Введение к работе
Актуальность работы. Основным направлением развития авиацион- ной промышленности в настоящее время является создание конкурент-носпособной продукции как для внутреннего, так и для внешнего рынка. Это выдвигает на первый план задачи экономии материалов, повышения ресурса, надежности и других качественных характеристик изделий. Поэтому разработка новых научно-обоснованных металлосберегаю-щих технологий изготовления штампованных поковок дисков газотурбинных двигателей (ГТД) летательных аппаратов является актуальной задачей .
Цель работы. Теоретическое обоснование и разработка эффективной технологии производства штампованных поковок дисков газотурбинных двигателей из двухфазных титановых сплавов на современных гидровинтовых прессах (ГВП). Лля достижения этой цели необходимо было решить следующие задачи:
на основе исследования энергосиловых параметров ГВП разработать методику расчета усилия и уровня дозирования энергии при 1'такповке;
исследовать неравномерность деформации при осадке заготовок на ГВП и разработать исключающие всестороннюю ковку способы получения заготовок с мелкозернистой однородной структурой;
построить математическую модель деформированного состояния при штамповке поковок дисков на ГВП и на ее основе разработать методику проектирования предварительных переходов;
разработать и освоить новые металлосберегающие технологические процессы штамповки поковок дисков.
Научная новизна. Получены новые данные о работе ГВП, позво-чяющие составить энергетический баланс работы пресса с учетом ра-5оты формоизменения при штамповке поковок, работы упругой деформа-дин элементов пресса с учетом энергии на гидрореверс ползуна. Уста-
4 новлеїзи для двухфазных титановых сплавов области проявления линий интенсивного течения металла, приводящие к браку штампованных поковок дисков, в зависимости от накопленной степени деформации сдвига и температуры деформации при штамповке на ГВП.
Показано, что интенсивное измелвчение исходной грубозернистой структуры у заготовок сплавов Ет8 и ВтЗ-1 при деформации на ГВП за
один ход пресса происходит в температурном интервале Тпл + 20 С со
-1 скоростью деформации 0,5-5 с и степенью деформации 75-80%. Экспериментально обоснованы способы получения близкой к равномерной деформации при подготовке заготовок для штамповки поковок дисков. Разработана математическая модє^ль деформированного состояния металла при штамповке поковок дисков на ГВП, позволяющая определять размеры исходной заготовки, форму и размеры переходов при штамповке дисков, а также степень деформации сдвига в контрольных точках.
Практическая ценность. Разработана методика исследования энергосиловых параметров ГВП по кинематике движения ползуна. Разработана методика расчета необходимых усилий и уровня дозирования энергии ГВП при штамповке, используемая при проектировании технологических про^кссов. Обоснованы спосооы подготовки заготовок для штамповки поковок дисков с однородной и мелкозернистой структурой путем создания оптимальных температурво-деформационных условий и применения специальных фигурных штампов. Применены самораскрывающиеся штампы для малоотходной штамповки на ГВП поковок дисков из двухфазных титановых сплавов.
Реализация результатов работы. На основе разработанных методик проектирования и способов подготовки заготовок с мелкозернистой структурой внедрены в производствсі 18 технологических процессов штамповки поковок дисков. Для двух наименований поковок дисков применении самораскрывающиеся штампы для малоотходной штамповки.
Внедрение результатов работы позволило повысить стабильность и
I уровень механических свойств, увеличить ><Ш в среднем С 0.29 до
0.37 и получить экономию металла 340 т в год. Обший экономический
эффект от внедрения результатов работы составил 3560 тыс. руб.
(зз ценах 1992 года). Долевой эффект автора составил 1068 тыс. руб.
Апробация работы. Основные положення работы были доложены и обсуждены на 9-й отраслевой научно-технической конференции молодых специалистов. Чебаркуль. 1981 г.; 8-й научно-технической конференции Уральского политехнического института им. С.М.Кирова "Повышение эффективности способов получения металлов и сплавов, создание новых материалов, технологий и машин, улучшения качества металлопродукции", Свердловск, 1Э88 г.; региональной научно-технической конференции "Уральское отделение АЯ СССР - г.Каменск-Урільскому", Каменск-Уральский, 1990 г.; научно-технической конференции "Обязательная и добровольная сертификация систем и продукции металлургического производства", Челябинск, 1993 г.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 печатных работ, получено 3 авторских свидетельства СССР на изобретения.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 4-х глав, выводов, изложена на 127 страницах машинописного текста, содержит 20 таблиц, 75 рисунков, 5 приложений, библиографический список, включающий 183 наименования.