CN102784832B - 一种燃烧室用机匣的成型方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种燃烧室用机匣的成型方法，包括步骤：S1、对坯料进行初级拉深，通过初级拉深，将坯料进行初步成型，以便于进行后续的拉深成型；S11、对进行初级拉深后的坯料进行应力消除；S2、对坯料进行次级拉深，并成型。通过采用两级拉深工艺，能够降低每一次拉深工艺的难度，如此，在每次的拉深操作中所需要的拉深力较小，如此降低了对加工设备的要求。本发明提供的方法，能够有效避免金属材料的强度与硬度变化较大的情况出现，因此，采用本发明对坯料进行成型，其成型压力较小，同时，本发明还能够省略多次中间退火操作，降低了燃烧室机匣制作工艺的复杂程度。

Description

一种燃烧室用机匣的成型方法

技术领域

本发明涉及燃烧室设备加工技术领域，更具体地说，特别涉及一种燃烧室用机匣的成型方法。

背景技术

燃烧室是燃料或推进剂在其中燃烧生成高温燃气的装置，它是燃气涡轮发动机、冲压发动机、火箭发动机的重要部件。在组成燃烧室的各个部件中，燃烧室机匣是保证其具有较高结构强度的重要部件之一。

现有技术中，燃烧室机匣多采用钢机匣壁结构，并大部分的燃烧室机匣采用焊接和旋压方法成型。采用焊接的方式，相比于一体成型的方法(例如采用旋压方法制成)会导致燃烧室机匣的整体强度降低。而如果采用旋压(旋压是用专门的旋压设备把厚板变成薄的锥形、抛物线形和半球形等异形件)的方式，将会产生如下问题：机匣壁需要用强力旋压进行成型。其原因在于：由于在旋压过程金属材料会发生硬化效应。

硬化效应是指：钢材在常温或再结晶温度以下加工，尤其是在上述的旋压成型过程中，由于是对坯料进行逐步的挤压成型，坯料的强度和硬度会逐渐提高，同时塑性和冲击韧性降低。因此，如果燃烧室机匣采用旋压工艺成型，那么由于硬化效应的存在，不仅需要强力旋压，还需要对坯料进行多次中间退火，以消除应力。

综上所述，现有技术中对燃烧室机匣采用旋压工艺成型，将会使得燃烧室机匣的制作工艺复杂(原因在于需要进行多次中间退火)，并且对加工设备的要求较高(原因在于需要进行强力旋压)。因此，如何提供一种制作工艺简单，并且对加工设备要求较低的燃烧室用机匣的成型方法，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题为提供一种燃烧室用机匣的成型方法，采用该方法对燃烧室用机匣进行成型加工，具有制作工艺简单，对加工设备要求较低的特点。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种燃烧室用机匣的成型方法，包括：

步骤S1、初级拉深，对坯料进行初级拉深，拉深力范围为18MPa至22MPa；

步骤S11、应力消除，对进行初级拉深后的坯料进行应力消除；

步骤S2、次级拉深，对坯料进行次级拉深，并成型，拉深力范围为23MPa至27MPa。

优选地，所述步骤11具体为：采用中间热处理工艺，其应力消除的工艺温度范围为：950℃至980℃。

优选地，在所述步骤S1中坯料的初级拉深的拉深高度为：58mm至62mm。

优选地，所述步骤S1具体为：对坯料进行不加润滑剂的拉深处理；所述步骤S2具体为：对坯料进行加入润滑剂的拉深处理，并最终成型。

本发明提供了一种燃烧室用机匣的成型方法，包括步骤：

S1、初级拉深，对坯料进行初级拉深，通过初级拉深，将坯料进行初步成型，以便于进行后续的拉深成型；

S11、应力消除，对进行初级拉深后的坯料进行应力消除；

S2、次级拉深，对坯料进行次级拉深，并成型。

在本发明中，通过采用两级拉深工艺，能够降低每一次拉深工艺的难度，如此，在每次的拉深操作中所需要的拉深力较小，如此降低了对加工设备的要求。并且，在本发明提供的两级拉深工艺中，还能够有效减少由于变形量较大而使得材料产生较大的内应力，使用本发明制造的燃烧室用机匣具有变形量较小的优点。

因此，在本发明中，由于采用拉深工艺，并利用二级拉深处理能够有效避免金属材料的强度与硬度变化较大的情况出现，因此，采用本发明对坯料进行成型，其成型压力较小，对设备的要求较低。并且，本发明还能够省略多次中间退火操作，降低了燃烧室机匣制作工艺的复杂程度。

在本发明的一个具体实施例中，在步骤S2次级拉深操作之前还包括步骤S11、应力消除，对进行初级拉深后的坯料进行应力消除。对坯料进行应力消除，能够有效避免坯料在后续工艺中由于应力累积而发生变形、产生裂纹等问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明一种实施例中燃烧室用机匣的成型方法的流程图；

