Способ изготовления сегментных вставок двухслойной обечайки жаровой трубы, литейная форма для его осуществления, литниковопитающая система к литейной форме, способ получения модели сегментных вставок двухслойной обечайки жаровой трубы и пресс-форма для его осуществления

 

Изобретение относится к области изготовления газотурбинных двигателей, в частности к литейному производству и изготовлению пресс-формы для выплавляемых моделей. Цель изобретения - повышение производительности процесса и расширение номенклатуры изготавливаемых деталей. Для этого сегменты отливают в кольце с заливочным диском в районе ос

союз соВетских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ni)s В 22 С 7/02, 9/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

Я1У Л t / (21) 4806667/02 (22) 27.03,90 (46) 07.11.92. Бюл. М 41 (76) А. С, Косой и В. Е. Беляев (56) Новое в зарубежном авиадвигателестроении. — 1983, М 8, с. 8(разработка фирмой

Прат-Уитни энергетически эффективного двигателя), Литье по выплавляемым моделям / Под ред. Я. И, Шкленника и В. А, Озерова. М., 1984, с. 180, рис. 6, 4. Ш.

Там же, с. 57 — 60.

Авторское свидетельство СССР

М 799896, кл. В 22 С 7/02, 1978.

Чертежи пресс-формы К 657-2184, 1987, раэраб. НПО "Машпроект", место хранения ПО "Заря".. Ж „1774894 АЗ (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СЕГМЕНТHb)X BCTAB0K P,8YXCfl0AH0M ОБЕЧАЙКИ ЖАРОВОЙ ТРУБЫ, ЛИТЕЙНАЯ ФОРМА

ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ, ЛИТНИКОВ0-ПИТАЮЩАЯ СИСТЕМА К ЛИТЕЙНОЙ

ФОРМЕ, СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МОДЕЛИ

СЕГМЕНТНЫХ ВСТАВОК ДВУХСЛОЙНОЙ

ОБЕЧАЙКИ ЖАРОВОЙ ТРУБЫ И ПРЕССФОРМА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к области изготовления газотурбинных двигателей, в частности к литейному производству и изготовлению пресс-формы для выплавляемых моделей; Цель изобретения — повышение производительности процесса и расширение номенклатуры изготавливаемых деталей. Для этого сегменты отливают в кольце с заливочным диском в районе ос4Я У 1Ю това зацепа сегментной вставки с последующей после отливки атрезкой диска по внутаеннему диаметру вставки и порезкой кольца на сегменты. Доэирующие отверстия охлажда ащего воздуха в сегментных вставКВх выполняют в выплавляемаи модели, за" тем заполняют их стержневой массой через продольна-окружные поднутрения. Прессформа для получения выплавляемай модели сегментных вставок состоит иэ двух полуформ 1, 2, набора сегментных вкладышей

3, 4, крышки 6. Вкладыши, замкнутые через сменные штифты 5, разделены по кольцу на вкладыши для формирования поперечных ребер отливки и вкладыши для формирования продольных ребер и продольно-окружных поднутрений, причем у последних посадочные места под штифты выполнены на клинообразной поверхности 12 в виде подторцовки 13, а крышка пресс-формы по внутренней поверхности имеет усеченный конус для стягивания двух полуформ и набора сегментных вкладышей по посадочным плоскостям и диаметрам. 5 с. и. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к литейному производству и изготовлению пресс-форм для выплавляемых моделей.

Известен способ получения сегментных в .тавок двухслойной обечайки жаровой трубы методом точного литья с помощью выплавляемых моделей в виде сегментов.(1).

Известный способ включает получение выплавляемай модели детали и модели литникаво-питающей системы, их сборку, изготовление керамической формы, ее заливку и очистку готовой отливки. При этом, литейная форма содержит керамическую оболочку с полостями отливок и литниковопитающую систему.(2,3).

