Способ изготовления лопаток
1. СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛО- ПАТОК, включающий изготовление полу ))абриката с перовой и замковой частями и его холодную вальцовку, о тпичающийся тем, что, с целью повышения эксплуатационных свойств и снижения трудоемкости, полуфабрикат изготавливают с .утолщениями по кромкам и уменьшенной его толщиной в продольных сечениях.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (бд 4 В 21 K 3/04 »»»
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 366034 1/25-27 (22) 05.08,83 (46) 07. 11.86, Бюл, Р 41 (71) Пермское производственное объединение "Моторостроитель" им. Я.M.Ñâåðäëoâà (72) В,M.Ëåáåäåâ, В-.П.Ваганов и В.С.Головчанский (53) 621.735 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
K - 768107, кл. В 21 К 3/04, 1980.
„,SU 1268276 А 1 (54) (57) 1, СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛОПАТОК, включающий изготовление полу)абриката с перовой и замковой часгями и его холодную вальцовку, о ти и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения эксплуатационных свойств и снижения трудоемкости, полуфабрикат изготавливают с,утолщениями по кромкам и уменьшенной его
".олщиной в гродольных сечениях, 12682iF>
Рсссч макс
Расч
2, Способ по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, »ITO умен».шение толщины полуфабриката создаю на расстоянии 0,1-0,?8 длины хорды от каждой кромки пера, 3. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что номинальные размеры перовой части полуфабриката QTI ределяют по зависимостям
1Х макc (Х) = (() (K»è» àêñ а"с-ч ----- — ÷ р )1
РасЧ
ПРИ (Ра-X).. Х < (, где "(х) — текущая толщина перовой части полуфабриката в поперечном сечении, мм, Изобретение относится к обработке металлов, давлением и может быть использовано при I»oJIy Цель изобретения — повышение эксплуатационных свойств лопаток, снижение трудоемкости их изготовления путем оптимального распределения остаточных напряжений, 10 На фиг. 1 приведены сх мы поперечных сечений лопатки и полуфаб— риката, изгoToBJleHHbKK: а) известным способом; б) предлагаемым способом, на фиг. 2 — соответствующие толшинам полуфабрикатов схемы распределения вдоль хорды коэффициентов обжатия при вальцоВке: а) по известному способу, б) по предлагаемому способу; на фиг, 3 — схема распределения остатоЧных напряжений после вальцовки". а) по известному способу, б) по предлагаемому способу; на фиг, 4 — рабочие напряжения растяжения, возникающие при знакопеременном изгибе в поверхностных слоях спинки и корыта пера лопатки; а) IIo известному способу; б) по предлагаемому спосотекуп»ая тол!II»iна пера лопатки в поперечном сече— нии, мм, расчетный коэффициент обжатия при вальцовке в средней части поперечного сечения, расчетный коэффициент обжатия на кромках пера лолатки; координата продольных сечений пера лопатки, измеренная вдоль его хорды, мм длина хорды» мм (О, 1-0, 28) Ь вЂ” расстояние от кромки перовой части полуфабриката до продольных сечений с наибольшим уменьшением их толщины, мм . бу, на фиг. 5 — суммарные растягивающие напряжения в поверхностных < лоях спинки и "корьгга" ри наибольших значениях коэффициента об>катия при вальцовке . а) по известному способу, б) по предлагаемому способу; на фиг, 6 — то же, »лр.» наименьших значениях коэффициента обжатия, а) по известному способу,б)по предлагаемому способу; на фиг.7 — схема правки вальцованных лопаток в изгибном штампе, При изготовлении полуфабриката предлагаемым способом создают утолщения по кромкам и уменьшают его толщину в п1>оцолып»»х сечениях, нахо,цящихся, на расстоянии О, 1-0,2 длины х орды от кажд ой кр омки и ера . При этом номинальный размер полуфабриката определяют по формулам Т(Х) =- ».