РТМ 108.895.07-81

Группа Г21

РУКОВОДЯЩИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ

ШТАМПЫ ЗАКАЛОЧНЫЕ

КОНСТРУКЦИЯ И РАЗМЕРЫ

Дата введения 1983-01-01

УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ указанием Министерства энергетического машиностроения от 24.07.81 N ЮК-002/5788

ИСПОЛНИТЕЛЬ - ВПТИэнергомаш:

В.С.Писаренко, Б.С.Меньшиков, Л.А.Тихомиров, В.П.Лупеев, Г.В.Ковальская, Ю.Н.Косицкий, О.В.Колесник, Б.Г.Сергеев

ВВОДИТСЯ ВПЕРВЫЕ

Настоящий руководящий технический материал распространяется на штампы закалочные для закалки заготовок лопаток турбин, соответствующих ОСТ 108.020.08-77 "Заготовки лопаток турбин штампованные. Припуски, допуски и кузнечные напуски", на гидравлических прессах усилием 400 и 630 кН (40 и 63 тс).

РТМ устанавливает конструкцию и размеры штампов, а также способ их расчета.

1. КОНСТРУКЦИЯ И РАЗМЕРЫ ЗАКАЛОЧНЫХ ШТАМПОВ

1.1. Конструкция и размеры закалочных штампов для закалки заготовок турбинных лопаток на гидравлических прессах усилием 630 кН (63 тс) должны соответствовать указанным на черт.1 и в табл.1.

Черт.1

Таблица 1

     
Размеры в мм

Усилие пресса,
кН (тс)

Обозначение блока*

Длина заготовки лопатки

Но- мин.

Пред. отк.

400 (40)

Н-0027.000А

250-375

445

210

160

17,5

117,5

222,5

327,5

427,5

-

75

25

Н-0022.000А

375-500

550

532,5

65

630 (63)

Н-0036.000А

500-800

925

320

240

25

315

605

895

-

-

-

-

Н-0023.000А

800-1100

1195

360

405

785

1165

Н-0029.000А

1100-1500

1625

260

30

350

670

990

1290

1590

Продолжение табл.1

Усилие пресса, кН (тс)

Обозначение блока*

Длина заготовки лопатки

400 (40)

Н-0027.000А

250-375

175

120

-

150

145

175

-

130

-

70

-

10

20

Н-0022.000А

375-500

230

140

250

12

630 (63)

Н-0036.000А

500-800

310

300

50

200

480

270

220

270

120

100

75

8

28

Н-0023.000А

800-1100

510

360

70

800

310

240

310

32

Н-0029.000А

1100-1500

557

400

1200

65

12

________________

* Для ПО ЛЗТЛ.

1.2. Конструкция и размеры закалочных штампов для закалки заготовок турбинных лопаток на гидравлических прессах усилием 400 кН (40 тс) должны соответствовать указанным на черт.2 и в табл.1.

Черт.2

1.3. Габаритные размеры мест для захвата заготовок направляющих лопаток механическими клещами в закалочном штампе для закалки заготовок турбинных лопаток на гидравлических прессах усилием 630 кН (63 тс) должны соответствовать указанным на черт.3, усилием 400 кН (40 тс) - на черт.4.

Черт.3

Черт.4

1.4. В конструктивный элемент закалочного штампа - ручей входят: контактная поверхность, отверстия и обнизка для подачи и выхода охлаждающей среды.

1.5. Контактная поверхность должна соответствовать чертежу штампованной заготовки лопатки и выполняться в виде поперечных и продольной ленточек.

1.6. Для обеспечения возможности укладки заготовки лопатки в штамп и его смыкания необходимо предусмотреть компенсаторы по длине и ширине ручья. Размер компенсатора определяется величиной усадки. Компенсаторы по длине ручья должны располагаться в местах, указанных на черт.5. Входная и выходная кромки по сечениям должны соответствовать указанным на черт.6.

Размеры должны быть увеличены на величину усадки, а размеры должны соответствовать чертежу заготовки лопатки

Черт.5

1 - штамп верхний; 2 - штамп нижний; - увеличение "холодного" размера на величину усадки

Черт.6

1.7. Величина усадки для применяемых марок сталей должна соответствовать указанной в табл.2.

Таблица 2

Марка материала

08Х13

12Х13

20Х13

15Х11МФ

15Х12ВНМФ

20Х12ВНМФ

18Х11МНФБ

Величина усадки, %

1,0

1,2

1.8. На участке от корневого сечения до середины лопатки расстояния до контрольного сечения профильной части ручья следует принимать равными размерам "холодной" заготовки лопатки, а на участке от середины до конца профильной части ручья - увеличивать их на половину величины усадки.

1.9. Продольную ленточку рекомендуется располагать так, чтобы части заготовки лопаткой, разделенные этой ленточкой, в объемном отношении были равны между собой.

1.10. Для обеспечения надежной фиксации лопатки заготовка, уложенная в нижний штамп, должна упираться в галтель (место перехода хвостовой части лопатки в профильную), ширина контактной ленточки в этом месте штампа должна быть 15-30 мм.

1.11. Основные технологические параметры закалки приведены в обязательном приложении.

2. РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТОВ КОНСТРУКЦИИ ШТАМПА

2.1. Определение величины контактной поверхности закалочного штампа

2.1.1. Величина контактной поверхности определяется с учетом недопустимости явления пластической деформации заготовки при закалке и должна соответствовать

,

     
где - усилие закалочного пресса, кН (тс);

- предел текучести материала заготовки лопатки при температуре закалки; 50 МПа.

