Аналіз формозміни та деформованого стану пустотілої ступінчастої поковки в процесі розкочування

Олег Євгенійович Марков, Максим Сергійович Косилов, Олексій Васильович Герасименко, Сергій Олександрович Шевцов

Анотація


Підвищення безпеки, пришвидшення термінів будівництва та збільшення строку експлуатації атомних електростанцій є одним з головних напрямків розвитку енергетичної промисловості. З цієї точки зору, велика увага сьогодні приділяється виготовленню поковок, які поєднують у собі декілька деталей. Це вимагає застосування нових технологій з застосуванням не стандартного інструменту. Мета роботи – аналіз формозміни та деформованого стану конусної ступінчастої поковки при розкочуванні ступінчастої заготовки з одночасним деформуванням виступу та уступу. Моделювання виконувалося за допомогою методу скінченних елементів, який узгоджується з експериментальними даними. Експериментальні дослідження виконувалися на свинцевих моделях. Розкочування ступінчастої заготовки при одночасному деформуванні виступу та уступ призводить до виникнення конусної поковки. Конусність з боку уступу виникає на початковій стадії розкочування і під час всього процесу збільшується. Виникнення конусної форми пояснюється тим, що під час розкочування, при однаковій абсолютній деформації (хід бойка), уступ отримує більше накопиченої деформації через більш тонку стінку.

Ключові слова


розкочування; деформований стан; обичайка; ступінчастий бойок; сумарна деформація; поковка

Повний текст:

PDF

Посилання


Suzuki, K., Sato, I., Kusuhashi, M. and Tsukada, H. (2000), “Current steel forgings and their properties for steam generator of nuclear power plant”, Nuclear engineering and design, vol. 198, no. 1-2, pp. 15-23, https://doi.org/10.1016/S0029-5493(99)00273-3

Ingersoll, D. (2015), Small modular reactors (SMRs) for producing nuclear energy: international developments, Handbook of small modular nuclear reactors, no. 1, https://doi.org/10.1533/9780857098535.1.27

Zhbankov, I.G., Markov, O.E. and Perig, A.V. (2014), “Rational parameters of profiled workpieces”, International journal of advanced manufacturing technology, vol. 72, no. 5-8, pp. 865-872, https://doi.org/10.1007/s00170-014-5727-5

Aref'ev, V.D., Pakalo, A.V., Zubkov, A.I., Sobolev, V.D. and Petunin, A.Ju. (SSSR), A. s. 958026 SSSR, MPK V 21 J 1/04, Sposob izgotovlenija konicheskih obechaek, № 3244552/25-27; zajavl. 11.02.81; opubl. 15.09.82, Bjul. No. 34, 3 p.

Markov, O.E. (2012), “Forging of large pieces by tapered faces”, Steel in translation, vol. 42, no 12, pp. 808–810. http://dx.doi.org/10.3103/S0967091212120054

Erve, M., Papouschek, F., Fischer, K. and Maidorn, Ch. (1988), “State of the art in the manufacture of heavy forgings for reactor components in the Federal Republic of Germany”, Nuclear engineering and design, vol. 108, no. 3, pp. 485-495, https://doi.org/10.1016/0029-5493(88)90238-5.

Markov, O.E., Perig, A.V., Markova, M.A. and Zlygoriev, V.N. (2016), Development of a new process for forging plates using intensive plastic deformation, International journal of advanced manufacturing technology, 83 (9-12), 2159-2174, http://dx.doi.org/10.1007/s00170-015-8217-5.

Nie, S.M., Yu, Zh.Q., Meng, D.N., Qi, R., Sh., Liu, X.G. and Jin, M. (2013), Research on Key Processing Technology of Nuclear Power Tapered Cylinder Forging, Advanced materials research, 690-693, 2387-2394, 10.4028/www.scientific.net/AMR.690-693.2387

Sun, M., Hao, L., Li, S., Li, D. and Li, Y. (2011), “Modeling flow stress constitutive behavior of SA508-3 steel for nuclear reactor pressure vessels”, Journal of nuclear materials, vol. 418, no. 1-3, pp. 269-280, https://doi.org/10.1016/j.jnucmat.2011.07.011

Yvanov, K.M. (2002), “Otsenka tochnosty upruhoplastycheskoho analyza metoda konechnikh elementov” [Estimation of the accuracy of elastoplastic analysis of the finite element method], Udoskonalennya protsesiv i obladnannya obrobky tyskom u metalurhiyi i mashynobuduvanni, zb. nauk. prats', Vol. 256, no. 1, pp. 57-62.

