Богуслаев (Богуслаев В.А., Муравченко Ф.М., Жеманюк П.Д., 2003 - Технологическое обеспечение эксплуатационных характеристик ГТД. Том 1), страница 6

При одной и той же исходной толщине образцов с увеличением степени деформации давления в зоне деформации возрастают, Давления в зоне деформации также возрастают и с увеличением исходной толщины образца (рис. 1.42). Следовательно, величина упругой деформации секторных штампов при вальцевании более толстых образцов будет возрастать. Таким образом, зная размер заготовки перед ее вальцеванием и задаваясь конечной толщиной по номограмме, можно определить необходимый зазор между секторами, степень деформации и давления в зоне деформации (рис.

1.43). И, мм 1,00 0,99 0,90 0,89 0,70 0 10 И) ЗО 40 90 90 70 ВО 90 100 1, мм Рисунок !.37 — Зависимость толщины пластины после вальневания от ее длины для различных степеней обжвтня й 2,375 и $2,35 2,325 1„Е й ст 2,30 (.) 2,275 1 2,25 1,2 о,а о,а 2,225 ' 2.025 2,05 2,075 лик после ввпьцеввния, мм 04 е,% 5 10 1520 25 Рисунок 1.38 — Зависимость максимальной толщины пера С лопатки ет исходноп толщины заготовки Рисувок 1.39 — 'Типовая осциллограмма параметров процесса хамщиого вальцевания и"вчг.чово-1а.зрЬ.го - Самолет своими руками~! 1,3 1,5 1,7 1,0 2,1 2,3 2,5 ' 11, мы Рисунок 1.40 — Зависимость толщины пластины после вальцевания от величины походного зазора между секторными низинами установки для различной исходной толщины пластины Л, льч 2,0 1,5 1,5 1,4 1,2 1,0 о,а о,а О,4 Рисунок 1.41 — Зависимость степени деформации ет величины исхедиого зазора между секторными штампами для различных исходных телщвн пластин 50 ннн.токи-1елрь.гн - Самолет своими рукемнг! 51 е, мпо 3200 е,и а ю га зо ж Рисунок 1.42 — Зависимость средней величины язвления в зоне деформации от степени деформации для различных исходных толн1ин пластин Ра, мпз Рисунок 1АЗ вЂ” Номограмма дли определения исходного зазора между секторами, степени дефорхмцнн н давления е зоне деформации в зависимости от исходного размера заготовки перед вальцевзннин и требуемой конечной толн1ины дсчнлн Перо лопатки имеет переменную толщину, следовательно, одна и та же величина припуска на различных его участках будет вызывать различные давления в зоне деформации, что приведет к неравномерности деформации рабочей поверхности секторных штампов и к искажению профиля.

Обеспечить равномерное распределение давления в зоне деформации при вальцевании пера лопатки возможно за счет распределения припуска на заготовке пера пропорционально толщине в каждои его точке. Однако, фактическое распределение припуска реальных заготовок в процессе их вальцевания вызывает погрешности, величина которых составляет 0,0! ... 0,03 мм на каждые 0,1 мм припуска. На процесс вальцевания существенное влияние оказывает и различное отклонение от пропорциональности припуска 1условнонеравномерность прнпуска) по ширине пера заготовки, которое приводит к различной величине абсолютного удлинения продольных сечений пера, вызывая искривление продольной оси лопатки (саблевидность).

саблевидносгь продольной оси лопатки определяется перепадом припуска в зоне входной и выходной кромок. Неравномерность припуска по ширине лопатки не должна превышать 0,25 мм, так как ее превышение приводит к недопустимой величине искривления оси пера лопатки. Изменение усилия вытяжки в пределах рабочего диапазона установки УВЛ-!00-6 при неизменной ее настройке при вальцевании цилиндрическими секторами пластин одной и той же толщины из стали Х!7Н2 приводит к изменению толщины пластин после нх вальцевания до 0,08 мм (рис.

