Способ изготовления модельной оснастки для литья рабочих лопаточных колес турбомашин

Изобретение отцосится к гочцомупитью, преимущественно литью рабочихколес турбомашиц, имеющих лопатки сосложной пространственной поверхностью,11 е.гп изобретения - упрощение ме - 5хаццческой обработки,На Фцг, изображено рабочее колесо турбомашицы; ца фиг.2 - сечениеА-А на фиг,1," ца фцг.3 и 4 - схемыразмещения пакетов; на Фиг.5 - схема10образования пространственной поверхности; на Фиг.б - схема совместнойобработки пакетов," на фиг,7 - вытеснитель ла фиг.8-11 - формы тонко -ф15стенных пластинчатых секторов.На Фиг.1-11 позициями обозначенырабочее колесо 1, меридиоцальный обвод 2 рабочего. колеса, профиль 3 лопатки колеса в цилиндрическом сечении,20лопатка 4 рабочего колеса, сечениемежлоцаточцого обьема 5 плоскостью,перпендикулярной оси колеса при наибольшей радиальной протяженности лопатки, тонкостенный плоский пластинчатый сектор 6, пакет 7 секторов, цилиндрическая поверхность 8 для бази рования, оправка 9, ступенчатая направляющая 10, трехмерная ступенчатаяповерхность 11, комплект вытеснителей3012, меридиоцальный обвод 13 вытеснителя, трехмерные формирующие лопаткуколеса поверхности 14, сферическийпластицчатый сектор 15, коничестсийпластицчатый сектор 16.Способ осуществляют следующим об- З 5разом.Предварительно изготавливают пластинчатые сектора какой-либо Формы: плоской 6, сферической 15 или кони 40 ческой 16. Из эквивалентных секторов 6, 15 или 16 собирают пакет 7, в котором сектора б, 15 или 16 сдвигают относительно друг друга до получения конфигурации межлопаточного объема 5,45 Пакет 7 Фиксируют в этой конфигурации скреплением секторов 6, 15 или 16 между собой. Затем пакеты 7 размещают и закрепляют в оправке 9 с внутренней цилиндрической поверхностью 8 для базирования и производят механическую обработку до получения мери. - дионального обвода 2 колеса.П р и м е р. Чтобы получить модель лопатки 4 рабочего колеса 1 из 55 готавливают комплект вытеснителей 12, у каждого из которых одна боковая сторона представляет собой цилиндрическую поверхность 8 для базирования, а две другие боковые стороны - трехмерные формирующие лопаткуколеса 1 поверхности 14.Предварительно изготавливают элементы вытесцителей 12 в виде тонкостенных плоских пластинчатых секторов б, из набора которых получаютпакеты Каждый сектор 6 по формесовпадает с Формой сечения межлопаточного объема 5 в месте пересечения его плоскостью, перпендикулярной оси колеса 1 при наибольшей радиальной протяженности лопатки 4.Толщина пластинчатого сектора 6 ЬпостОянна и при известной осевой протяженности лопатки 4 рабочего колеса 1, совпадающей с осевой протяженностью сечения межлопаточного объема 5, позволяет определить число секторов 6, необходимое для полученияпакета 7, Высота пакета 7 Н равнаосевой протяженности Ь лопатки 4 рабочего колеса 1,Тонкостенные плоские пластинчатые сектора 6 поочередно смещаютодин относительно другого путем поворота вокруг центральной оси колеса 1, в результате чего формируюттрехмерную ступенчатую поверхность11, ступенчатая направляющая 10 которой приближается к профилю 3 ло -патки 4 колеса 1 в цилиндрическомсечении. Ступенчатая направляющая1 О характеризуется двумя величинами:шугом ЛЬ, различным для каждого пластинчатого сектора 6, и шагом Ь. в осевом направлении, Чем меньше толщинапластинчатого элемента б, тем точнееступенчатая направляющая 10 приближается к профилю 3 лопатки 4.При смещении пластинчатых секторов 6 Формируются сразу две трехмерные поверхности 14, которые достаточно точно повторяют обе говерхности лопатки 4 рабочего колеса 1.После того, как пакетысекторов сформированы, пластинчатые сектора 6 фиксируют между собой от взаимного смещения. Сформированные изафиксированные пакеты 7 устанавливают и закрепляют в оправке 9, послечего подвергают совместной механическоц обработке с целью получения необходимого меридионального обвода 2 рабочего колеса 1,Доводку поверхностейпакетов 7 осу -ществляют путем устранения выступов индивидуальной механической обработкой.В качестве тонкостенных пластинчатых секторов могут быть использованы не только плоские сектора 6, но и элементы представляющие собой участки концентрических тонкостенных сфер 15 и тонкостенных конусов 16,Пакеты 7 можно выполнить не только в виде клина, ограниченного двумя полуплоскостями и цилиндрической поверхностью, поверхность которого на плоскость, перпендикулярную оси колеса 1, представляет собой сектор, но и придать пакету 7 форму клина, образованного тремя цилиндрическими поверхностями, одна из которых - участок поверхности кругового цилиндра, а две другие поверхности представляют собой цилиндрические поверхности, образующими которых являются прямые, а направляющими - кривые второго или высших порядков.Таким образом, способ изготовления заданных пространственных поверхностей лопаток 4 сводится к изготовлению простых элементов с последующей их комплектацией в пакеты 7 и совместной механической обработке.При реализации способа изготовления модельной оснастки для литья рабочих лопаточных колес турбомашин предлагаемый экономический эффект составит 75 тыс, руб,формула изобретения 1. Способ изготовления модельнойоснастки для литья рабочих лопаточ ных колес турбомашин, преимущественно осерадиальных, включающий механическую обработку поверхностей вытеснителей заданной конфигурации и последующую их сборку в оправке, о т-.л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения механической обработки,:предварительно изготавливаютэлементы вытеснителей в виде тонкостенных плоских пластинчатых секторовс последующей их сборкой в пакеты,в каждом из которых пластинчатые сектора сдвигают относительно друг друга до получения заданной конфигурации межлопаточного объема и фиксируют их в пакете, а механическую обработку вытеснителей производят после закрепления пакетов в оправке, приэтом пластинчатым секторам при их 25изготовлении придают форму, эквидистантную перпендикулярному оси колесасечению межлопаточного объема в месте наибольшей протяженности лопатки.2. Способ по п,1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что при изготовлениипластинчатым секторам придают криволинейную форму в виде концентрических сфер или конусов, ограниченныхдугой окружности и двумя полупрямыми или кривыми высшего порядка.1281335 оставитель В,Тарасехред А.Кравчук Корректор М.Самборская едактор Н.Тупиц Заказ 7191/8ВНИ писное омитета СССР ткрыти наб.,5 оизводственно-полиграфическое предприятие, г,ужгород, ул, Проектная, 4 Гос дела Москв