RU2192342C2 - Способ изготовления изделий, симметричных относительно оси вращения, из листового металла с поверхностью двойной кривизны и переменной толщиной материала - Google Patents

Способ изготовления изделий, симметричных относительно оси вращения, из листового металла с поверхностью двойной кривизны и переменной толщиной материала Download PDF

Info

Publication number
RU2192342C2
RU2192342C2 RU2000113738A RU2000113738A RU2192342C2 RU 2192342 C2 RU2192342 C2 RU 2192342C2 RU 2000113738 A RU2000113738 A RU 2000113738A RU 2000113738 A RU2000113738 A RU 2000113738A RU 2192342 C2 RU2192342 C2 RU 2192342C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
sheet metal
welding
nozzle
blanks
forming
Prior art date
Application number
RU2000113738A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2000113738A (ru
Inventor
Матс ХАЛЛКВИСТ
Original Assignee
Вольво Аэро Корпорэйшн
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Вольво Аэро Корпорэйшн filed Critical Вольво Аэро Корпорэйшн
Priority to RU2000113738A priority Critical patent/RU2192342C2/ru
Publication of RU2000113738A publication Critical patent/RU2000113738A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2192342C2 publication Critical patent/RU2192342C2/ru

Links

Images

Landscapes

  • Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)

Abstract

Изобретение может быть использовано при изготовлении сопел ракетных двигателей. Промежуточные заготовки из листового металла формируют с помощью сварки набора элементов в виде плоских полос различной толщины. Сварку производят встык вдоль прямых кромок элементов, образуя пластину из металлического листа, ширина которой соответствует длине изделия или сопла. Толщина материала ступенчато убывает от одной стороны пластины к другой. Пластину из листового металла разрезают, формируя промежуточную заготовку сопла в виде части кольца, затем изгибают относительно оси симметрии сопла. Промежуточные заготовки сваривают вдоль их соседних прямых и непараллельных сторон. При необходимости окончательную заготовку изделия подвергают отделочной механической обработке. Способ позволяет упростить процесс изготовления и значительно сократить потери материала. 1 ил.