!.44). Величина усилия вытяжки ограничивается условием, чтобы возникающие напряжении растяжения в пере лопатки не достигали предела текучести. Неточность установки секторньгх штампов и заготовки лопатки в процессе ее вальцевания в направлении оси х сказывается на перераспределении величины обжатия по поверхности пера из-за перераспределения фактического припуска по продольным сечениям лопатки. .Цля исключения влияния на геометрические размеры профиля пера после вальцевания необходимо выдерживать твердость лопаток одной партии в узком диапазоне за счет отработки технологии термической обработки.

52 явление «волны» опережения сечений пера лопатки по.':.",'.: отношению к соответствующим сечениям профиля секторных:. ',;:» штампов в процессе вальцевания приводит к образованию ...::„:!,-";." дополнительного припуска (рис. 1.45), а, следовательно, и увеличению степени деформации. С увеличением длины::;;.',.".:,'-.": вальцевания «волна» опережения изменяет свои «габаритные:';.",;-,;')."" размеры», зависящие от припуска по профилю. При зквидистантном припуске степень деформации на конце пера из-за «волны» опережения может достигнуть критических величин. Наиболее неблагоприятное сочетание погрешностей, возникающих при вальцевании, приводит к предельной суммарной .,',-,:!:~ величине отклонений реального профиля, достигающей з0,1б мм,:,.:-'~"' что значительно превышает существующие требования к точности геометрических размеров профиля пера лопаток.

Возможны два направления их уменьшения: — случайные погрешности минимизируют за счет стабилизации факторов их вызывающих; — систематические погрешности компенсируют профиля рабочей части секторного штампа для каждой конкретной наладки технологического процесса.

Стабилизация факторов, вызывающих случайные погрешности: — неравномерность распределения припуска не более 0,1 мм;: — колебание твердости заготовок в пределах 4 ед. НКС; — погрешность установки секторных штампов в направлении х не более ~0,02 мм.

Исследования точности статистическими методами геометрии пера лопаток после их вальцевания показали, что распределение:-'-'.:.':~ ' отклонений происходит по нормальному закону, а величина;-'-""";;"."=;~»,;. предельных отклонений от номинального значения толщины пера Смет составляет — 0,045 мм, а толщин входных и выходных кромок С1 и Ст — +0,057 мм из контрольной партии, равной 900 детахяы (рис.

1.4б). итти.то!еЬ-1а.»рь.то - Самолет еоаими руками?1 л, м« о,ао 0,76 О,7О 0,66 0,6О 0 10 20 30 40 БО 60 70 80 90 Рисунок 1.44 — Зависимость толнншы плаепшы поело вальцеиания от ее длины длн рвзлпчньгх усилий вмтмпкн рисунок 1.45 — Схема образования «волны» опережпшя при вальцеввннн 55 < ,Ч 1 Ч.

Ч. Ч. Ч1 Свох.лен = г2~РО 1 Рн 1 Рпр/ -0,10 -0,0а -0,06-0„04-002 0 0,0 -0,06 -0,04 -О,гп 0 О.оа 0,04 О,ов отклонение от номинального значения, мм отклонение, мм б '4 Рисунок 1.4б — Распределение отклонений С С1 н Сз пера лопатин после валыипання 1.2.8 Комплексное влияние исходных размеров заготовок и эиергосиловых параметров вальцевапия иа геометрические параметры лопаток ими размерам ми параметр производило я заготовок л 7). основных пара твлялось посре УЮ у от номинального, г!ь ния (см.

рис. 1.48): Установление связи между геометрическ лопаток после вальцевания и геометрически заготовок, а также силовыми факторами осуществлении процесса формоообразовани компрессора из титанового сплава ВТЗ (рис. 1.4 Фиксирование изменения во времени процесса холодного вальцевания лопаток осущес осциллограммы (рис. 1А8). Установлено 11.5), что при холодном вальцевании наиболее существенными факторами являются: 1. Геометрические параметры заготовки: — толщина входной кромки, Сц — наибольшая толщина пера Свох, — тотцина выходной кромки, С2; — смещение пера лопатки в направлении оси 2.

