2.Проектирование чертежа отливки лопатки ротора турбины. Проектирование и изготовление пресс-форм. Изготовление пресс-форм с применением быстрого прототипирования.

Лопатка-деталь тонкостенная, сложного профиля. Понижение мех. св-в литой стали с уменьшением толщины стенок объясняется тем, что тонкие стенки затвердевают очень быстро, эмульгированные окислы и газы не успевают выходить из стали после заливки. Прочность стали в этих местах снижается и при испытании образца на растяжение, разрыв происходит в месте дефекта.

Особенности сохранения мех. св-в:

Направленное затвердевание. Осевая усадочная пористость устраняется.	Назначением радиусов В о внутренних углах сопряжения стенок отливок или во внешних углах формы, т. к. в острых углах усадочная пористость концентрируется и выходит на пов-ть из-за скрещивания тепловых потоков.
а) Сопряжение 2х стенок под углами: Наиболее важной в этом сопряжении является величина радиуса галтели во внутреннем углу	б) Спряжение 2х стенок параллельно, плавный переход между ними
3.Выполнение конусности и уклонов на элементах отливки Чтобы вынимать модели из пресс-формы без поломок и нарушений геометрии. 5.Построение и расчет литниковой системы.	4.Наименьшая толщина стенки, которая может быть выполнена в отливках 1-2 мм. Зависит от площади детали. У наших t=0,5 мм на 1 мм от вых. кромки.

Влияние литниковой системы.

1. На скорость заполнения пресс-формы при изготовлении лопаток (тонкие стенки) низкая скорость заполнения пресс-формы ведет к недоливам, высокая к заносу в пресс-форме неметаллических включений и газов.

2.На плотность отливок – при недостаточном питании в отливках развивается пористость. Пористость до 1-2% приводит к уменьшению пластичности стали до и уменьшению прочности в 2 раза.

3.На точность расположения отливок(горизонтальное).

Проектирование и изготовление пресс-форм.

Выбор типа пресс-форм зависит от типа производства. При единичном и мелкосерийном произ-ве используют цементитные, гипсовые и деревянные пресс-формы до 200 моделей. При необходимости получать точные и сложные отливки выбирают одногнездовые пресс-формы, изготовленные механической обработкой даже, если отливок требуется небольшое кол-во.

Пресс-формы проектируют на основании чертежа отливки. На чертеже задается линия разъема пресс-формы, припуски на обработку, место подвода металла, размер литников и ТТ предъявляемые к отливке.

Размеры полости пресс-формы рассчитывают с учетом усадки модельной массы и металла, которая колеблется от 0,9 до 3%.

- Суммарная усадка модельной массы и металла больше, чем величина расширения оболочки при прокаливании.

- Усадка на охватываемых частях детали больше, чем на охватывающих.

- С увеличением размеров отливки суммарная усадка увеличивается.

Размеры полости пресс-формы лопатки с учетом усадки рассчитывается графическим путем. Теоретический профиль лопатки вычерчивается в масштабе. Хорду «а» увеличивают на величину усадки «∆а».

После отливки опытной партии деталей и по фактическим обмерам пресс-формы доводятся (упреждающая коррекция).

Формообразующие пов-ти пресс-форм изготавливаются на металлорежущих станках и полируются с шерохов-ю (шерохов-ть отливки , фактическая ).

Охлаждение пресс-форм:

При неправильной работе пресс-формы нагреваются, температура затвердевания увеличивается. Для массового произв-ва в пресс-формы впаиваются трубки и подводится вода. В нашем случае пресс-формы небольшого веса, охлаждаемые периодическим опусканием их в холодную воду.

Крепление матриц:

При запрессовке под давлением матрицы запираются кулачковым устр-вом от раздвигания.

Стержневой ящик:

Если конфигурация детали очень сложна, то проектируют несколько пресс-форм. Вкладыши из карбамида изготавливают в другой пресс-форме и собирают по посадочным местам в общей. Заливают модельной массой, затем вкладыши вымывают водой.

Технология изготовления лопаток с применением быстрого прототипирования

Эффективность при изготовлении опытных образцов ГТД.

1,Проектирование математической модели 3D в системе CAD/CAM EUCLJD/

2,Математическая модель в установку Laminated object Manufacturing, LOM фирмы HELJSYS (США).

Установка позволяет получить физическую копию трёхмерной модели посредством её «выращивания» из слоёв ламинированной бумаги, последовательно раскраиваемой лучом лазера с последующим термопрессованием.

3,Изготовление по LOM модели на основе эпоксидопласта модельных пресс-форм.

Эпоксидная смола с добавлением алюминиевых и медных порошков для повышения теплопроводности. LOM-модель смазывается разделительным составом, помещается в обечайку на металлических штырях, заливается одна половина. Стык смазывается разделительным составом, заливается вторая половина. LOM-модель извлекают из пресс-форм, сверлят необходимое отверстие для прессования и воздуха. Стойкость пресс-формы – 5000 моделей.