(Х) К „,„ нРИ Рс xк IQ р) ° > мс,кс И=» "» (к,„„— — "— "" .)Ppx»xx p P у макс —. 1 ((х) ((х) (1с ма»с pañ÷ >асч (х .> Расч .(t IIPlI I,6-к) x Q 1 2 (.) 8 2 7 6 (х ) = (1 — 44) (4 b b — и 1 ((}; (1 ) 2 . (х)=(1- ) (4(хф — --х- бф, (2) а напряжения в поверхностных слоях с еч ения при изгибе пропорциональны расстоянию точек поверхности от нейтральной плоскости, проходящей через центр тяжести сечения (РС)Ст. СПИН)4И (СП ИН)(И " J С PQC1. )(OPb)TQ (jКОРЫ(С() при 1 = 0,() 11 h, (3) (4) (5) где — хорда лопатки; h — максимальный подъем средней линии профиля; )†ордината центра тяжести сечения лопатки; (о — максимальная толщина лопатки. Используя уравнения (1) -(5), находит абсциссы сечений, на которых пои изгибе напряжения со стороны где 1(x) — текущая толщина перовой части полуфабриката в поперечном сечении, мм, t(x j — текущая толщина пера ло— патки в поперечном сечении, мм; К „ „ — расчетный коэффициент обжатия при вальцовке в средней части поперечного ечения; — расчетный коэффициент обрасч жатия на кромке пера заготовки x — координата продольных сечений пера лопатки, измеренная вдоль его хорды, мм; h — длина хорды пера лопатки, мм, Р = (О, 1-0, 28) в — расстояние от кромкй перовой части полуфабриката до продольных сечений с наибольшим уменьшением их толщи. ны, мм. Наибольшее уменьшение толщины полуфабриката создают на расстоянии 0,1-0,28 длины хорды от каждой кромки пера лопатки, Диапазон изменения этого параметра определен из следующего. Профили поперечного сечения лопаток в координатах 2()(с достаточной точностью описываются уравнениями "спинки" равны напряжениям со сторочы "корыта" — О, 28(); х, = 0,785. 5 С учетом допуска на изготовление лопаток, задаваемого в сторону уточнения номинального профиля, эти величины могут изменяться в пределах x(= (О, 1 — 0,28) b 1О X = (О, 7- — 0,9) e) Утолщение по кромкам и уменьшение толщины в соответствующих. сечениях могут быть получены на самостоятельных операциях изготовления по15 луфабриката, но наиболее просто это достигается, если при точной штамповке номинальные размеры полуфабриката определяют исходя из максимально допускаемьсс коэффициентов обжатия на 2О последующей холодной вальцовке пера qo формулам T(x)t(() Кр пРи p ()(с (1) РЪ К Т() =И ) (<",.","Д И- ))(ь-p) ПРИ (1,-() х 5 На фиг, 1 показаны толщины лопаток с„и толщины полуфабриката Т()(); на фиг, 2 коэффициент обжатия при вальцовке расчетный 1 рс,„— кривая 1, наибольший K „„, — кривая 2, наи35 меньший )(н(1нм кривая 3, В диапазоне Кнон,-К„„„, изменяются фактические величины коэффициенгов обжатия К при изменении толщины полуфабриката в пределах допуска на его изготовление. При этом минимумы коэффициентов обжатия для предлагаемого способа располагаются- э. сечениях, наименее смещенных от нейтральной плоскости х, и х.), На фиг. 3 распределению остаточных напряжений при "нс(нб соответствует кривая 4, при К„ „„ — кривая 5. Остаточные напряжения (7, алгебраически суммируются с рабочими напряжениями растяжения р, (фиг. 4), возникающими при знакопеременном изгибе в поверхностных слоях "спинки" пера лопатки (кривая 6) и ее "корыта" (кривая 7), снижают максимумы суммарных растягивающих напряжений (в наиболее нагруженных точках сечений )(1,"д и . Сопоставление кривых 8 и 10, характеризующих распределение суммап1268 ных (!