Комплексная САПР оснастки для получения заготовок : на примере лопаток ГТД

• Автор: Денисов, Сергей Юрьевич
• Шифр специальности: 05.13.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Рыбинск
• Количество страниц: 225 с. : ил.

1 Состояние вопроса по проектированию деформирующей оснастки для получения заготовок лопаток ГТД

1.1 Конструктивные и технологические особенности компрессорных лопаток ГТД

1.2 Анализ технологических процессов изготовления заготовок лопаток компрессора.

1.2.1 Исходные заготовки

1.2.2 Фасонирование рациональных заготовок под последующую штамповку лопаток.

1.2.3 Горячее объемное профильное деформирование заготовок

1.3 Оснащение технологического процесса технологической оснасткой заготовительного производства.

1.3.1 Окончательная штамповка лопаток.

1.3.2 Оснастка для обрезки облоя

1.4 Анализ существующих способов проектирования деформирующей технологической оснастки для получения заготовок деталей ГТД с учетом конструктивных особенностей заготовок и приспособлений

1.5 Обзор систем технологической подготовки производства

1.6 Выводы к первой главе. Цель и задачи исследования
2 Разработка схемы сквозного проектирования штамповок и деформирующей технологической оснастки для получения заготовок лопаток ГТД с использованием системы II
2.1 Формирование базы исходных данных
2.2 Расчет и проектирование переходов фасонирования заготовки по операциям.
2.3 Моделирование процесса штамповки в системе .
2.4 Проектирование ковочной оснастки в системе II
2.5 Проектирование контрольной технологической оснастки
для заготовок
2.6 Алгоритм проектирования и изготовления деформирующей оснастки для получения заготовок лопаток ГТД
2.7 Выводы по главе 2.
3 Создание программного обеспечения для изготовления оснастки
3.1 Предъявляемые требования к автоматизированной системе проектирования штамповой и контрольноизмерительной оснастки
3.2 Технологии разработки программного обеспечения системы автоматизированного проектирования штамповой и контрольной оснастки
3.3 Разработка алгоритмических зависимостей для расчета штамповой оснастки
3.3.1 Расчет высадки
3.3.2 Расчет параметров плющения
3.3.3 Расчет параметров переходов высадки.
3.3.4 Расчет параметров вальцевания 1
3.4 Алгоритм расчета высадки
3.4.1 Алгоритм расчета последнего перехода 5 .
3.4.2 Алгоритм расчета плющения.
3.4.3 Алгоритм расчета наборных переходов.
3.4.4 Алгоритм расчета плющения.
3.5 Точностные параметры основной формообразующей
части оснастки
3.6 Функционально стоимостной анализ проектируемой штамповой оснастки
3.7 Выводы по третей главе
4 Разработка структурной схемы автоматизированной системы проектирования деформирующей и контрольноизмерительной оснастки
4.1 Создание структурнофункциональной схемы автоматизированной системы проектирования деформирующей и контрольноизмерительной оснастки
4.1.1 Ввод исходных данных
4.1.2 Этапы автоматизированного проектирования
4.2 Выводы по четвертой главе
5 Реализация автоматизированной системы сквозного проектирования деформирующей и контрольноизмерительной оснастки на производстве
5.1 Используемые автоматизированные системы в процессе проектирования деформирующей и контрольноизмерительной оснастки
5.2 Порядок проектирования деформирующей и контрольноизмерительной оснастки
5.3 Изготовление ковочной оснастки в производстве
5.4 Отработка технологии штамповки лопатки ВНА.
5.5 Выводы по пятой главе
Заключение
Общие выводы по работе
Список использованных источников


