CN102554563B

CN102554563B - 飞行器力学试验压环抗变形制造方法

Info

Publication number: CN102554563B
Application number: CN201110362471.3A
Authority: CN
Inventors: 张逸波; 倪跃; 朱国君; 方郭富
Original assignee: Shanghai Institute of Satellite Equipment
Current assignee: Shanghai Institute of Satellite Equipment
Priority date: 2011-11-15
Filing date: 2011-11-15
Publication date: 2014-07-30
Anticipated expiration: 2031-11-15
Also published as: CN102554563A

Abstract

本发明公开了一种飞行器力学试验压环抗变形制造方法，包括：对压环材料进行调质处理；对所述压环材料进行切割，得到压环的各个分段，并将所述压环的各个分段连接成一整体；对压环整体做退火和人工时效热处理；对压环整体根据设计尺寸做精加工；对压环整体在焊接点处切割开，重新得到多个压环分段；按照设计要求对各个压环分段的断面进行加工；在各个压环分段上钻出振动去应力孔；对各个压环分段分别做振动以去除应力；对经过振动去应力后的压环分段按要求扩孔，完成整个制造过程。本发明降低压环加工过程中的残余应力，有效防止压环在使用中发生变形的现象，具有加工成本低，加工步骤方便直观，适应性和通用性强等有益效果。

Description

飞行器力学试验压环抗变形制造方法

技术领域

本发明涉及飞行器力学试验压环，尤其是压环抗变形制造方法。

背景技术

目前，振动压环在使用中存在径向变形导致无法安装的问题，径向变形现象的存在与其制造方法有关。传统的制造方法是先将整块料加工成形，再通过充分的热处理工艺来消除压环中的残余应力，最后进行切割。多年的使用结果表明此方法并不理想，在初始切割完成后，压环基本没有变形，但经振动试验后，压环仍旧会发生变形现象。这主要是由于整体加工再切割会使压环存在大量的残余应力，振动试验本来就是一个应力释放的过程，压环在经应力释放后很容易造成变形而无法再次使用。

为了彻底解决上述问题，必须改进压环的制造方法，使其在加工完成后残余应力尽可能小。

发明内容

本发明的目的是为了解决飞行器力学试验压环在使用中易变形的问题，从而提供一种不易变形，具有高可靠性的压环。

为了实现上述目的，本发明提供了一种飞行器力学试验压环抗变形制造方法，包括：

步骤1)、对压环材料进行调质处理；

步骤2)、对所述压环材料进行切割，得到压环的各个分段，并将所述压环的各个分段连接成一整体；

步骤3)、对步骤2)得到的压环整体做退火和人工时效热处理；

步骤4)、对步骤3)得到的压环整体根据设计尺寸做精加工；

步骤5)、对步骤4)得到的压环整体在焊接点处切割开，重新得到多个压环分段；

步骤6)、按照设计要求对各个压环分段的断面进行加工；

步骤7)、在各个压环分段上钻出振动去应力孔；

步骤8)、对各个压环分段分别做振动以去除应力；

步骤9)、对经过振动去应力后的压环分段按要求扩孔，完成整个制造过程。

上述技术方案中，在所述的步骤1)之前还包括选择压环材料的步骤。

上述技术方案中，所述的压环材料为45号钢。

上述技术方案中，在所述的步骤2)中，将所述压环的各个分段连接成一整体采用虚焊的方式。

上述技术方案中，在所述的步骤7)中，所述的振动去压力孔的位置与压环工作时的安装孔的位置相同。

本发明的优点在于：

本发明的飞行器力学试验压环抗变形制造方法使用了分段焊接再整体加工，最后切割焊点的方式，可使切割后的每一段原来就是一个独立体，不存在因切割破坏晶格而产生的应力；此外，在传统去应力热处理工艺之后又增加了一项振动去应力工艺，该工艺真实反映了实际使用的情况，可进一步降低压环制造完成后的残余应力。本发明属于通用型加工方法，可适用于不同飞行器的压环制造。因此，本发明解决了飞行器力学试验压环在使用中易变形的问题，有效改善压环的使用可靠性，具有加工成本低，加工步骤方便直观，适应性和通用性强等有益效果。

附图说明

图1为本发明飞行器力学试验压环抗变形制造新方法的流程示意图；

图2为压环分段示意图

图3为模板落料示意图

图4为分段焊接示意图；

图5为振动去应力示意图；

具体实施方式

下面结合附图说明本发明的优选实施例。

图1为本发明的飞行器力学试验压环抗变形制造方法的流程示意图，下面结合该图对本发明的实现做详细说明。

步骤1、选择合适的压环材料。

要使得最终制造而成的压环变形问题小，在开始时所选择的压环材料十分重要。在选择压环材料时，应该采用刚度和强度都较高的材料；在本实施例中，可选择45号钢。所述的压环材料通常为板型。

