[發(fā)明專利]液體火箭發(fā)動機燃燒室擴張段變壁厚鉻青銅內(nèi)壁成形方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202211706494.6
• 申請日: 2022-12-29
• 公開（公告）號: CN116140453A
• 公開（公告）日: 2023-05-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 雒亞濤;王寧;鄒旭東;張維明;秦屹然
• 申請（專利權(quán)）人: 西安航天發(fā)動機有限公司
• 主分類號: B21D26/047
• 分類號: B21D26/047;B21D26/041
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 孫建玲

1.一種液體火箭發(fā)動機燃燒室擴張段變壁厚鉻青銅內(nèi)壁成形方法，其特征在于，包括如下步驟：

根據(jù)成型工藝確定成型陽模類型和數(shù)量，其中成型陽模類型包括依次使用的微調(diào)脹形陽模、多套級進式脹形陽模和校形陽模；微調(diào)脹形陽模用于在級進式脹形前將變壁厚鉻青銅內(nèi)壁的大端脹至與喉部直徑一致；校形陽模用于級進式脹形后的校形；

對級進式脹形陽模進行型面設(shè)計，每一套級進式脹形陽模完成一部分型面的脹形，其余型面沿切向延伸，以型面母線長度不變?yōu)樵瓌t，延伸后口部直徑較前一次的增加量，控制在工藝脹形量范圍內(nèi)，從而確定每次脹形的型面軸向高度；使用級進式脹形陽模，將型面由內(nèi)壁小端逐步遞進脹形至內(nèi)壁大端；最后一套級進式脹形陽模外型面與目標內(nèi)壁內(nèi)型面一致；

將成型陽模置于擴張段鉻青銅QCr0.8內(nèi)壁坯料中，采用成型陽模依次脹形，直至內(nèi)外壁貼合。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液體火箭發(fā)動機燃燒室擴張段變壁厚鉻青銅內(nèi)壁成形方法，其特征在于，根據(jù)鉻青銅內(nèi)壁大端的總脹形量N及單次脹形量n，確定級進式脹形陽模的數(shù)量M；若單次脹形量n為定值，則M＝N/n；若單次脹形量n為非定值，則各單次脹形量n累計達到鉻青銅內(nèi)壁大端總脹形量N時的脹形次數(shù)即為級進式脹形陽模的數(shù)量M。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液體火箭發(fā)動機燃燒室擴張段變壁厚鉻青銅內(nèi)壁成形方法，其特征在于，針對鉻青銅QCr0.8內(nèi)壁的脹形，所述設(shè)定每次的脹形量，即口部直徑增大率為3.5％～4％。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液體火箭發(fā)動機燃燒室擴張段變壁厚鉻青銅內(nèi)壁成形方法，其特征在于，所述微調(diào)脹形陽模、多套級進式脹形陽模和校形陽模的上、下表面平面度優(yōu)于0.03，上、下表面的平行度優(yōu)于0.03，外型面粗糙度優(yōu)于Ra0.8，其余部位粗糙度優(yōu)于Ra1.6。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液體火箭發(fā)動機燃燒室擴張段變壁厚鉻青銅內(nèi)壁成形方法，其特征在于，所述微調(diào)脹形陽模、多套級進式脹形陽模和校形陽模的小端前緣有2.90～3.10mm直線段。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液體火箭發(fā)動機燃燒室擴張段變壁厚鉻青銅內(nèi)壁成形方法，其特征在于，采用成型陽模依次脹形前測量內(nèi)壁坯料上緣與外壁上緣的高度差，保證高度差≤0.1mm，超過0.1mm則重新裝配內(nèi)壁坯料。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的液體火箭發(fā)動機燃燒室擴張段變壁厚鉻青銅內(nèi)壁成形方法，其特征在于，所述采用成型陽模依次脹形，直至內(nèi)外壁貼合的步驟，具體通過如下方式實施：

將燃燒室圓柱段和收斂段腔體內(nèi)設(shè)支撐胎并固定于液壓機工作臺面上，燃燒室圓柱段和收斂段腔體支撐胎的內(nèi)部設(shè)有頂桿，頂桿端部有凸臺，成型陽模底部設(shè)孔，起到定位支撐作用，液壓機設(shè)有穿過工作臺的頂桿，支撐胎中的頂桿位于工作臺頂桿頂出位置，兩段頂桿對接；脹形前，支撐胎中心的頂桿上升，將成型陽模裝在頂桿端部后，頂桿帶動成型陽模落下，成型陽模自動找正；液壓機滑塊下行壓在成型陽模上，，脹形力控制在45～80噸之間；脹形完畢后，成型陽模直線段進入支撐胎端部預(yù)留的直槽內(nèi)，通過液壓機頂桿帶動支撐胎內(nèi)部頂桿上升，頂出成型陽模。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的液體火箭發(fā)動機燃燒室擴張段變壁厚鉻青銅內(nèi)壁成形方法，其特征在于，所述成型陽模逐個脹形，中間無須熱處理。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液體火箭發(fā)動機燃燒室擴張段變壁厚鉻青銅內(nèi)壁成形方法，其特征在于，采用校形陽模校形時，在互相垂直的方向上依次脹形；脹形完畢測量內(nèi)外壁間隙，間隙超過0.3mm時，在校形陽模外型面周圈貼白膠布，在互相垂直的方向上依次脹形，保證脹形均勻，脹形后間隙≤0.3mm。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液體火箭發(fā)動機燃燒室擴張段變壁厚鉻青銅內(nèi)壁成形方法，其特征在于，所述鉻青銅內(nèi)壁脹形量超過鉻青銅最大脹形系數(shù)43％。