Известным также является способ изготовления выплавляемых моделей для слажнофасонных отливок, включающий предварительное изготовление сегментных частей модели, ее установку в пресс-форме и последующую поэтапную эапрессавку модельной массы, Для формирования поднутрений здесь используются вкладыши.(4).

Недостатка такого способа является значительное;гали".ество операций при поэтапном изготовлении модели и необходимость изготовления, как минимум, двух пресс-фарм для изготовления сегментной части модели и для получения модели в виде кольца.

Известна также пресс-форма для получения модели сегментных вставок, содержащая две полуфармы, крь.шку и набор сегментных вкладышей,(5), Недостатком здесь является отсутствие возможности получения модели в ниде кольца, с аребренными поднутрениями и отверстиями. Отсутствует также воэможность получения модели детали вместе с моделью литника-питающей системы.

Цель о настоящего изобретения является повышение производительности, расширение ассортимента отливок и повышение качества иэделий. указанная цель достигается тем, что при изготовлении сегментных вставок двухслойной обечайки жаровой трубы, получают выплавляемую модель, изготавливают керамическую форму, заливают ее и очищают готовую отливку, при этом, сегменты вставок отливают эа единое целое, образуя из них кольцо, а после очистки отливки от керамики и ее термообработки производят отрезку литниковой системы и разрезают кольцо на сегменты.

Литейная форма, содержащая керамическую обечайку и с полостями отливок и литникаво-питающей системы, имеет полость литника сопряженную па всему периметру с полостью отливки сегментной вставки в месте ее максимальной толщины, Литниково-питающая система к литейной форме выполнена в виде заливочного диска с отстойником-колодцем, причем заливочный диск выполнен переменной толщины с утанением к периферии, где крепятся сегменты.

Кроме этого, способ получения модели, включающий сборку пресс-формы, заполнение ее модельным составом и извлечение модели иэ полуформы, включает также, перед сборкой пресс-формы, установку в нее штифтов для получения отверстий в модели сегментных вставок, а после эапрессовки модельного состава и разборки полуфармы их извлечение из модели и заполнение полученных отверстий в модели стержневой массой.

При этом, пресс-форма для получения модели сегментных вставок двухслойной обечайки жаровой трубы, содержащая две полуформы, крышку и набор сегментных вкладышей, которые выполнены в виде разделенных по кольцу вкладышей для формирования поперечных ребер и вкладышей, для формирования продольных ребер и продольна-окружных поднутрений, соединенных посредством штифтов, при этом на

1774894 вкладышах для формирования продольных ребер и продольно-окружных поднутрений выполнены клинообразные поверхности с посадочными местами пад штифты в виде падторцавки-скребка, внутреннял поверхность крышки выполнена в виде усеченного конуса для стягивания полуформ, набора сегментных вкладышей по посадочным плоскостям и диаметрам, выполненным на ней.

Отливка сегментных вставок двухслойной обечайки жаровой трубы в виде кольца, как и крепление к Йим диска литниково-питающей системы дает вазможность получать вставки строгой геометрической формы без короблений, поводки и припусков под дальнейшую механическую обработку по посадочным поверхностям. Это позволяет также упростить и сократить количество операций по изготовлению сегментных вставок после очистки отливки и ее термаабработки.

Создание литейной формы с литником в виде диска сопряженным по всему периметру с отливкой сегментной вставки в месте ее максимальной толщины, и выполнение заливочного диска переменной толщины с утонением к периферии, где крепятся сегменты, позволяет получать отливку без внутренних дефектов, А крепление диска к сегментам в районе посадочных поверхностей будущей детали обечайки жаровой трубы позволяет получить данные поверхности с высокой точностью.

Литникава-питающая система в виде заливочного диска с отстойником-колодцем позволяет также повысить производительность при высоком качестве продукции, путем создания связки из нескольких моделей. При этом, крепление модельной формы ссуществляется через колодцы дисков.