2.1.2. Для обеспечения необходимого условия охлаждения заготовки лопатки в процессе закалки суммарная величина контактной поверхности штампа не должна быть больше 0,3, где - площадь заготовки лопатки в плане. Следовательно,

.

При невозможности выполнения этого условия производится встречный расчет и определяется необходимое усилие закалочного пресса

.

Полученная величина усилия пресса должна быть указана в технических требованиях закалочного штампа.

Примечание. При внедрении технологического процесса закалки допускается корректировать расчетную величину усилия закалочного пресса.

2.1.3. Среднюю ширину поперечной контактной ленточки определяют по формуле

,

     
где - суммарная длина всех поперечных контактных ленточек в плане, мм;

- длина заготовки лопатки, мм;

- длина выемки под захват клещами в штампе, мм.

Величину выбирают в пределах 6-14 мм, близкой по значению ( - ширина поперечной контактной ленточки, мм; - ширина продольной контактной ленточки, мм).

Выбранные значения , , следует проверять по формуле

,

     
где - длина корневого сечения заготовки лопатки в плане, мм;

- число контактных ленточек с размером ;

30 мм - длина выемки под клещи в штампе.

2.2. Определение величины и количества отверстий на поверхности ручья штампа для подачи охлаждающей среды

2.2.1. Для обеспечения нормальных условий закалки заготовок лопаток в штампе необходимо выполнение следующих соотношений:

;   ;   ;

для пресса 630 кН (63 тc) 5000 мм;

для пресса 400 кН (40 тc) 2000 мм;

- суммарная площадь отверстий на штампе для подачи охлаждающей среды к заготовке лопатки, мм;

- площадь входного отверстия (в нижнем и верхнем блоках) для подвода охлаждающей среды к штампу, мм;

- площадь щели по периметру заготовки лопатки для выхода охлаждающей среды, мм.

2.2.2. Отверстия для подачи охлаждающей среды располагаются вблизи контактной ленточки (см. черт.1, 2) и количество их принимается при условии меньшей суммарной площади отверстий:

  • для пресса 630 кН (63 тс)<5000 мм;

  • для пресса 400 кН (40 тc)<2000 мм.

2.2.3. Для обеспечения равномерного охлаждения заготовки по длине и по сечениям необходимо выполнение следующих условий:

,

     
где - объем или масса хвостовой части заготовки;

- объем или масса пера заготовки лопатки с бобышкой;

- площадь отверстий для подачи охлаждающей среды на хвостовую часть заготовки, мм;

- площадь отверстий для подачи охлаждающей среды на перо и бобышку, мм.

2.2.4. Диаметр отверстий определяется по формулам:

;  

(принимается в пределах 6-12 мм);

, - количество отверстий на хвостовой и перовой частях ручья штампа.

Если площади сечений по перу заготовки лопатки резко отличаются друг от друга, то диаметр отверстия у сечения лопатки с большей площадью должен быть несколько большим или при одинаковых диаметрах должно быть увеличено количество отверстий.

Если входная кромка значительно толще выходной кромки (в 1,5-2 и более раз) в данном сечении, то диаметр отверстия на входной кромке должен быть несколько большим или (при одинаковых диаметрах) должно быть увеличено количество отверстий на входной кромке в районе данного сечения.

2.2.5. Высота щели для выхода охлаждающей среды из штампа определяется по формуле ;

(принимать 3,5 мм не рекомендуется);

- площадь щели по периметру заготовки лопатки, мм;

- периметр щели для выхода охлаждающей среды, мм;

;

- периметр заготовки лопатки в плане, мм.

Примечание. При проектировании закалочных штампов для заготовок лопаток с припуском под финишную обработку (до 0,8 мм) можно использовать некоторые элементы конструкций приведенных закалочных штампов.

ПРИЛОЖЕНИЕ
Обязательное

     
ОСНОВНЫЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ЗАКАЛКИ

1. Время между операциями последней деформации и закалкой не должно превышать 24 ч.

2. Температура нагрева под закалку должна соответствовать указанной в таблице.

Марка материала

08Х13

12Х13

20Х13

15Х11МФ

15Х12ВНМФ

20Х12ВНМФ

18Х11МНФБ

Температура нагрева под закалку, °С

980-1000

980-1030

980-1030

1040-1060

1040-1060

1050-1070

1080-1100

3. Охлаждающая среда - масло И-20А ГОСТ 20799-75*.

________________

* На территории Российской Федерации действует ГОСТ 20799-88. Здесь и далее. - Примечание изготовителя базы данных.

4. Температура в конце закалки 80 °С.

5. Закалку производить в штампах закалочных, выполненных в соответствии с РТМ 108.895.07-81.

ПЕРЕЧЕНЬ ДОКУМЕНТОВ, НА КОТОРЫЕ ДАНЫ ССЫЛКИ В ТЕКСТЕ СБОРНИКА РТМ

Обозначение документа

Наименование документа

Номер пункта сборника РТМ

ГОСТ 5950-73*

Сталь инструментальная легированная

РТМ 108.895.08-81, п.2

РТМ 108.895.10-81, п.2

ГОСТ 20799-75

Масла индустриальные общего назначения

РТМ 108.895.07-81, приложение, п.3

ОСТ 108.020.08-77

Заготовки лопаток турбин штампованные. Припуски, допуски и кузнечные напуски

РТМ 108.895.07-81 - РТМ 108.895.10-81, вводная часть

______________

* На территории Российской Федерации действует ГОСТ 5950-2000. - Примечание изготовителя базы данных.