RU2450881C1

RU2450881C1 - Method of vane production

Info

Publication number: RU2450881C1
Application number: RU2010153724/02A
Authority: RU
Inventors: Александр Федорович Дегтярев (RU); Александр Федорович Дегтярев; Марина Александровна Егорова (RU); Марина Александровна Егорова; Александр Сергеевич Орлов (RU); Александр Сергеевич Орлов; Владимир Леонидович Луканин (RU); Владимир Леонидович Луканин; Павел Александрович Брагин (RU); Павел Александрович Брагин
Priority date: 2010-12-27
Filing date: 2010-12-27
Publication date: 2012-05-20

Abstract

FIELD: process engineering.

SUBSTANCE: invention relates to metal forming, particularly, to production of forged vanes in power engineering and aircraft engineering. Tube with radius approximating to vane basic section and thickness equal to maximum thickness of vane butt is used as a billet. Tube is machined to vane root profile, cut to vane size and forged.

EFFECT: reduced labor input, time savings.

Description

Изобретение относится к технологии изготовления деталей машин, в частности к способам изготовления лопаток газотурбинных двигателей, центробежных дымососов и т.д. из легированных сталей, и может быть использовано в авиационной промышленности и энергомашиностроении.The invention relates to a technology for manufacturing machine parts, in particular to methods for manufacturing vanes of gas turbine engines, centrifugal smoke exhausters, etc. from alloy steels, and can be used in the aviation industry and power engineering.

Производство лопаток занимает важное место в современном машиностроении, что обусловлено особенностями изготовления лопаток. Лопатки в решающей степени определяют надежность и безотказность работы оборудования. Ресурс работы определяется, как правило, работоспособностью лопаток. В связи с этим, технология изготовления лопаток должна обеспечить стабильность качества их изготовления.The production of blades occupies an important place in modern engineering, which is due to the features of the manufacture of blades. The blades to a decisive extent determine the reliability and reliability of the equipment. The resource of work is determined, as a rule, by the working capacity of the blades. In this regard, the manufacturing technology of the blades should ensure the stability of the quality of their manufacture.

Сложность геометрических форм требует высокой точности изготовления лопаток. Перо лопатки представляет собой лопасть переменного сечения, ограниченная поверхностями сложного очертания, точно ориентированными в пространстве по отношению к замку. Точность изготовления пера находится в пределах 0,05-0,15 мм.The complexity of geometric shapes requires high precision manufacturing of blades. The blade feather is a variable section blade limited by surfaces of complex shape, precisely oriented in space with respect to the lock. The accuracy of the pen is in the range of 0.05-0.15 mm.

Известен способ изготовления турбинных лопатки, включающий формовку двух ее половин, перо одной из которых выполняют заодно с хвостовиком, их сборку и сварку между собой, причем формовку половин лопатки производят с припуском по контуру, сварку осуществляют методом плавления, а после сварки производят горячую правку лопатки в штампе с деформацией сварного соединения со степенью не менее 50% (RU 2380209, В23Р 15/04, опубликовано 27.01.2010).A known method of manufacturing a turbine blade, including forming two of its halves, the feather of one of which is performed at the same time with the shank, assembling and welding between them, moreover, the molding of the halves of the blades is carried out with an allowance along the contour, welding is performed by the melting method, and after welding, hot straightening of the blades is carried out in a stamp with a deformation of a welded joint with a degree of at least 50% (RU 2380209, B23P 15/04, published January 27, 2010).

Недостатками известного способа является высокая трудоемкость и сложность в изготовлении сборочного приспособления, что значительно увеличивает длительность производственного цикла и стоимость изготовления заготовок лопаток.The disadvantages of this method is the high complexity and complexity in the manufacture of assembly devices, which significantly increases the duration of the production cycle and the cost of manufacturing blanks of blades.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ изготовления турбинной лопатки, включающий изготовление заготовки стакана, предварительную формовку хвостовика лопатки из металла дна стакана и пера лопатки из его стенки, заварку конца перьевой части лопатки и окончательную штамповку в размер. При реализации известного способа используют операции: ковка, сборка, сварка, механическая и термическая обработка (RU 2366530, В21К 3/04, опубликовано 10.09.2009).The closest in technical essence and the achieved result is a method of manufacturing a turbine blade, including the manufacture of a glass blank, pre-forming the shank of the blade from the metal of the bottom of the glass and the feather of the blade from its wall, welding the end of the feather part of the blade and final stamping into size. When implementing the known method, operations are used: forging, assembly, welding, mechanical and heat treatment (RU 2366530, B21K 3/04, published September 10, 2009).

