Способ изготовления лопаток Советский патент 1982 года по МПК B21K3/04 

(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛОПАТОК

12

небольшими припусками позволяет существенно упростить процесс механической обработки за счет упрощения схем базирования и установки лопат1ки на стенке, что повышает точность и стабильность обработки.

Кроме того, высокая точность штампованного полуфабриката, небольшие припуски, простота и надежность базирования дают возможность исключить все предварительные операции обработки профиля (фрезерование, шлифова ние), оставив лишь финишную операцию - полирование.

Полуфабрикат, сформированный в температурно-скоростиых условиях свер-хпластичности, имеет высокую прочность при повышениой пластичности, особенно у титановых силавов. Это дает возможность производить операцию закрутки пера после механической обработки, с использованием, в зависимости от материала, типоразмера и угла закрутки, различных приспособлений (штамповых, роликовых, профил гибочных).

Закрутк} в корневом сечении пера, т. е. при замковой части лопатки, не производят, так как необходимый угол поворота профиля пера относительно замка в этом сечении заложен в штамповке.

Для исключения задиров на поверхности, в процессе закрутки особенно, при применении профилегибочных приспособлений, иаправляющие выполняют из мягких .материалов, в частности из твердых пород деревьев.

В случае возникновения в профиле иера больших внутренних напряжений при невысокой пластичности материала и больших углах закрутки возможна термообработка - низкий отжиг или возврат.

Пример. Заготовку из прутка, материал ВТ-9, размером 14X34 мм покрывают стеклосмазкой ЭВТ-24 и нагревают до 950°. Затем нагретую заготовку помещают в штамп закрытого типа, оснащенный индуктором, обеспечивающим температуру в зоне деформирования 950-960° и штампуют при постоянной температуре со скоростью деформирования 3-5 мм/мин.

Полученную лопатку компрессора с незакрученньш пером и припуском по профилю 0,1 мм по замку Оу2 мм термообрабатывают в течение 6 ч при 530°. - После термообработки удаляют стеклосмазку и альфированный слой (0,03- 0,05 мм), а также небольшие заусенцы, расположенные перпендикулярно профилю пера.

Механическую обработку производят в следующей последовательности: вначале, используя незакрученное перо, обрабатывают замок, а затем, используя уже окончательно обработанный замок, полируют профиль пера.

Подгонку радиуса перехода профиля в замок и кромок пера осуществляют ручным полированием.

Окончательно обработанная лопатка после контроля профиля на приборе типа ПОМКЛ поступает на операдию закрутки пера.

Закрутку пера выполняют на профилегибочном приспособлении. Перо, проходя через жесткие профильные направляющие, получает закрутку за счет сложения двух движений, это движение лопатки вдоль оси пера, и поворота жестко закрепленного замка относительно профиля пера, причем иеремещение пера и угол поворота замка строго согласованы между собой.

Контроль правильности закрутки пера производят на приборе ПОМКЛ.

После закрутки производят поверхностиое упрочнение пера лопаики.

Лопатки, полученные предлагаемым способом, прошли серию испытаний на вибростенде для определения усталостной прочности.

Результаты испытаний приведены в таблице.

Режимы испытаний

Технологические

Л циклов процессы

50-52 i 1225-1310 | 2-10

Опытный 491275 i 2 iO Сернйный

При достижении оптимального числа циклов 2X10 испытания прекр1ащали, следов внешних и внутренних дефектов не обнаружено.

Изобретение позволяет (упростить технологические процессы штамповки и механической обработки путем уменьшения числа операций и переходов, а также оборудование приспособлений и инструментов при

механической обработке вследствие упрощения конфипурации пера обрабатываемой лопатки; заменить ряд ручных операций, в частности полирование профиля пера, механическими за счет упрощения геометрии

пера лопатки, поступивщей на механическую обработку.

Предлагаемый способ позволяют снизить трудоемкость изготовления лопаток без полок на , лопаток с виброгасящими полками на 30-40% с одновременным повышением качества изделия.

Формула изобре тения

1. Способ изготовления лопаток, включающий нагрев заготовки, закрытую объемную штамповку, последующую закрутку пера, механическую и термическую обработжи, отличающийся тем, что, с це5лью снижения трудоемкости изготовления лопаток, объемн1ую штамповку производят в режиме сверхпластичности, а закрутку пера осушествляют после механической обработки.5 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что, с целью повышения качества изделий путем устранения заусенец на пере, б объемную штамповку производят выдавливанием заготовки в глухую полость неразъемной матрицы, Источник информации, принятый во внимание при экспертизе: 1. Авторское свидетельство СССР № 326998, кл. В 21 К 3/04, 1970.