Description

Изобретение относится к способу изготовления изделий, симметричных относительно оси вращения, из листового металла с поверхностью двойной кривизны и переменной толщины, в частности, конических изделий или изделий в виде раструба, таких как сопла ракетных двигателей, в котором набор плоских элементов заготовок из листового металла нарезают с получением формы в виде части круглого кольца, после чего таким образом нарезанные элементы заготовок из листового металла изгибают до получения необходимой кривизны относительно заданной оси симметрии и сваривают друг с другом, образуя заготовку изделия, которую подвергают окончательной механической обработке.
Сопло ракетного двигателя или ракетное сопло предназначено для расширения и ускорения потока газов, создавая тягу, необходимую для движения ракеты.
Ракетные сопла необходимо охлаждать, это осуществляется тремя способами, а именно, посредством регенеративного охлаждения, радиационного охлаждения или покрытия горячей стороны стенки сопла теплозащитным материалом. При радиационном охлаждении сопла его стенка выполняется однослойной. Такие сопла, охлаждаемые излучением, или сопла, снабженные теплозащитным покрытием, конической формы или имеющие форму раструба с переменной толщиной стенки, в данном случае изготавливают путем нарезки набора промежуточных заготовок, имеющих плоскую форму, из плоского листа, толщина которого составляет, например, 4 мм, после этого эти заготовки изгибают с получением заданной кривизны относительно оси симметрии заданного изделия, затем их стыкуют друг с другом с получением замкнутой кольцевой формы и, при необходимости, их подгоняют для получения формы с двойной кривизной. Изготавливают несколько аналогичных кольцевых сборок, имеющих различные толщины стенок, эти сборки окончательно соединяют в продольном направлении изделия в заданной последовательности.
При изготовлении ракетных сопл данным способом возникает ряд проблем. Первоначальная нарезка промежуточных заготовок требует очень высокой точности для обеспечения их точной стыковки. Соединение друг с другом различных кольцевых сборок требует сложного режущего инструмента и контрольного оборудования, которые индивидуально подгоняют для каждого размера кольцевых сборок и сопл.
Во многих случаях такие сопла формируют из материала уменьшающейся толщины от минимального к максимальному поперечному сечению, для того чтобы исключить избыточную прочность сопла, а значит и избыточный вес сопла по сравнению с тем, что требуется для противостояния давлениям, которые имеют место внутри и снаружи сопла, а также другим напряжениям. Для этого промежуточные заготовки или кольцевые сборки подвергают механической обработке, преимущественно проточке для обеспечения постепенного изменения толщины материала. Это дорого и требует затрат времени.
Известен способ изготовления изделий, симметричных относительно оси вращения, из листового металла с поверхностью двойной кривизны и переменной толщины материала, в частности, конических изделий или изделий, имеющих форму раструба, таких как ракетные сопла, в котором набор металлических промежуточных заготовок в плоском виде нарезают с получением формы в виде части круглого кольца, после чего таким образом нарезанные элементы заготовок из листового металла изгибают до получения необходимой кривизны относительно заданной оси симметрии и сваривают друг с другом, образуя заготовку изделия для окончательной механической обработки, раскрытый в книге И.И. Горев, "Основы производства жидкостных ракетных двигателей", М., "Машиностроение", 1969 г., стр. 14-15, рис. 2.1 (1).
Задачей настоящего изобретения является исключение недостатков, приведенных выше, и создание более простого способа изготовления, позволяющего уменьшить потери материала в отходы и в котором можно исключить операцию со снятием стружки.
Согласно изобретению поставленная задача решается тем, что в способе изготовления изделий, симметричных относительно оси вращения, из листового металла с поверхностью двойной кривизны и переменной толщины материала, в частности, конических изделий или изделий, имеющих форму раструба, таких как ракетные сопла, в котором набор металлических промежуточных заготовок в плоском виде нарезают с получением формы в виде части круглого кольца, после чего таким образом нарезанные элементы заготовок из листового металла изгибают до получения необходимой кривизны относительно заданной оси симметрии и сваривают друг с другом, образуя заготовку изделия для окончательной механической обработки, согласно изобретению, промежуточные заготовки предварительно формируют с помощью сварки набора элементов в виде плоских полос различной толщины, причем сварку производят встык вдоль прямых кромок элементов, образуя пластину из металлического листа, ширина которой соответствует полной длине изделия, а толщина материала ступенчато убывает от одной стороны к другой упомянутой пластины, далее пластину из листового металла разрезают, формируя промежуточную заготовку в виде части кольца, изгибают ее относительно оси симметрии, затем промежуточные заготовки сваривают вдоль их соседних прямых и непараллельных сторон, получая заготовку изделия.
Далее будет описано настоящее изобретение на не ограничивающем его существо примере со ссылками на прилагаемый чертеж, на котором схематично представлена последовательность операций изготовления ракетного сопла.
Согласно изобретению набор полосовых элементов из листового металла различной толщины сваривают между собой в плоском состоянии вдоль их прямых кромок встык (в данном примере показаны четыре элемента), образуя комбинированную металлическую пластину, ширина которой в принципе соответствует по существу полной длине изделия или сопла, а ступенчатое уменьшение толщины материала от одной стороны к другой, например, обеспечивают от 4 до 1,5 мм. Затем эту металлическую пластину разрезают, например, с помощью лазера, получая промежуточную заготовку сопла в виде части кольца. Промежуточные заготовки сопла нарезают с фиксацией положения, при этом часть готового сопла меньшего поперечного сечения будет иметь наибольшую толщину материала. После того, как промежуточные заготовки сопла изгибают относительно оси симметрии изделия, а необходимое количество промежуточных заготовок сопла (четыре в данном примере) сваривают по прямым непараллельным сторонам (вдоль образующей готового сопла), получая окончательную заготовку ракетного сопла, эту заготовку подвергают необходимой окончательной механической обработке, если это требуется, в результате получается заданное ракетное сопло в виде раструба.
Однако следует отметить, что соединение элементов в виде полос металла сваркой делается таким образом, что внутренняя поверхность готового ракетного сопла, имеющего форму раструба, получается гладкой.
Настоящее изобретение позволяет изготавливать ракетные сопла высотой приблизительно 700-2500 мм и диаметром на выходе до 2500 мм.
Способ по данному изобретению не требует какого-либо сложного режущего инструмента, поскольку сварку элементов в виде металлических полос различной толщины проводят, когда эти элементы имеют плоскую форму, а промежуточные заготовки сопла сваривают в направлении образующей конуса изделия, а не вдоль дуги, для чего требуется сложное направляющее оборудование.
Очевидно, что по способу согласно настоящему изобретению можно изготавливать не только ракетные сопла, а также емкости для жидкости или газа, судовые бульбы и т.п.