步骤2、对所选择的压环材料进行初期处理。

对压环材料的初期处理包括淬火加高温回火，即调质处理，所述调质处理能够提高压环材料的强度和硬度，并消除内部残余应力。

步骤3、对所述压环材料进行切割，得到压环的各个分段，并将所述压环的各个分段连接成一整体。

在一个实施例中，如图2所示，一个压环有四个分段，这一分段数目有利于提高使用安装中的便捷性，当然在实际使用中也可根据需要增加分段数目或减少分段数目。在生成压环的四个分段时，如图3所示，首先根据压环的设计图纸制作模板，根据模板切割前述经过处理的压环材料，从而得到压环的四个分段。压环的各个分段包括加工保留区域与焊接区域，所述的加工保留区域是指压环的设计尺寸所包含的实体区域，分段间的接缝处于加工保留区域内的部分为焊接区域。在得到各个压环分段后，对这些分段进行整形，并拼接为一圆环，然后在组成圆环的相邻分段的接缝处做虚焊(保证其能够进行整体加工即可)，形成一压环整体。在后续的加工时，虚焊处作为保留部分不能被切屑掉。

步骤4、对步骤3得到的压环整体做退火和人工时效热处理，以消除应力。

步骤5、对步骤4得到的压环整体根据设计尺寸做精加工。在做精加工时。之前的虚焊处作为保留部分不能被切屑掉。

步骤6、对步骤5得到的压环整体在焊接点处切割开，重新得到多个压环分段。

步骤7、按照设计要求对各个压环分段的断面进行加工。

步骤8、在各个压环分段上钻出振动去应力孔。所述的振动去应力孔的位置应当与压环工作时的安装孔的位置相同，但这些钻孔的尺寸应当较小，以便于为以后的扩孔留下余地。在本实施例中，所述的振动去应力孔为的通孔。

步骤9、对各个压环分段分别做振动以去除应力。

在图5所示的实施例中，在一电动振动台上有一夹持装置，通过该夹持装置将所述压环分段沿径向固定，所述夹持装置一般夹持所述压环分段的中部。在电动振动台的振动下，所述夹持装置带动所述压环分段振动，在振动的过程中去除压环分段的应力。在本实施例中，电动振动台在振动时，振动的量级为12g，频率为试件共振频率的2/3处，时间为30分钟，类型为正弦定频振动试验。电动振动台可采用10KN推力的电动振动台。在其他实施例中，除了电动振动台以外，也可采用其他类型的振动台。振动的量级、频率、时间等可相应调整。

步骤10、对经过振动去应力后的压环分段按要求扩孔，完成整个制造过程。

综上所述，本发明的飞行器力学试验压环抗变形制造方法相对传统的压环制造方法主要改进了分段的制造方式，即传统方法采用先整体加工后切断的方式，而本发明的方法采用先分段焊接再整体加工后切断焊点的方式，两者对比，本发明的方法可基本消除切割应力，解决了传统方法中最大的缺陷。此外，本发明的方法还增添了振动去应力这项工艺，该工艺与压环使用情况极为接近，可使压环在加工过程中就经历以后使用时的应力释放过程，进一步释放残余应力，这在很大程度上避免了压环在使用中的变形问题。本发明的方法简单易用，通用性强，可满足大多数飞行器力学试验压环的加工要求。

Claims

1.一种飞行器力学试验压环抗变形制造方法，包括：

步骤1)、对压环材料进行调质处理；

步骤2)、对所述压环材料进行切割，得到压环的各个分段，并将所述压环的各个分段虚焊形成一整体；

步骤3)、对步骤2)得到的压环整体做退火和人工时效热处理；

步骤4)、对步骤3)得到的压环整体根据设计尺寸做精加工；

步骤6)、按照设计要求对各个压环分段的断面进行加工；

步骤7)、在各个压环分段上钻出振动去应力孔；

步骤8)、对各个压环分段分别做振动以去除应力；

2.根据权利要求1所述的飞行器力学试验压环抗变形制造方法，其特征在于，在所述的步骤1)之前还包括选择压环材料的步骤。

3.根据权利要求1或2所述的飞行器力学试验压环抗变形制造方法，其特征在于，所述的压环材料为45号钢。

4.根据权利要求1或2所述的飞行器力学试验压环抗变形制造方法，其特征在于，在所述的步骤7)中，所述的振动去应力孔的位置与压环工作时的安装孔的位置相同。