Силовые параметры усшновки вальцева — давление в цилиндре вальцевания, Рн,' и пера ами их сь при опаток,-;':.;:;.'::.' лопаток '!'.::;::;: ',";:;:": ннм.ъоЬЬ-1а зрь.гн - Самолет своими рзтояииз! — противодавление в цилиндре вытяжки, Рнр, — распорное усилие, Рр. Так как холодное вальцевание лопаток является многофакторным процессом, зависящим от влияния большого количества параметров как геометрических, так и энергетических, то его можно представить, например, для величины Сох, лен поперечного сечения Ч-Ч следующей моделью: или с учетом проведенных расчетов 11.5] Таким образом, наибольшая толщина перв лопатки после холодного вальцевания ее заготовки определяется совокупностью геометрических и силовых параметров процесса. Анализ парных корреляционных зависимостей вида Свох,, =Уз~Свох ).

Сс „,„=- ~4~Р~,~ с учетом зависимостей [1.5) показывает, что между ними имеется линейная связь (рис. 1.49, и, 6). Рисунок 1.47 — Геометрические параметры пера лопатки 56 2.аа а 2.00 2,07 Б и 2.00 Е 200 О ггм 2„27 гоз г,ов а 2 г,о7 $ О 2ло 2,27 2.20 г,зз 2,32 2.25 мо зоо зоо зза ззо зао аа 77 "7П 17всувок 1.49 — Заев поперечном сечении у- т величины рв сивость ивнбо от ивибол спорного уевлвя изменения параметров процесса холоднозо ванин пера лопатин о б льнмй толщввы перв лопатин в ьшей толщяиы вера заготовки (е) н в этом же сечевви (о) " .4-:-:;.00 1.2.9 Технологическая наследственность свойств поверхностного слоя заготовок лопаток, полученных методамн пластического доформирования Технологическую наследственносп свойсгв поверхностного слоя заготовок лопаток изучали после их последовательного формообразования горячей продольной периодической прокаткой, точной штамповкой и последующим вальцеванием.

мачало10ЬиалрЬ.гв - Самолет своими рузооантн Полосы периодического проката заготовок рабочих лопаток компрессора под точную штамповку получали на специальном прокатном стане (рис. 1.50) по следующей технологии: — исходная заготовка — пруток; — нанесение смазки на поверхность прутка (сталистеклоэмалевая„титановый сплав — нитрид бора); — нагревание запгговок в электропечи под прокатку (стали: 1Х17Н2, 1Х16Н2АМ вЂ” 1080 ... 1160'С„титановый сплав ВТЗ вЂ” 900 ..

930 С); — прокатывание исходной заготовки на полосу за один пРоход (толщина полосы меньше высоты хвостовой части прокатываемой заготовки под штамповку); — нагревание полученной плоской полосы по указанному тепловому режиму; — прокатывание плоской заготовки за один проход в калибровочных валках в полосу продольного периодического проката заготовок лопаток (рис. 1.51, 152). При прокатке заготовок лопаток из стали полное давление на валки составляло 600 ... 750 кН, а ддя титанового сплава ВТ8 — 500кН. Максимальное ппюсительное обжатие для сталей по перу заготовки — 80 ...

90%, а для титанового сплава — 50 ... 60%. При этом, вытяжка пера заготовки ссютветственно находилась в диапазоне 2,5 ... 3,0'и 2,3 ... 2„6. рисунок 1.50 — Стаи для продольной первоявчесвой прокатин заготовок лопаток: 1 — рабочая клеть; 2 — передний стол; 3 — вал; 4 — сборный валок; 5 — клин; б — электродвигатель; 7 — верхний и нижний шпиндели; 8 — редуктор с шестереииой клетью Рисунок 1.52 Ме заготово темпера ие свой ок определ (табл. 1.2) ханическ к лопат туре 20 С ства титан ялись н раздельн оного а спе одлях Та прокат Мех вок лопат блица 1.2— анных загото анические с ок (1.61 Рпсувок 1.51 — Валка длп перводнческой прокатав заготовок лопаток 1 — боковые кольца; 2 — среднее кольцо вогнутой формы вз сплава ВТЗ, сплава ВТЗ прокатанных циальных образцах при востовой части и пера.