بررسی شبیه سازی دوبعدی نورد حلقه داغ و تاثیر پارامترهای مختلف بر روی فرایند شکل دهی اسپول موتور

فرایند نورد حلقه جهت تولید حلقه­ های بدون درز جوش می ­باشد که در صنایع مختلف به ویژه ماشین­ سازی، هوافضا و هسته­­ ای کاربرد دارد. از مزایای قابل توجه در فرآیند نورد حلقه، صرفه­ جویی در ماده اولیه، کاهش زمان تولید و انرژی می­ باشد. با توجه به ماهیت پیچیده فرایند نورد حلقه و پارامتر­های تاثیرگذار بر روی آن لازم است تا قبل از ساخت حلقه­ های طرحدار به جای آزمایشات عملی شرایط کلی شکل­ دهی بر روی آن­ها با روش­ های عددی بررسی گردد. در این پژوهش فرایند نورد حلقه داغ آلیاژ Ti۶Al۴V جهت تولید اسپول موتور در نرم­افزار آباکوس مورد توجه قرار گرفته است و به دلیل طرح پیچیده پوسته و زمان طولانی شبیه­ سازی از مدل ساده شده ­ای جهت بررسی شرایط حاکم بر شبیه­ سازی صحیح فرایند استفاده شده است. با مقایسه مدل­ های دوبعدی و سه­ بعدی مشخص شد که دقت حالت دو­بعدی با در نظر گرفتن پارامتر­هایی بر اساس ابعاد غلتک­ ها و حلقه و همچنین سرعت شکل­ دهی می­ تواند کم یا زیاد باشد که در این مطالعه بازه قابل قبول برای آن­ها تعیین گردید. در مدل مورد نظر با توجه به مقادیر این پارامتر­ها شبیه­ سازی از دقت قابل قبولی برخوردار است. در ادامه روش­ های افزایش سرعت حل در آباکوس، تاثیر عوامل موثر بر روی شبیه­ سازی حلقه از جمله خصوصیات مکانیکی ماده مورد نظر، وجود غلتک ­های راهنما بر نتایج خروجی فرایند و امکان جدا­سازی معادلات ترمومکانیکی، بررسی گردید. نتایج حاصل را می­ توان در شبیه­ سازی نورد حلقه داغ آلیاژهایی با خصوصیات مشابه با  Ti۶Al۴V به طور مناسبی استفاده نمود. 

Keywords:

Hot ring rolling , jet engine’s spool , key parameter , mass scaling , ABAQUS software