|
Fabrication of hollow shafts for gas turbine engines by traditional methods such as
forging or pressing is characterized by high labor intensity and a low metal utilization ratio.
Low technological effectiveness of these methods is caused by the low plasticity and
workability of high-temperature alloys, of which the shafts are fabricated and their complex
shapes as well. In the present work, the possibility of using isothermal roll-forming to enhance
the efficiency of the manufacturing process of such parts is demonstrated. Computer and
physics modeling of the shaft roll-forming process is carried out. The effect of complex loading
of a billet and its configuration on strain localization and forming of an article during rollforming
are demonstrated. The rational form of a billet is determined and method of its rollforming
is developed that allows for forming a given article. The results of the study are used
for quasiisothermal roll-forming of a real hollow shaft out of chromium steel EI962-Sh with
given shape, a homogeneous structure and high level of mechanical properties.
Keywords: simulations; roll-forming; isothermal deformation; chromium steel; hollow shaft. |
full paper (pdf, 1168 Kb)
|
Изготовление полых валов для газотурбинных двигателей традиционными
методами штамповки или прессования отличается высокой трудоемкостью и низким
коэффициентом использования металла. Низкая технологичность этих методов
обусловлена малой пластичностью и труднодеформируемостью жаропрочных сплавов,
из которых изготавливаются эти детали, а также сложной формы последних. В
настоящей работе показана возможность применения изотермической раскатки для
повышения эффективности процесса изготовления таких деталей. Проведено
компьютерное и физическое моделирование процесса раскатки вала.
Продемонстрировано влияние сложного нагружения заготовки и её конфигурации на
локализацию деформации и формообразование детали при раскатке. Определена
рациональная форма заготовки и разработан метод её раскатки, обеспечивающие
формирование заданной детали. Результаты исследования использованы в пробной
квазиизотермической раскатке натурного вала из высокохромистой стали ЭИ962-Ш с
заданными формой, структурой и механическими свойствами.
Ключевые слова: моделирование; раскатка; изотермическая деформация; хромистая сталь; полый вал. |
full paper (pdf, 1168 Kb)