Claims (1)

  1. Способ изготовления изделий, симметричных относительно оси вращения, из листового металла с поверхностью двойной кривизны и переменной толщины материала, в частности конических изделий или изделий, имеющих форму раструба, таких, как ракетные сопла, в котором набор металлических промежуточных заготовок в плоском виде нарезают с получением формы в виде части круглого кольца, после чего таким образом нарезанные элементы заготовок из листового металла изгибают до получения необходимой кривизны относительно заданной оси симметрии и сваривают друг с другом, образуя заготовку для окончательной механической обработки, отличающийся тем, что промежуточные заготовки предварительно формируют с помощью сварки набора элементов в виде плоских полос различной толщины, причем сварку производят встык вдоль прямых кромок элементов, образуя пластину из металлического листа, ширина которой соответствует полной длине изделия, а толщина материала ступенчато убывает от одной стороны к другой упомянутой пластины, далее пластину из листового металла разрезают, формируя промежуточную заготовку в виде части кольца, изгибают ее относительно оси симметрии, затем промежуточные заготовки сваривают вдоль их соседних прямых и непараллельных сторон, получая заготовку изделия.
RU2000113738A 1997-10-30 1997-10-30 Способ изготовления изделий, симметричных относительно оси вращения, из листового металла с поверхностью двойной кривизны и переменной толщиной материала RU2192342C2 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000113738A RU2192342C2 (ru) 1997-10-30 1997-10-30 Способ изготовления изделий, симметричных относительно оси вращения, из листового металла с поверхностью двойной кривизны и переменной толщиной материала

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000113738A RU2192342C2 (ru) 1997-10-30 1997-10-30 Способ изготовления изделий, симметричных относительно оси вращения, из листового металла с поверхностью двойной кривизны и переменной толщиной материала

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2000113738A RU2000113738A (ru) 2002-04-10
RU2192342C2 true RU2192342C2 (ru) 2002-11-10

Family

ID=20235505

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2000113738A RU2192342C2 (ru) 1997-10-30 1997-10-30 Способ изготовления изделий, симметричных относительно оси вращения, из листового металла с поверхностью двойной кривизны и переменной толщиной материала

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2192342C2 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109676326A (zh) * 2019-01-14 2019-04-26 北京蓝箭空间科技有限公司 航天发动机喷管零件的成型方法
CN112846647A (zh) * 2020-12-18 2021-05-28 北京航星机器制造有限公司 异形曲面结构件的成形方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ГОРЕВ И.И. Основы производства жидкостных ракетных двигателей. - М.: Машиностроение, 1969, с. 14-15, рис. 2.1. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109676326A (zh) * 2019-01-14 2019-04-26 北京蓝箭空间科技有限公司 航天发动机喷管零件的成型方法
CN112846647A (zh) * 2020-12-18 2021-05-28 北京航星机器制造有限公司 异形曲面结构件的成形方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA1211278A (en) Method for producing a clad steel pipe
US5064537A (en) Seamless screen cylinder with laser cut openings
EP0358523B1 (en) Domed structures and a method of making them by superplastic forming and diffusion bonding
EP0022605B1 (en) Method of producing clad steel materials
US4603089A (en) Laser welding of sandwich structures
US5692881A (en) Hollow metallic structure and method of manufacture
EP0921892B1 (en) Linear friction welding process for making wheel rims
EP3056292B1 (en) Dual walled titanium tubing and methods of manufacturing the tubing
CN109676326B (zh) 航天发动机喷管零件的成型方法
US6279812B1 (en) Method for producing rotational-symmetrical articles of sheet metal with double curved surface and varying thickness of material
RU2192342C2 (ru) Способ изготовления изделий, симметричных относительно оси вращения, из листового металла с поверхностью двойной кривизны и переменной толщиной материала
KR100189864B1 (ko) 굴곡이 진 금속의 긴중공체를 제작하기 위한 내부 고압성형방법의 적용과 이를 위해 설치된 내부고압성형프레스
USH238H (en) Warhead casing of novel fragmentation design
US4476194A (en) Contour forming conical shapes
US4984732A (en) Method of superplastically forming and diffusion bonding a laminate assembly
US4582244A (en) Curved core sandwich structure forming method
US5809737A (en) Structural parts for use in aircraft
CN1275939A (zh) 生产金属板材旋转对称物品的方法,该物品具有复曲面和变化的材料厚度
JP2568818B2 (ja) サンドイッチ構造体を形成するプロセス
JPS6018230A (ja) 曲管部の形成方法
JPS61147930A (ja) 鋼管の整形拡管方法
JPH08300167A (ja) 厚肉部を有する金属条材の製造方法
CN109014644A (zh) 一种流道弯头制作方法
RU2167019C1 (ru) Способ изготовления металлических баллонов
SU606662A1 (ru) Способ изготовлени многослойных изделий

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20131031