شبیه سازی شکل دهی اسپول های کمپرسور موتور جت توسط فرآیند نورد حلقوی

در سال های اخیر در بسیاری از صنایع از جمله صنایع هوایی و ریلی، برای تولید رینگ های بدون درز از فرایند نورد حلقوی استفاده می شود. علت این امر مزایای این فرایند همچون صرفه جویی در هزینه و مواد، کیفیت بالا و بازدهی بالا می‌باشد. در این تحقیق شکل‌دهی اسپول جلو و عقب کمپرسور یک موتور هواپیما به کمک فرآیند نورد حلقوی مورد بررسی قرارگرفته است. به دلیل پیچیده‌ بودن اشکال سطح داخلی و بیرونی این اسپول‌ها، شبیه‌سازی فرآیند نورد حلقوی برای آن‌ها دشوار می‌باشد. برای شبیه‌سازی انجام شده، بررسی تنش‌های اعمالی به غلتک اصلی با فرض شکل‌پذیر بون غلتک‌ها انجام شده است. همچنین نیروهای وارد بر غلتک اصلی در حالتی که غلتک‌‌ها شکل‌پذیر فرض شده‌اند، استخراج و با نتایج قبلی که کلیه غلتک‌ها صلب می‌باشد مقایسه شده‌اند. در هر دو اسپول فرم‌های پیچیده بر روی سطح غلتک طراحی‌شده وجود دارد. اگر از تمرکز تنشی که در نقاط نوک‌تیز ایجاد‌شده در زمان المان‌بندی صرفنظر شود، تنش‌های ایجاد-شده بر‌روی سایر قسمت‌های قالب در حدود 400 مگاپاسگال می‌باشد. بنابراین برای اسپول جلو و عقب می توان از فولاد h13 جهت ساخت کلیه قالب‌ها استفاده نمود. اما پیشنهاد می‌گردد که تا حد امکان سطح پوسته سخت‌کاری شده و بعد از ساخت قالب‌ها و استفاده از آن‌ها جهت تولید انبوه پوسته‌ها، به طور مداوم این سطوح بازبینی گردد.

simulation of the forming of jet engine compressor spools by ring rolling process

in recent years, ring rolling process is used to produce seamless rims in many industries, including the aviation and railway industries. the reason for this is the advantages of this process, such as saving money and materials, high quality and high efficiency. in this research, the shaping of the front and rear spools of an airplane engine compressor has been investigated using the ring rolling process. due to the complexity of the internal and external surface shapes of these spools, it is difficult to simulate the ring rolling process for them. for the performed simulation, the stress applied to the main roller has been checked with the assumption of the shape of the rollers. also, the forces acting on the main roller in the case where the rollers are assumed to be malleable have been extracted and compared with the previous results where all the rollers are rigid. in both spools, there are complex forms designed on the surface of the roller. if the concentration of stress created at the sharp points during elementing is ignored, the stresses created on other parts of the mold are around 400 mpa. therefore, h13 steel can be used for the front and back spools to make all molds. but it is suggested that the surface of the shell should be as hard as possible and after making molds and using them for the mass production of shells, these surfaces should be constantly reviewed.