Markov, O.E., Perig, A.V., Zlygoriev, V.N., Markova, M.A. and Grin, A.G. (2017), “A new process for forging shafts with convex dies. Research into the stressed state”, International journal of advanced manufacturing technology, vol. 90, no. 1-4, 801–818, http://dx.doi.org/10.1007/s00170-016-9378-6

Barabash, A.V., Gavril’chenko, E.Yu., Gribkov, E.P. and Markov, O.E. (2014), Straightening of sheet with correction of waviness, Steel in translation, vol. 44, no. 12, pp. 916–920, http://dx.doi.org/10.3103/s096709121412002x


Пристатейна бібліографія ГОСТ


  1. Current steel forgings and their properties for steam generator of nuclear power plant / Suzuki K., Sato I., Kusuhashi M., Tsukada H. // Nuclear engineering and design – 2000 – №198 – с. 15-23 – https://doi.org/10.1016/S0029-5493(99)00273-3
  2. Ingersoll D. T. Small modular reactors (SMRs) for producing nuclear energy: international developments / D. Ingersoll // Handbook of Small Modular Nuclear Reactors. – 2015. – №1. – С. 27–60. – https://doi.org/10.1533/9780857098535.1.27
  3. Zhbankov I. G. (2014). Rational Parameters of Profiled Workpieces for an Upsetting Process /I. G. Zhbankov, O. E. Markov, A. V. Perig // International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 71(5–8), 865 – 872. – https://doi.org/10.1007/s00170-014-5727-5
  4. А. с. 958026 СССР, МПК В 21 J 1/04. Способ изготовления конических обечаек / Арефьев В. Д., Пакало А. В., Зубков А. И., Соболев В. Д., Петунин А. Ю. (СССР). – № 3244552/25-27; заявл. 11.02.81; опубл. 15.09.82, Бюл. № 34. – 3 с.
  5. Markov O. E. (2012). Forging of Large Pieces by Tapered Faces / O. E. Markov // Steel in Translation. 42.(12), 808 – 810. http://dx.doi.org/10.3103/S0967091212120054
  6. State of the art in the manufacture of heavy forgings for reactor components in the Federal Republic of Germany / M. Erve, F. Papouschek, K. Fischer, C. Maidorn. // Nuclear Engineering and Design. – 1988. – №3. – P. 485–495. – https://doi.org/10.1016/0029-5493(88)90238-5
  7. Markov O.E. (2016). Development of a new process for forging plates using intensive plasticdeformation / O. E. Markov, A. V. Perig, M. A. Markova, V. N. Zlygoriev // International journal of advanced manufacturing technology. 83 (9-12). 2159–2174. – http://dx.doi.org/10.1007/s00170-015- 8217-5
  8. Research on key processing technology of nuclear power tapered cylinder forging / [S. Nie, Z. Yu, D. Meng et al.]. // Advanced materials research – 2013 – с. 2387 – 2394 – 10.4028/www.scientific.net/AMR.690-693.2387
  9. Modeling flow stress constitutive behavior of SA508-3 steel for nuclear reactor pressure vessels /[M. Sun, L. Hao, S. Li et al.]. // Journal of nuclear materials – 2011 – №1-3 – P. 269–280 – https://doi.org/10.1016/j.jnucmat.2011.07.011
  10. Иванов К. М. Оценка точности упругопластического анализа метода конечных элементов / К. М. Иванов // Удосконалення процесів і обладнання обробки тиском у металургії і машинобудуванні : зб. наук. праць. – Краматорськ : ДДМА, 2002. – С. 57–62.
  11. А new process for forging shafts with convex dies. Research into the stressed state (2017). / Oleg E. Markov , Alexander V. Perig, Vitalii N. Zlygoriev, Marina A. Markova, Alexander G. Grin // International journal of advanced manufacturing technology. 90, 801 – 818. http://dx.doi.org/10.1007/s00170-016- 9378-6.
  12. Barabash A.V. (2014). Straightening of sheet with correction of waviness /A.V. Barabash E. Yu. Gavril’chenko, E. P. Gribkov, O. E. Markov // Steel in translation. 44 (1), 916–920. ttp://dx.doi.org/10.3103/s096709121412002x 




DOI: https://doi.org/10.20535/2521-1943.2017.81.115224

Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.


________________

National Technical University of Ukraine "Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute" 

Address: 37, Prospect Peremohy, 03056, Kyiv-56, Ukraine

tel: +380 (44) 204-95-37

http://journal.mmi.kpi.ua/