图2为本发明一种实施例中燃烧室用机匣加工模具的结构示意图；

图2中部件名称与附图标记的对应关系为：

凸模a；凹模b。

具体实施方式

本发明的核心为提供一种燃烧室用机匣的成型方法，采用该方法对燃烧室用机匣进行成型加工，具有制作工艺简单，对加工设备要求较低的特点。

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

请参考图1，图1为本发明一种实施例中燃烧室用机匣的成型方法的流程图。

本发明提供了一种燃烧室用机匣的成型方法，包括步骤：

S1、初级拉深，对坯料进行初级拉深，通过初级拉深，将坯料进行初步成型，以便于进行后续的拉深成型；

S11、应力消除，对进行初级拉深后的坯料进行应力消除；

S2、次级拉深，对坯料进行次级拉深，并成型。

在本发明中，通过采用两级拉深工艺，能够降低每一次拉深工艺的难度，如此，在每次的拉深操作中所需要的拉深力较小，如此降低了对加工设备的要求。并且，在本发明提供的两级拉深工艺中，还能够有效减少由于变形量较大而使得材料产生较大的内应力，使用本发明制造的燃烧室用机匣具有变形量较小的优点。

拉深工艺：用平面板坯制作杯形件的冲压成形工艺﹐又称拉延。通过拉深可以制成圆筒形﹑球形﹑锥形﹑盒形﹑阶梯形﹑带凸缘的和其他复杂形状的空心件。采用拉深与翻边﹑胀形﹑扩口﹑缩口等多种工艺组合﹐可以制成形状更复杂的冲压件。

因此，在本发明中，由于采用拉深工艺，采用二级拉深能够有效避免金属材料的强度与硬度变化较大的情况出现，因此，采用本发明对坯料进行成型，其成型压力较小，对设备的要求较低。并且，本发明还能够省略多次中间退火操作，降低了燃烧室机匣制作工艺的复杂程度。

在本发明的一个具体实施例中，在步骤S2次级拉深操作之前还包括步骤S11、应力消除，对进行初级拉深后的坯料进行应力消除。对坯料进行应力消除，能够有效避免坯料在后续工艺中由于应力累积而发生变形、产生裂纹等问题。

具体地，步骤S11、应力消除采用的是中间热处理工艺，其应力消除的工艺温度范围为：950℃至980℃。当然，本发明还可以采用其他的应力消除的方式进行内应力的消除，例如，可以采用长时间静止或者对坯料进行敲击的方式。

在采用中间热处理工艺对坯料进行应力消除操作中，经过发明人多次试验，在温度956℃的情况下，能够达到最优的效果。

在本发明的一个具体实施方式中，步骤S1初级拉深对坯料的初级拉深的拉深高度为：58mm至62mm，具体地为60mm。

在本发明的一个具体实施方式中，步骤S1具体为：不加润滑剂拉深，对坯料进行不加润滑剂的拉深处理；步骤S2具体为：加入润滑剂拉深，对坯料进行加入润滑剂的拉深处理，并最终成型。

在上述实施例中，其具体操作流程为：在步骤S1中，拉深力范围为18MPa至22MPa(最优为20MPa)；在步骤S2中，拉深力范围为23MPa至27MPa(最优为25MPa)。

在此需要说明的是，在采用本发明进行燃烧室用机匣的制造时，还采用了特制的内撑部件，对完成拉深操作后的燃烧室用机匣半成品进行一次装夹，车两端，保证机匣的两端同轴要求。该特制的内撑部件为空心的塞规，该塞规的使用方法为：首先，将塞规套在燃烧室用机匣半成品的尾端，并车两端；然后，不松开夹具对产品的同轴度直接测量，从而保证了后续的焊接同轴度要求。

请参考图2，图2为本发明一种实施例中燃烧室用机匣加工模具的结构示意图。

并且，为了进一步避免坯料拉深变形过大的情况出现，对进行拉深操作的模具提出了如下要求：对进行拉深的凸模a与凹模b之间的间隙范围为1.20至1.24倍的坯料厚度。

以上对本发明所提供的一种燃烧室用机匣的成型方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (3)

1.一种燃烧室用机匣的成型方法，其特征在于，包括：

步骤1、对坯料进行初级拉深，拉深力范围为18MPa至22MPa，具体为：对坯料进行不加润滑剂的拉深处理；

步骤11、对进行初级拉深后的坯料进行应力消除；

步骤2、对坯料进行次级拉深，并成型，拉深力范围为23MPa至27MPa，具体为：对坯料进行加入润滑剂的拉深处理，并最终成型。

2.根据权利要求1所述的燃烧室用机匣的成型方法，其特征在于，所述步骤11具体为：采用中间热处理工艺，其应力消除的工艺温度范围为：950℃至980℃。

3.根据权利要求1所述的燃烧室用机匣的成型方法，其特征在于，在所述步骤1中坯料的初级拉深的拉深高度为：58mm至62mm。