Анализ технологических процессов изготовления заготовок лопаток компрессора показывает, что в условиях мелкосерийного производства, характерного для авиадвигателестроения, при существующем росте стоимости материалов и энергоресурсов основные усилия должны быть направлены на снижение материалоемкости производства за счет повышения точности заготовок, совершенствования методов их получения. При этом должны учитываться все требования, предъявляемые к технологиям с позиции экологии. Изготовление рациональных заготовок компрессорных лопаток из теплостойких сталей, титановых и жаропрочных сплавов с минимальной материалоемкостью, наименьшей себестоимостью, снижением трудоемкости и объема ручных работ при последующей механической обработке является одной из главных задач. К сожалению, ее решение осуществляется недостаточно интенсивно. Это объясняется тем, что на предприятиях отрасли оно ведется разными путями с учетом существующих на предприятиях традиций, наличия соответствующего оборудования, кадров, а также требует значительных капитальных вложений. Продолжение таблицы
3. Продолжение таблицы
4. Направляющие и спрямляющие лопатки бустера НА и СА Поворотные лопатки бустера ВНА Р А. При этом применяются разные варианты и элементы технологических процессов, осуществляемых на кузнечнопрессовых машинах, принципиально различающихся по характеру приложения нагрузок, скоростям нагружения и другим параметрам. Например, для холодного вальцевания применяются специализированные установки типа ВС или УВЛ при высокоскоростном выдавливании, при скоростях нагружения от до мс используются высокоскоростные молоты типа ВСМ. Штамповка при обычных скоростях нагружения до 1,0 мс осуществляется на винтовых и кривошипных горячештамповочных прессах. Для штамповки и калибровки при пониженных скоростях до 2,0 ммс в изотермических условиях находят применение гидравлические прессы типа ПА, ПА со специализированными установками типа УИДИН и УИС. Рациональные области применения перечисленных технологических процессов изготовления заготовок лопаток компрессора с учетом их себестоимости четко не установлены и зависят от многих факторов. В заготовительных цехах авиадвигателестроительных предприятий изготавливаются штампованные заготовки лопаток компрессора длиной приблизительно до 0 мм. Заготовки лопаток компрессора большей длины поступают по кооперации с металлургических предприятий. Штамповка на винтовых и кривошипных прессах была и пока остается наиболее распространенным способом получения заготовок лопаток компрессора объемным деформированием. Припуск по перу на заготовках, полученных этим способом, находится в пределах 1,5. КИМ 0,. Эти показатели не удовлетворяют современным требованиям производства ГТД. П II Операция Оборудование Примечания
1 Нагрев Электропечь сопротивления с защитным муфелем. Выполняется перед каждой деформирующей операцией. Режимы нагрева титановых сплавов Тип . Высадка Горизонтально ковочные машины ГКМ моделей В 1. Термообработка Механизированная электропечь с защитной атмосферой Высокотемпературный отжиг заготовок лопаток из титановых сплавов ВТЗ1 . ВТ8, ВТ9, В. Операция Оборудование Примечания
1 Нагрев Индукционная бариевая ванна ВИС, электропечь сопротивления с защитным муфелем Режимы нагрева теплостойких сталей и жаропрочных сплавов типа ЭП8МД по ГОСТ 1. Выдавливание Пресс К 2,5МН, или ГКМВ 1. Термообработка Механизированная электропечь с защитной атмосферой Высокотемпературный отжи заготовок лопаток из титановых сплавов ВТЗ1. ВТ8,ВТ9, В. Окончательный контроль геометрии заготовок, твердости, механических свойств Оптикомеханический прибор ПОМКЛ4или координатноизмерительная машина, прибор Роквелл , микроскоп Контроль твердости заготовок из теплостойких сталей и жаропрочных сплавов по ГОСТ , ОСТ 1 . Разработанные и внедренные в производство заготовок лопаток компрессора прогрессивные методы объемного деформирования изотермическая и высокоскоростная штамповка позволяют получать точные заготовки с малыми припусками 0,2. КИМ до 0,6. Точность изготовления заготовок лопаток компрессора регламентируется ОСТ 1. Заготовки лопаток штампованные.