Кроме этого, способ получения модели, включающий также получение с помощью штифтов отверстий в модели и их заполнение стержневой массой позволяет упростить изготовление отверстий в сегментной вставке и выполнять их любой формы.

При этом пресс-форма для получения модели сегментных вставок двухслойной обечайки жа>агавой трубы, обеспечивает выполнение с высокой точностью модели с литниковай системой, отверстиями и оребренными паднутрениями.

На фиг. 1 изображена выплавляемая модельь детали с мадел ью литн иковой системы; на фиг. 2 — пресс-форма для изготовления модели фиг. 1.

Выплавляемая модель сегментных вставок двухслойной абечайки жаровой трубы с моделью ли1никавой системы содер50 литниковой системы 10. После этого производят покрытие модели (ил 1 блока моделей) керамической оболочкой, выплавление модели, заливку металла в полученную керамическую форму, После получения отливки

55 и очистки ее ат керамики и термаабрабатки, заливачный диск 8 l10 внутреннему диаметру вставки обрезают на токарном станке, а палучс::;:ое кольца 1 электраэразианным способам проволокой диаметром 0,18 мм разрезают на сегменты.

45 жит вставки 1 в виде кольца, имеющие продольные 2, 3 и поперечное 4 ребра, паднутрения 5; отверстия 6 и зацепы 7. В районе последних закреплен эаливачный диск 8 с отстойником — колодцем 9 литникавай системы 10.

Пресс-форма состоит из полуформ 11, 12, набора сегментных вкладышей 13, 14, сменных штифтов 15, крышки 16 и стягивающего винта 17, В верхней полуфарме имеется отверстие 18 и пазы 19, B верхних сегментных вкладышах имеются отверстия

20. В нижних сегментных вкладышах имеются пазы 21 и клинообразный выступ 22 с подторцовками. Устройство содержит также телескопические зацепы 23, центрующий штифт 24, паэ 25 и посадочные поверхности 26, 27.

Способ получения сегментных вставок двухслойной обечайки жаровой трубы методом точнога литья осуществляют следующим образом: получают с помощью пресс-формы выплавляемую модель в виде целого кольца сегментных вставок 1 с выполненными коаксиальным приливом и поднутрениями 5 в продольно-окружном направлении, с развитым продольным оребрением 2, 3 отверстиями 6 зацепами 7 на поперечном ребре 4 и заливочным диском 8 с отстойником-колодцем 9. Заливочный диск 8 выполняет переменной толщины с утонением к периферии так, что в районе соединения ега с цилиндром вставок толщина равна была ширине поперечного ребра 4 (наибольшей толщине вставки). Все размеры модели повторяют ра. еры детали с учетом поправки на литейную усадку, т. е. какого-либэ припуска для дальнейшей обработки по вставкам нет, Затем производят запрессавку отверстий вставок стержневой массой через поднутрения 5 путем заполнения паднутрений 5 массой да выхода ее через отверстия 6. Заливку в паднутрения 5 стержневой массы осуществляют с помощью шприца, После этого, при необходимости, производят последовательное склеивание колодца 9 с остовом диска 8 нескольких моделей для одновременной их заливки. К остову диска 8 крепят модель

Для получения выплавляемой модели используют пресс-форму, которая работает следующим образом, Верхняя полуформа

11 при запрессовке модельной массы через отверстия 18 формирует одну из сторон заливочного диска переменной толщины 8, отстойник-колодец 9, часть кольца 1, одну из сторон поперечн )го ребра 4 и зацеп 7. Пазы

19 формируют продольные ребра 2 вставки

1. Верхние сегментные вклаДыши 13 вхОДят в зацепление 23 с верхней полуформой 11 и стыкуются с ней по торцам и по посадочным поверхностям 26 С помощью верхних сегментных вкладышей 13 формируется зацеп

