Дипломная работа. Пояснительная записка. Содержание Введение Общие вопросы выпускной работы 11
 Скачать 2.17 Mb.
|
|
2.3. Выбор вида заготовки и метода ее получения В машиностроении для получения заготовок лопаток турбин и компрессоров наиболее широко применяют следующие методы: 1) литье; 2) обработку металлов давлением; 3) сварку; Рабочие лопатки КВД не имеют внутренних каналов для охлаждения, а материал ВТ8М-1, является деформируемым сплавом, который имеет низкие литейные свойства и обладает плохой свариваемостью. Поэтому заготовки рабочих лопаток КВД получают обработкой давлением.  Деталь имеет сложную пространственную конфигурацию. Производство лопаток является крупносерийным. Масса заготовки - 0,0072 кг. Годовой объем выпуска – 13810 шт./год.В рассматриваемой детали отсутствуют внутренние каналы для охлаждения, профиль пера постоянный, припуски по перу на сторону варьируются в пределах 0,2 – 0,9 мм. (см. Т.Т чертежа заготовки, приложение А – лист 2). В таблице 2.3 показаны основные достоинства и недостатки методов получения заготовок лопаток компрессора. Таблица 2.3 – достоинства и недостатки различных методов получения заготовки лопатки компрессора.
Исходя из анализа технологичности конструкции лопатки, а также предъявляемых требований к заготовке выбираем метод получения заготовки – высокоскоростное выдавливание (точная горячая штамповка).  Основными преимуществами высокоскоростного выдавливания являются:- Заполнение глубоких полостей штампа; - Возможность изготовления заготовок лопаток с тонкими кромками; - Возможность практически исключить теплообмен между заготовкой и поверхностью штампа, а также уменьшить контактное трение; В настоящее время для точной горячей штамповки используются штамповочные высокоскоростные молоты ВСМ-2. Основные технические характеристики высокоскоростного молота ВСМ-2: Расчетная энергия удара, КДж………………………………………… 15 - 25 Максимальная скорость соударения движущихся частей, м/с……… 40 Рабочее давление газа в камере, Мпа…………………………………. 7 - 12 Высота наковальни, мм………………………………………………… 465 Габаритные размеры молота в плане, мм……………………………800 х 1400 Высота стола над уровнем пола, мм…………………………………… 2850   Рисунок 2.3. Принципиальная схема молота ВСМ-2. 1 – амортизатор, 2 – шток управления, 3 – штора охлаждения, 4 – узел выталкивателя, 5 - разъемная матрица, 6 – гнездо корпуса штампов, 7 – сварная станина, 8 – рама, 9 – поршень подъема бабки, 10 – бабка, 11 – цилиндр, 12 – газовая камера, 13 – поршень механизма удержания бабки. Молот работает по следующему принципу. Заготовка укладывается в штамп и после укладки нажимают кнопку «Удар», штора ограждения 3 поднимается, закрывая штамповое пространство, поршень подъема бабки 9 под действием давления жидкости опускается в крайнее положение, поршень механизма удержания бабки 13, под действием давления жидкости перемещается вниз, происходит расцепление хвостовика бабки, под действием давления газа бабка разгоняется и происходит деформирование  заготовки. Затем поршень подъема бабки 9 вместе с бабкой 10 под действием давления газа поднимается в верхнее положение, жидкость из поршневой полости сливается в бак, происходит зацепление хвостовика бабки и выталкивание конической разъемной матрицы 5. После извлечения отштампованной заготовки цикл повторяется.В процессе высокоскоростного выдавливания (точная горячая штамповка), при температуре нагрева 960…1050°С допустимая степень деформации титанового сплава ВТ-8М1 достигает 90%. Выдавливание выполняют во вставках, которые нагревают до температуры 300...350°С. Нагрев вставок происходит на молотах, которые оснащены стационарными нагревателями с автоматическим регулированием температуры. Перед штамповкой гравюру необходимо покрыть водным раствором коллоидально – графитового препарата (Графитовая основа – 5…10% ; Н2О – 90…95%). Технологический процесс точной горячей штамповки заготовок лопаток состоит из следующих операций: - Раскрой прутков на мерные заготовки; - Нагрев заготовок; - Выдавливание; - Зачистка заусенцев; - Обдувка; - Контроль. В качестве исходной заготовки используются горячекатанные прутки. Применение данной технологии получения заготовки рабочей лопатки второй ступени КВД обеспечивает повышения коэффициента использования материала (Ки.