Богуслаев (Богуслаев В.А., Муравченко Ф.М., Жеманюк П.Д., 2003 - Технологическое обеспечение эксплуатационных характеристик ГТД. Том 1), страница 5

Теоретическое определение поля температур с требуемой точностью представляет сложную задачу, поскольку контактный теплообмен между заготовкой и штампом является нестационарным из-за влияния как ннутреннего тепловыделения, связанного с пластическим течением материала заготовки при ее деформировании, так и наличия окисленного слоя, являющегося термическим сопротивлением, и сущестненно изменяющим картину теплообмена между заготовкой и штампом. твид.тоЬЬ-)алрь.га - Самалет севами руюааи?! Поэтому экспериментальное определение поля температур поверхности контакта заготовки лопатка-штамп является надежным и наиболее достоверным способом решения этой важной задачи.

Измерение контактных температур производилось специальными датчиками, которыми препарировались верхний и нижний штампы (рис. 1.33) (! 4). Изменение температуры фиксировалось осциллограммой (рис. 1.34). Истинная температура на поверхности контакта определялась в соотнетствии с зависимостью где Т вЂ” температура поверхности контакта„'С; Тсга — температура, зафиксированная на осциллограьсче, С; Тркр .— температура окружающего воздуха, С.

Максимум температуры на поверхности контакта заготовки лопатки с нижним и верхним штампами практически совпадает с максимумом полного усилия, развинаемым прессом, что видно на осциллограмме (см. Рнс, 1.34). Характер изменения кривых температуры на поверхности контакта в препарированных точках в интервале штамповки показывает, что максимальная температура 'для указанных точек находится в диапазоне от 600 до ЗОО С, причем наибольшая разница температуры на поверхности контакта в одном поперечном сечении может достигать 200 С (рис. 1.35, точки 11 и 12). В интервале штамповки температура на контактньп поверхностях заготовка-штамп возрастает от 170 С до максимального значения практически за 1 ...

2 10 2 с, а время выдержки максимального значения температуры для различных точек контактной поверхности составляет от ! до 3.10 с (рис. 1.35). Поэтому температурное поле поверхности контакта целесообразно представить по осредненной температуре повеРхности соприкосновения заготовки лопатки с верхним и нижним штампами (рис. 1.36). Температурное псле на поверхности контакта заготовки лопатин с верхним и нижним штампами распределяется неравномерно и изменяется н диапазоне от 316 до 396 С в контакте с верхним штампом и в диапазоне от 339 до 393 С вЂ” с нижним штампом (см. Рис. 1.36).

41 66, 500 ' 4ОО 8т010 Г 10 сее 0 2 4 6 2 4 6 8 10 10', сек О 2 4 6 6 10 С 101сек Рисунок 1.35 — Изменение контактной температуры поверхности заготовки со штампом в препарированных точках одной лопатки в гиггервале сс шчзешовкш а — е ° ах 1,г 5,7,а, б — в о .а 4,З; е — в ° ах И, П, 12 Рисунок 1.33 — Схема препарирования ппампа датчиками температуры РисУпок 1-34 — Осциллограмма контактных температур и усилий при штамповке с> Р а 200 100 ~зоо с 200 1ОО ггичг.гоЬЬле.ерЬ.ги - Самолет своими руками?! Р зоо Й ~~ гоо а 1ОО 1"- 42 х Рясунок 1Зо — Распределение контактной температуры по поверхности заготовки в местах препарирования нижнего (1, л, 5, 6, 7, о) и верхнего (Р, 1О, И, гг, 1З, 14) а 1.2.7 Точность вальцевания пера лопаток Обеспечение необходимой точности при холодном вальцевании пера лопаток является одной из наиболее сложных задач, поскольку к точности их геометрических размеров предъявляются очень высокие требования.

.:,Ф Холодное вальцевание должно обеспечить с заданной точностью следуюгпие параметры: профиль пера, максимальную толщину пера г ~тах, тОлшниу входНой кромки Сн толщину выходной кромки С2, смещение и разворот профиля относительно центра координат сечений. ими.тоЬЬ-!варь.го - Самолет гпаими руьтеии?! 43 допустимые отклонения по геометрическим размерам элементов пера составляют: линия профили ................................................................. 0,08 мм максимальная толщина пера в сечении, Смо,................ 0,10 мм толщина входной кромки, С! ".- ...........—.....................+ О,Об мм толщина выходной кромки, С2 ........,............................+ 0,06 мм смещение прикорневого сечения в направлении оси у ......................................................~ 0„10 мм разворот профиля от номинального положения ..............

+ 0'21У Основными факторами, определяющими точность геометрических размеров профиля пера лопаток, после вальцевания являются: — форма и точность распределения толщины (припуска) пера заготовки под последующее холодное вальцевание; — точность изготовления и установки секторных ппвмпов друг относительно друга; — кинематическая схема и режимы вальцевания; — жесткость системы установка (стан)-инструмент-деталь; — технологические условия вальцевания (смазка, состояние рабочих поверхностей и тл ).

