Моделювання технологічного процесу видавлювання заготовок компресорних лопаток
Loading...
Date
2019
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Донбаська державна машинобудівна академія
Abstract
UK: Метою роботи є чисельне моделювання процесу видавлювання заготовок лопаток компресорів авіаційних двигунів при вирішенні задач пластичного деформування, порівняння результатів моделювання із реальними результатами.
Показано спосіб використання сучасних систем моделювання, що дозволяють значно скоротити витрати та час розробки нового оснащення за рахунок віртуального моделювання процесу штампування, без виготовлення оснащення та завантаження ковальсько-пресового обладнання. В якості системи моделювання процесів використано програму QForm 2D/3D, за допомогою якої можна варіювати різними параметрами процесу деформування.
Проведено моделювання технологічного процесу видавлювання заготовок компресорних лопаток газотурбінних двигунів. Процес видавлювання моделювався за фактичними розмірами лопатки та штампового оснащення. За формою профілю заготовки компресорної лопатки з урахуванням температурного розширення створено моделі штампового оснащення Розглянуто особливості створення тривимірної моделі, завдання параметрів моделі в розрахунковий модуль та нанесення сітки кінцевих елементів. Представлено результати комп’ютерного моделювання, показано характер плину металу при деформації, силові та енергетичні параметри процесу. Показано результати експериментальних досліджень, проведених на серії заготовок, що були отримані із поступовим збільшенням довжини пера до технологічних параметрів.
Представлено відповідність форми видавленої заготовки, отриманої розрахунковим шляхом, зовнішньому вигляду реальної заготовки, характер заповнення порожнини матриці, а також місця утворення можливих дефектів. Показано застосування прикладних технологій для моделювання процесу деформації та виготовлення штампового оснащення.
EN: The purpose of research is numerical modeling of the process of aviation engines compressor blades blanks extruding with solving plastic deformation tasks, comparing simulation results with actual results.
The method of using modern modeling systems is shown, which makes it possible to significantly reduce the costs and development time of new tooling through virtual modeling of the stamping process, without making tooling and loading forging equipment. The QForm 2D/3D program was used as a process modeling system, with which you can vary the various parameters of the deformation process.
It was carried out technological process modeling of compressor blades blanks extrusion of gas-turbine engines. The extrusion process was modeled on the actual blade size and die tooling. According to the shape of the profile of the compressor blade blank, taking into account thermal expansion, models of die tooling have been created. It was considered the creating peculiarities of a 3D model, setting the model parameters in the calculation module and applying the finite element grid. It was presented the results of computer simulation, the nature of the metal flow under deformation, the power and energy parameters of the process. It was shown that the obtained results are consistent with experimental studies carried out on a series of blanks that were obtained with a gradual increase in the length of the blade to technological parameters.
It was presented a good correspondence of the extruded blade, obtained by calculation, the external form of the real workpiece, the filling of empty matrices, as well as the place of defects. The use of applied technologies for modeling the deformation process and the manufacture of stamp equipment is shown.
RU: Целью работы является численное моделирование процесса выдавливания заготовок лопаток компрессоров авиационных двигателей при решении задач пластической деформации, сравнение результатов моделирования с реальными результатами.
Показан способ использования современных систем моделирования, позволяющий значительно сократить расходы и время разработки новой оснастки за счет виртуального моделирования процесса штамповки, без изготовления оснастки и загрузки кузнечно-прессового оборудования. В качестве системы моделирования процессов использовано программу QForm 2D/3D, с помощью которой можно варьировать различными параметрами процесса деформирования.
Проведено моделирование технологического процесса выдавливания заготовок компрессорных лопаток газотурбинных двигателей. Процесс выдавливания моделировался по фактическим размерам лопатки и штамповой оснастки. По форме профиля заготовки компрессорной лопатки с учетом температурного расширения созданы модели штамповой оснастки. Рассмотрены особенности создания трехмерной модели, задания параметров модели в расчетный модуль и нанесения сетки конечных элементов. Приведены результаты компьютерного моделирования, показан характер течения металла при деформации, силовые и энергетические параметры процесса. Приведены результаты экспериментальных исследований, выполненные на серии заготовок, которые были получены с постепенным увеличением длины пера до технологических параметров.
Представлено соответствие формы выдавленной заготовки, полученной расчётным путем, внешнему виду реальной заготовки, характер заполнения полости матрицы, а также места образования возможных дефектов. Показано применение прикладных технологий для моделирования процесса деформации и изготовления штамповочного оборудования.
Description
Тітов В.А. Моделювання технологічного процесу видавлювання заготовок компресорних лопаток / В.А. Тітов, А.М. Бень // Обробка матеріалів тиском – 2019. - № 1 (48). – С.53-57.
Keywords
компресорна лопатка, видавлювання, чисельне моделювання, пластична деформація, тривимірна модель, перо, заготовка, газотурбінний двигун, compressor blade, extruding, numerical, modeling, plastic deformation, 3D model, blank, gas turbine engine, компрессорная лопатка, выдавливание, численное моделирование, пластическая деформация, трехмерная модель, перо, заготовка, газотурбинный двигатель