Недостатком известного способа, предназначенного для изготовления полых лопаток, является невозможность его реализации при изготовлении сплошных лопаток, а также значительное число трудоемких технологических операций.The disadvantage of this method, intended for the manufacture of hollow blades, is the impossibility of its implementation in the manufacture of continuous blades, as well as a significant number of time-consuming technological operations.

Задачей изобретения и техническим результатом снижение трудоемкости и сокращение длительности производственного цикла.The objective of the invention and the technical result is a decrease in labor intensity and a reduction in the duration of the production cycle.

Технический результат достигается тем, что способ изготовления лопатки включает штамповку заготовки, при этом используют трубу с радиусом, близким к радиусу основного сечения лопатки, и толщиной, равной толщине хвостовика лопатки, осуществляют механическую обработку трубы по профилю пера лопатки, разрезку трубы на заготовки под размер лопатки и штамповку полученных заготовок.The technical result is achieved by the fact that the method of manufacturing the blade includes stamping the workpiece, using a pipe with a radius close to the radius of the main section of the blade and a thickness equal to the thickness of the shank of the blade, machining the pipe along the profile of the feather of the blade, cutting the pipe into blanks for size blades and stamping of the obtained blanks.

Изобретение может быть проиллюстрировано следующим примером.The invention can be illustrated by the following example.

С использованием стандартной технологии прокатки была изготовлена труба из стали 06X12Н3Д длиной 6000 мм, с радиусом 500 мм, который близок к радиусу основного сечения лопатки, и толщиной 30 мм, равной толщине хвостовика лопатки. Механическую обработку трубы (преимущественно ее внешней поверхности) длиной 600-620 мм по профилю пера лопатки проводили на токарно-карусельном станке. При обработке формируются две поверхности пера лопатки с разными радиусами и изменяющаяся по основному сечению толщина лопатки. После этого проводили разрезку трубы на заготовки размером 600×500 мм под размер лопатки 588×466 мм.Using standard rolling technology, a pipe was made of steel 06X12N3D with a length of 6000 mm, with a radius of 500 mm, which is close to the radius of the main section of the blade, and a thickness of 30 mm equal to the thickness of the shank of the blade. The machining of the pipe (mainly its outer surface) 600-620 mm long along the profile of the blade pen was carried out on a turning and rotary machine. During processing, two surfaces of the blade feather are formed with different radii and the thickness of the blade varying along the main section. After that, the pipe was cut into billets with a size of 600 × 500 mm for a blade size of 588 × 466 mm.

Горячую штамповку лопатки проводили по стандартной технологии при температуре 1050-950°С с последующей термообработкой: нормализацией от температуры окончания штамповки плюс отпуск при температуре 580-600°С. После этого проводили финишную операцию - шлифовку пера лопатки.The hot stamping of the blades was carried out according to standard technology at a temperature of 1050-950 ° C followed by heat treatment: normalization from the temperature of the end of stamping plus tempering at a temperature of 580-600 ° C. After that, the finishing operation was carried out - grinding the feather of the scapula.

Пример реализации показывает, что способ по изобретению обеспечивает достижение поставленного технического результата: снижение трудоемкости и сокращение длительности производственного цикла за счет сокращения числа операций.An example implementation shows that the method according to the invention ensures the achievement of the technical result: reducing the complexity and reducing the duration of the production cycle by reducing the number of operations.

Claims

A method of manufacturing a blade, including stamping a workpiece, characterized in that the workpiece is used in the form of a pipe, the radius of which is close to the radius of the main section of the blade, and the thickness is equal to the maximum thickness of the shank of the blade, it is machined along the profile of the feather of the blade and cut to the size of the blade.