т 1>а(тя Гива10щих !та пряж(.1lий ДJlл СПИ((Еки 9 КРИВЫХ 0 и 1 I — 1!11я 9(001111 та сООтВстстllен110 11ри на II(> Ольпелх (фиг, 5 и 6) и наименьешех: значениях коэффициента обжате(я при BBëüiloIIIi(l по данному способу с такими же кр:— выми распределения напряжеен(й IIo известному способу показывает, что за счет оптимального распр((деления напряжений сетижаются максимальные значения суммарных напряжений растяжения (t (з на фиг, 5 б и 6 б), что nîвышает предел выносливости и эксплуатационные свойства лопаток, Из-за непостоянства коэффициен "QB К вдоль поперечного сечения !ера при вальцовке происходит изгиб пр одоле.— ной оси пера .;еопатки как В иэвестilîè так и в предлагаемом cno(lобе „Однако в отличие от нэве:тногo в иэсбретении максимальные значения 1(оэффитеиента обжатия всегда. приходятся на крОмки пера, поэтÎму и3тиб всегдQ направлен в с "opor(y спинки . Устра11 нение такого изгиба (профиль t? на 25 фиг. 7) осуществлят(тт в одном 1(оме(лее(те е 1з1 иб етьех Ui а метов 9 в )C o 1 op(I>(Io латку "перегибают в сторону коры11 та на величину предел(ь!тьтх упругих деформаций (Ете>0(11>и>ть Ь 11(фиг. 7) . >О Посл е снятия нагрузки Jlol(атка выпрямляется до нейтрального положения (про-филь (. ).,при иэвест lola С.Iocobe требовались дliB KOMIIJIcKTH Ii!I ампов и опе-рация сортировки полат от: 110 1еаправ— Е5 лению их изгиба. Пример, Изе 0(-(1нпхтнаетo-ë лo--. патк к! мпт>ессора из -и."ановог0 сплава 8Т-33, Эттюртт цетатгпо(1,11 г:я:>перации иэготовлепия п(олуфа! "1 -::.:(ата е;ОсЕЕ! луча ют исходя и 3 т> (> сч ет110 .— О 1!р 0((>ее>тя полуфабриката,, ра 3(ер ..1 хо l ор ого оп-ределяют по формулам. при где р(>(? текущая толщинэ перовой части полуфабриката в поперр еч ном с еч ении, мм, текущая толщина пера лолатки в поперечном сечении „мм; расчетный коэффициент обжатия при вальцовке B средней части поперечного сечения (для X, — К,т), К9(, т =: 1147, расчетный коэффициент обжатия по кромкам пера ло(ЕЛ ТКЕ.Е (ДЛЯ Х т И XZ ) К 2 68 9 1 координата продольных сечений пера лопатки, измеренная вдоль его хорды, мм; длина хордь! пера лопатки, мм,(>= 28 мм, (09 1-0, 28? (> — расстояние от кромки перовой части полуфабриката до продольных сечений с наибольшим уменьшением их толщины 1 мм (1>= 3 и 5 мм, соответственно для >(и е(,Е ) „ К 92СЧ К(сак(. 9((с (Допуск на. изготовление полуфабриката на з начали в ст ор о ну уменьшения -1к!!(т(* его то>тшины9 т.е. Ех)= "() — 02 мм, а 1 " (?= Т(х, — 0,6 мм. Расчет ные значения сечения полуфабриката представлены в таблице. >76 Ь (,Х )=- (. ((? !(, Е10ЕЕ P < X .— (Е > - ((1(" „, „, „ - — - - — "- --- -"" { -х )) тъО.. >(ð м с(к с (1(? $ („.? t / 1((к(с ксч Р((сч Е ) ) Е 1268276 Координаты сечений, Х, Х (мм) 14 28 Толщина лопатки, (() Яь 0,41 0,43 2,72 1,47 1,80 1,47 2,68 Толщина полуфабриката расчетная Т (), мм 2,65 4,01 2,16 i 10 Толщина полуфабриката наибольшая 1(1" " 0,2 мм 0,90 2,45 3,81 0,95 1,90 Толщина полуфабриката наименьшая Т() 0,6 мм 0,55 0 50 3,41 1,56 2,05 Коэффициент обжатия при вальцовке наибольший T(õ) чсир 2,20 1,40 1,36 2,20 1,33 Коэффициент обжатия при вальцовке наименьший Тк (Х) 1(наии 1,22 1,14 1,25 1,06 1,28 Коэффициент обжатия при вальцовке расчетной Kð „ 2,68 1268276 (ad P(Р((г b авиа 7 Составитель И.Акмулин Редактор T. Зубкова Техр ед П, олейник Корректор Л.Патай Заказ 5964/8 Тираж 655 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 .Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул, Проектная, 4