7 и одну из сторон коаксиального прилива сегментной вставки 1. Отверстия 6 сегментной ВсТВВКМ 1 в зависимости GT требуемого диаметра и ))ормы формируются сменными штифтами 15, которые входят в отверстия 20 сегментных вкладышей 13 и в подторцовки на клинообразных выступах 22 сегментных вкладышей 14. Фиксация сменных штифтов осуществляется крышкой 16 по посадочной поверхности 28. Нижние сегментные вкладыши 14 формируют наружную поверхность вставок 1, продольно-окружные поднутрения 5 и продольные ребра 4, Нижние сегментные вкладыши 14 стыкуются с нижней полуформой 12 по посадочным поверхностям 27, Кроме зтого, нижние 14 и верхние

13 вкладыши состыкованные друг с другом фиксируются в окружном направлении друг относительно друга центрирующим штифтом 24 и пазом 25, Данная фиксация необходима для совпадения сменных штифтов

15, проходящих через вкладыши 13, с подторцовками на клинообразных выступах 22 вкладышей 14, Нижняя полуформа 12 прессформы формирует внутреннюю стенку сегментной вставки 1 и, аналогично, верхней полуформы 11, вторую из сторон диска 8, отстойник-колодец 9, Крышка 16 пресс-формы по внутренней поверхности имеет усеченный конус и стягивает через стяжной винт 17 две полуформы 11, 12 и набор сегментных вкладышей 13, 14 по посадочным поверхностям 26 и 27.

Формула изобре;ения

1, Способ изготовления сегментных вставок двухслойной обечайки жаровой трубы, включающий получение выплавляемой модели, изготовление керамической формы, ее заливку и очистку готовой отливки, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности и расширения ассортимента отливок, сегменты вставок отливают за единое целое, образуя из них кольцо, а после очистки отливки от керамики и ее термообработки производят

10 I5

55 отрезку литниковой системы и разрезают кольцо на сегменты.

2. Литейная форма для изготовления сегментных вставок двухслойной обечайки жаровой трубы, содержащая керамическую оболочку и с полостями отливок и литниково-питающей системы, отличающаяся тем, что, с целью расширения ассортимента отливок и повышения качества изделий, полость литника сопряжена по всему периметру с олостью отливки сегментной вставки в месте ее максимальной толщины.

3, Литниково-питающая система к литейной форме для получения сегментных вставок двухслойной обечайки жаровой трубы, отличающаяся тем, что, с целью расширения ассортимента отливок и повышения качества изделий, литник выполнен в виде заливочного диска с отстойником-колодцем, причем заливочный диск выполн н переменной толщины с утонением к периферии.

4. Способ получения модели сегментных вставок двухслойной обечайки жаровой трубы, включающий сборку пресс-формы, заполнение ее модельным составом и извлечение модели из полуформы, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения производительности и расширения ассортимента изделий, перед сборкой пресс-формы в нее устанавливают штифты для получения отверстий в модели сегментных вставок, а после запрессовки модельного состава и разборки полуформы их извлекают из модели и заполняют полученные отверстия стержневой массой.

5. Пресс-форма для получения модели сегментных вставок двухслойной обечайки жаровой трубы, содержащая две полуформы, крышку и набор сегментных вкладышей, о т л и ч à ю щ а я с я тем, что, с целью повышения производительности и расширения ассортимента изделий, вкладыши выполнены в виде разделенных по кольцу вкладь;шей для формирования поперечных ребер и вкладышей для формирования продол ьн blx ребер и продольно-окружных поднутрений, соединенных посредством штифтов, при этом на вкладышах для формирования продольных ребер и продольноокружных поднутрений выполнены клинообразные поверхности с посадочными местами под штифты в виде подторцовки-скребка, внутренняя поверхность крышки выполнена в виде усеченного конуса для стягивания полуформ, а крышка имеет набор сегмент ûõ вкладышей по посадочным плоскостям и диаметрам, выполненным на ней, 1774894

Составитель А. Косой

Техред M.Mîðãåíòàë

Корректор Н, Кешеля

Редактор С. Кулакова

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 3940 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5