м) до 0,75, а также снижения трудоемкости изготовления лопатки на 30…40%.  2.4. Выбор и основание технологических базВ соответствии с теорией базирования в качестве черновых баз выбираем наиболее точные, ответственные поверхности пера лопатки, а именно: перо лопатки и плоскость хвостовика. В качестве чистовых баз используется поверхности хвостовика. Комплекты технологических баз представлены в таблице 2.4. В соответствии с таблицей черновыми базами являются: - Поверхность спинки пера (установочная база – точки 1.2.3), которые ориентируют перо лопатки в поперечном направлении; - Поверхность входного торца хвостовика (опорная база - точка 4), торец технологической прибыли (опорная база – точка 5), которые ориентируют перо лопатки в продольном направлении; - Поверхность подошвы хвостовика или поверхность полки хвостовика, которые ориентируют перо лопатки в осевом направлении (опорная база – точка 6). Чистовыми базами являются: 1 – плоскость хвостовика (точки 1,2,3 – установочная база); 2 – наклонная плоскость хвостовика( точки 4,5 – направляющая база) 3 – торцевая плоскость хвостовика (точка 6 – опорная база). Для обработки профиля пера и при дальнейшей обработке лопаток технологической базой будет являться окончательно обработанные поверхности хвостовика, что позволяет полностью использовать принцип единства баз. Таблица 2.4 – комплекты технологических баз.
 На операции фрезерования учитывая, что конструкция пера не жесткая, используется дополнительная опора на торце пера. Для чего используется технологическая бобышка, выполненная в заготовке, которая в дальнейшем удаляется. 2.5. Разработка технологического маршрута обработки лопаткиИсходной информацией для проектирования технологического процесса обработки лопатки служат: чертежи заготовки и детали, технические требования, регламентирующие точность, параметры шероховатости поверхности и другие требования качества. В качестве заготовки в данном технологическом процессе используется высокоскоростное выдавливание (точная горячая штамповка). Формирование основных параметров лопатки рабочей второй ступени КВД осуществляется на механическом и термическом участках после проведения входного контроля заготовки. В данной выпускной работе маршрут обработки оставляем базовым, так как он удовлетворяет всем требованиям точности и качества, но в базовом маршруте предлагается замена операции №100 «Полировальная (профиля пера)» на «Электрохимическое полирование (профиля пера)» . Технологический процесс обработки рабочей лопатки КВД можно разделить на 3 части: В первой части технологического процесса осуществляется выбор баз для черновой обработки, точное ориентирование заготовки относительно профиля пера лопатки, обновляются базовые установочные поверхности. Выполняется съем основного припуска у заготовки. Обрабатывается хвостовик на вертикально – протяжных станках и профиль пера на фрезерном станке с ЧПУ, полировальных станках, отрезается технологическая прибыль. Первая часть ТП завершается проведением операций контроля геометрии хвостовика и профиля пера. Во второй части технологического процесса проводятся получистовые и чистовые операции для основных элементов лопатки и последующие операции упрочнения профиля хвостовика, нанесение покрытия на поверхности хвостовика. В третьей части технологического процесса проводится визуальный осмотр и окончательный контроль геометрических параметров лопатки, упрочнения профиля пера, а также контроль усталостной прочности.  Базовый (действующий) технологический процесс изготовления лопатки рабочей 2-й ступени КВД приводится в приложении В.Спроектированный технологический маршрут изготовления лопатки рабочей 2-й ступени КВД представлен в таблице 2.5.  Таблица 2.5 – Спроектированный технологический маршрут изготовления лопатки рабочей 2 – й ступени КВД.
 Продолжение таблицы 2.5.
 Продолжение таблицы 2.5.
 Продолжение таблицы 2.5.
 2.6. Разработка технологических операций изготовления лопатки рабочей |
