Influence of pass spacing on the spinning process of nickel-based alloy conical casing

Influencia de la distancia entre pasadas en el proceso de hilatura de tripa cónica de aleación a base de níquel

Las aleaciones con base de níquel de alta temperatura son propensas a los defectos de conformado debido a un grave endurecimiento por deformación, y el espaciado entre pasadas es un parámetro importante en el estirado y la hilatura multipasada. Utilizando la superaleación GH4169 como material, se estableció un modelo de elementos finitos (MEF) basado en la plataforma Simufact, y se exploró la influencia del espaciado entre pasadas en el proceso de hilatura utilizando la curva cóncava y la trayectoria de arco circular. Los resultados muestran que la tensión-deformación aumenta con el incremento del espaciado entre pasadas. Obtención de la distancia óptima entre pasadas en condiciones específicas: espesor de pared de la pieza bruta t = 2,5 mm, diámetro de la pieza bruta d = 250 mm, relación de avance f = 1,2 mm/rad, velocidad del mandril n = 300 r/min, distancia entre pasadas p = 14 mm.

INTRODUCCIÓN

La carcasa cónica de los motores de aviación es el principal componente externo de carga de todo el motor, por lo que debe cumplir unos requisitos muy estrictos en cuanto a calidad de conformado y propiedades mecánicas[1]. La pieza cónica giratoria es un tipo de carcasa cónica de motor aeronáutico. Este tipo de piezas se suele conformar mediante estampación y embutición de varias pasadas. La gran fuerza de hilatura puede causar graves desigualdades en el grosor de las paredes. La hilatura es un tipo de conformado de plástico con las ventajas de una baja utilización de material, un buen rendimiento del producto y una alta precisión dimensional. Por lo tanto, la conformación por hilatura es uno de los métodos eficaces para preparar la carcasa cónica de superaleación de alta precisión. La mayoría de los materiales son aleaciones de alta temperatura, que son propensas a los defectos de conformado debido a su gran resistencia a la deformación y a un grave endurecimiento por deformación. Para controlar eficazmente la conformación precisa de las piezas cónicas y mejorar la calidad de la conformación, es necesario desarrollar la influencia de los parámetros del proceso en la calidad de la conformación de la carcasa cónica de superaleación.

En la actualidad, Wang Xingkun[2], basándose en la plataforma experimental de hilatura fuerte térmica, utilizó el análisis de rangos, el análisis de correlación de grises y otros métodos para explorar la influencia de los parámetros del proceso en la calidad de conformado de las piezas de hilatura. Los resultados muestran que la tasa de adelgazamiento y la cantidad de desalineación axial tienen un efecto significativo en la precisión de conformado de las piezas de hilatura. Li et al.[3] establecieron una trayectoria parametrizada de múltiples pasadas y estudiaron la influencia de la trayectoria de la rueda en la calidad de conformado. Los resultados muestran que para el conformado de carcasas cilíndricas de chapa, la trayectoria curva cóncava es mejor que la curva convexa, y la curva Bezier de segundo orden Las piezas conformadas tienen la distribución de espesor de pared más uniforme. Ling Zeyu[4]estableció un modelo de elementos finitos para la embutición e hilatura de piezas cónicas y cilíndricas de aleación con base de níquel basado en el software de elementos finitos ABAQUS, obtuvo la ley de conformado por embutición e hilatura de múltiples pasadas de piezas de superaleación GH3030, y estudió los parámetros clave del proceso de la rueda giratoria.