Погрешности пера лопатки. при ее вальцевании могут быть обусловлены как каждым из указанных факторов в отдельности, так и их совокупностью (табл. 1.1). Таблица 1.! — Классификация погрешностей пера лопатки, возникающих при вальцевании ммм.той»-1а.арй.ги - Самолет своими руками?1 45 Продолжение таблицы 1.1 Неправильно установлена планка копира угла закрушн на установке Неправильно выбрана ось вальцевання Несоответствие сече- нии заданным углам закрутки (перекругка нли недокрутка) Восстановление схемы вальцевания «Закаты» металла в прикорневом сечении лопатки Изгиб в сторону спинки или корьпа Повышение точности заготовки под вальцеванне Повышение точности заготовки пол вальцевание Утолщение сечений у кромок-«корсетность» Восстановление точности инструмента Повышение точности заготовки под вал ьцеаанне Недошпппювка пера лопатки -+ большие изгибы — э потеря про- дольной устойчивости Искривление кромки 1гофрнро ванне) Несоответствие размера С Растрескивание кромах Обрыв пера лопаток Утолщение сечений по Неравномерность упругих деформаций системы СИД вдоль пера лопатки Повышение жесткости оборулования длине пера , .

-~1 — //— Смешение профиля в сторону спинки илн корыта Профиль пера не соответствует чертежным размерам Нелоштамповка пера лопатки -+ неравномерность продольной деформации по ширине пера — э кромочные слои сжаты, а средние растянуты Выработка рабочих поверхностей секторов, сектора по отношению друг к другу установлены со смещением Неправильно уста- новлено межцентро- вое расстояние межлу валками, заготовка имеет нестабильное значение С (Я~ 6$Э Продолжение таблицы 1.1 Недоштамповка пща лопатки -энеравномерность »нюры давлений па ширине пера с максимумом на кромочных участках -+ неравномерность упругой де нации валков Большой припуск по толщине кромогс Лопатка под вальцсвание не выдержана по ширине. Завышено давление в цнлинд е вытяжки Запьппено давление в цилиндре вытяжки установки.

Большой припуск по С,„, вапьцуемый за один переход Повышение точности запгговки пап вальцеванне. Регулирование давления 4б мммлоаЬ-!алрь.го - Самолет своими руьммн?! 47 Влияние упругих деформаций секторных штампов на начальном ":,'-!' участке вальцеваиия определялось при аальцевании пластин толщиной 1 мм из стали Х17Н2 цилиндрическими секторными штампами с;:,.';„,"',.: радиусом 75 мм. Погрешности размеров провальцованных пластин на начальном '::.::,'~ участке вальцевания за счет упругих деформаций секторных штампов составлюот от 0,06 до 0,12 мм а зависимости от степени их обжатия'.''::!';,. (рис. 1.37).

Одной из основных причин упругой деформации секторных штампов и изменения рабочего зазора между ними в процессе::::~,'~' вальцеаания является воздействие контактных напряжений различной:::";'-;:~:; интенсивности в зависимости от исходной толщины заготовок и' степени их деформации. Экспериментальные исследования на лопатках из титанового сплава ВТ8 показали, что получаемая после вальцевания толщина Смех при постоянном зазоре между секторными штампами в',=,-."",~, значительной степени зависит от исходной толщины заготовки, что приводит к нестабильности этого параметра (рис.

! .38). 'Ф Экспериментальные исследования по изучению влияния исходной толщины заготовки и рабочего зазора на получаемую толщину лопатки после вальцевания проводились на установке УВЛ-100-6 с гладкими секторными штампами на плоских пластинах -,.::,".-"' '"Ф из титанового сплава ВТ8 длиной 80 мм, шириной 24 мм и толщиной 1,45; 1,7; 1,22; 2,5 мм с исходной шероховатостью поверхностей Яо = 1,6 мхм и твердостью НКС 29 ...

31, изготовленных по технологии серийных лопаток. При вальцевании пластин регистрировались следующие параметры процесса. — распорное усилие, Р (кривая 1 на осциллогРамме); — давление в цилиндре вальцевания, Р (кривая 2 нн ':!)';. осц шлограмме); — угловое перемещение секторных штампов, <р (кривая 3 на осциллограмме); — устанавливаемый зазор между секторными штампами, Ь, мм; „;..':,!:...-'-; — конечная толщина образцов после вальцевания, Ь, мм; — твердость после вальцевания.

За начало отсчета регистрируемых параметров посредством осциллограммы (рис. 1.39) принималось расстояние 30 мм от начала вальцевания образца. Все образцы после вальцевания имели шероховатость поверхностей яа =- 0,4 мкм и твердость НКС 32 ... 36. Между выходной толщиной образца после вальцевания и величиной исходного зазора, устанавливаемого между секторными штампами, имеется линейная зависимость (рис. 1.40). Уменьшение исходного зазора между секторными штампами приводит к увеличению по линейной зависимости степени деформации (рис. 1 41).