qian D., Analysis of plastic penetration in process of groove ball-section ring rolling, Journal of Mechanical Science and Technology, vol. 22, no. 7, 2008, pp. 1374-1382.

[7] Song J. L., Dowson A. L., Jacobs et al. M. H., Coupled thermo-mechanical finite-element modelling of hot ring rolling process, Journal of Materials Processing Technology, vol. 121, no. 2-3, 2002, pp. 332-340.

[8] Hua L., Qian D., Pan L., Deformation behaviors and conditions in L-section profile cold ring rolling, Journal of Materials Processing Technology,
vol. 209, no. 11, 2009, pp. 5087-5096.

[9] Kim K. H., Suk H. G., Huh M. Y., Development of the profile ring rolling process for large slewing rings of alloy steels, Journal of Materials Processing Technology, vol. 187-188, 2007, pp. 730-733.

 

[10] Wang M., H., Yang Z.. Sun et al., Dynamic explicit FE modeling of hot ring rolling process, Transactions of Nonferrous Metals Society of China, vol. 16, no. 6, 2006,
pp. 1274-1280.

[11] Forouzan M. R., Salimi M., Gadala M. S. , Guide roll simulation in FE analysis of ring rolling, Journal of Materials Processing Technology, vol. 142, no. 1, 2003, pp. 213-223.

[12] Chabin D., Emptas P. Y., Bouzaiane M., Numerical simulation of ring rolling process, Application to superalloy 718 parts, AIP Conference Proceedings, vol. 907, no. 1, 2007, pp. 1366-1371.

[13] Moon H. K., Lee M. C., Joun M. S., Predicting polygonal-shaped defects during hot ring rolling using a rigid-viscoplastic finite element method, International Journal of Mechanical Sciences, vol. 50, no. 2, 2008,
pp. 306-314.

[14] Qian D., L., Hua L., Research on gripping conditions in profile ring rolling of raceway groove, Journal of Materials Processing Technology, vol. 209, no. 6, 2009pp. 2794-2802.

[15] DEFORM-3D Software, Version 6.1, 2007.