Фальке Викрам, Найак Сумяранян, Нарасимхан К., Нандедкар В.М. Объемный сопряженный термомеханический КЭ-анализ влияния технологических параметров процесса раскатки колец

Аннотация

Радиально-аксиальная раскатка колец представляет собой метод ступенчатого деформирования, применяемый при изготовлении бесшовных колец. Преимущества данного метода заключаются в высокой точности изготовления, кратковременном производственном цикле, а также значительной экономии материала. При этом отмечается неравномерность температуры и колебания пластической деформации. Технологические параметры, такие как скорость подачи раскатки, скорость вращения главного валка и скорость осевой подачи валка, оказывают влияние на распределение температуры и деформаций. Для изучения воздействия различных комбинаций технологических параметров на равномерность температуры и деформаций с помощью комплекса ABAQUS/Explicit проводится сопряженный термомеханический КЭ-анализ. Для определения оптимальных технологических параметров применяется метод Тагути. Для оценки влияния технологических параметров на пластическую деформацию и температуру проводят анализ ANOVA, или дисперсионный анализ.

Ключевые слова

Комплекс ABAQUS, технологические параметры, раскатка колец, термомеханический, Тагути, анализ ANOVA.

Фальке Викрам – Инженерно-технологический институт Шри Гуру Гобинд Сингх-джи, Нандед, Индия.

Найак Сумяранян – Индийский технологический институт Бомбея, Мумбай, Индия.

Нарасимхан К. – Индийский технологический институт Бомбея, Мумбай, Индия. E-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Нандедкар В.М. – Инженерно-технологический институт Шри Гуру Гобинд Сингх-джи, Нандед, Индия.

1. J.M. Allwood, E. Tekkaya, and T.F. Stanistreet. The development of ring rolling technology. Steel Research International, 2005, no. 2–3, pp. 111–120.

2. G. Zhou, L. Hua, and D.S. Qian. 3D coupled thermo-mechanical FE analysis of roll size effects on the radial-axial ring rolling process. Computational Material Science, 2011, vol. 50, no. 3, pp. 911-924.

3. L. Guo and H. Yang. Towards a steady forming condition for radial-axial ring rolling. International Journal of Mechanical Science, 2011, vol. 53, no. 4, pp. 286-299.

4. G. Zhou, L. Hua, J. Lan, and D.S. Qian. FE analysis of coupled thermo-mechanical behaviors in radial-axial rolling of alloy steel large ring. Computational Material Science, 2010, vol. 50, no.1, pp. 65–76.

5. L. Giorleo, E. Ceretti, and C. Giardini. Milling Curves Influence in Ring Rolling Processes. Key Engineering Materials, 2014, vols. 622-623, pp. 956–963.

6. X. Wang and L. Hua. Analysis of guide modes in vertical hot ring rolling and their effects on the ring’s dimensional precision using FE method. Journal of Mechanical Science and Technology, 2011, vol. 25, no. 3, pp. 655–662.

7. D.R. Nielsen, S.W. Thompson, C.J. Van Tyne, and M.C. Mataya. Grain Size Control in Ring-Rolled Alloy 718. The Minerals, Metals & Materials Society, 1994, pp. 373–392.

8. Q. Li, Z. Ma, T. Liu, F. Li, Z. Wei, and C. Su. 3D thermomechanically coupled FEM analysis of large disk rolling process and trial production. International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 2014, vol. 74, no. 1–4, pp. 403–411.

9. G. A. Berti, L. Quagliato, and M. Monti. Set-up of radial–axial ring-rolling process: Process worksheet and ring geometry expansion prediction. International Journal of Mechanical Science, 2015, vol. 99, pp. 58–71.

10. L.Li, H. Yang, L. Guo, and Z. Sun. A control method of guide rolls in 3D-FE simulation of ring rolling. Journal of Materials Processing Technology, 2008, vol. 205, no. 1–3, pp. 99–110.

11. J. Zhou, F.L. Wang, M.H. Wang, and W.J. Xu. Study on forming defects in the rolling process of large aluminum alloy ring via adaptive controlled simulation. International Journal of Advanced Manufacturing Technology, vol. 55, no. 1–4, 2011.

12. L. Giorleo, E. Ceretti, and C. Giardini. Energy consumption reduction in Ring Rolling processes: A FEM analysis. International Journal of Mechanical Science, 2013, vol. 74, pp. 55–64.

13. H. Lin and Z. Z. Zhi. The extremum parameters in ring rolling. Journal of Materials Processing Technology, 1997, vol. 69, no. 1–3., pp. 273–276.

14. M. Kaladhar, K.V. Subbaiah, and C.H.S. Rao. Optimization of surface roughness and tool flank wear in turning of AISI 304 austenitic stainless steel with cvd coated tool. Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering, 2013, vol. 8, no. 2, pp. 165–176.

15. K. Universiti, T. Tun, and H. Onn. Analyses of surface roughness by turning process using Taguchi method. Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering, 2007, vol. 20, no. 1–2, pp. 503–506.

16. T. Kıvak. Optimization of surface roughness and flank wear using the Taguchi method in milling of Hadfield steel with PVD and CVD coated inserts. Measurement, 2014, vol. 50, pp. 19–28.

17. N. Mondal, B. Doloi, B. Mondal, R. Das.Optimization of Flank wear using Zirconia toughened Alumina (ZTA) cutting tools : Taguchi Method and Regression Analysis. Measurement, 2011, vol. 44, no. 10, pp. 2149–2155.

18. S. Kamaruddin, Z.A. Khan, K.S. Wan, and N. Tebal. The use of the taguchi method in determining the optimum plastic injection moulding parameters for the production of a consumer. Jurnal Mekanikal, 2004, vol. 18, pp. 98–110.

Подробности: Опубликовано: 24 июня 2019; Обновлено: 24 июня 2019; Просмотров: 1900