一种航天燃料用蛋形钛隔膜的成形方法技术

一种航天燃料用蛋形钛隔膜的成形方法，能够避免在成形过程中开裂，而且保证壁厚得到控制，精度高。其包括：(1)加工拉深模、压槽模；(2)拟定板材机加工工艺和冲压工艺；(3)使用机加工制备指定壁厚的圆形纯钛板，用打磨的方式去除钛板边缘毛刺；(4)将板坯置于拉深模脱料板上平面中心位置，对工件实施拉深，拉深时用下凸模以一定速度将板坯顶入拉深模上凹模，到达预定后保压；(5)将步骤(4)得到的板材用真空退火炉完成中间退火；(6)将拉深油均匀涂抹于压槽模上凹模和压槽模下凸模上，将步骤(5)得到的半成品置于压槽模下凸模上，用一定压力和速度完成压槽成形并保压；(7)将步骤(6)得到的工件放入真空退火炉中退火。件放入真空退火炉中退火。件放入真空退火炉中退火。

【技术实现步骤摘要】
一种航天燃料用蛋形钛隔膜的成形方法


[0001]本专利技术涉及航天器的
，尤其涉及一种航天燃料用蛋形钛隔膜的成形方法，航天燃料用蛋形钛隔膜为航天器推进剂用钛隔膜贮箱。

技术介绍

[0002]钛隔膜贮箱用于储存和释放推进剂。为了使隔膜起翻压力小用变壁厚的思路设计出顶部厚底部薄的钛隔膜，为了隔膜翻转稳定要求尺寸精度高，另外材料状态稳定也是隔膜使用可靠性的一个保证。传统加工方式是用机加法加工隔膜，该方法可以较好地满足以上三点要求。但是该方法批量生产效率低，加工时每件隔膜均需要反复装夹且车削加工量巨大，因而批量供应难度大；其次生产成本高，对每一件隔膜均需要单独热锻和车削，加工费用高，费料多。因此需要一种新的加工方法用于钛隔膜生产。
[0003]相比于机加工的方式成形隔膜，用拉深的方法成形钛隔膜是一种可以同时提升效率降低生产成本的方式，因此是一种值得考虑的加工思路。然而拉深工艺对拉深件的形状和材料性能相当敏感，因此前期工艺制定需要根据不同工件的情况制定合适的工艺路线。
[0004]蛋形钛隔膜的高径比大，变形量大，容易在成形过程中开裂，在此基础上还要保证壁厚得到控制、精度高，因而工艺设计难度较大。

技术实现思路

[0005]为克服现有技术的缺陷，本专利技术要解决的技术问题是提供了一种航天燃料用蛋形钛隔膜的成形方法，其能够避免在成形过程中开裂，而且保证壁厚得到控制，精度高。
[0006]本专利技术的技术方案是：这种航天燃料用蛋形钛隔膜的成形方法，其包括以下步骤：
[0007](1)根据待加工的航天燃料用蛋形钛隔膜的外形尺寸加工拉深模、压槽模；
[0008](2)模拟拉深时板材情况，拟定板材机加工工艺和冲压工艺；
[0009](3)使用机加工制备指定壁厚的圆形纯钛板，用打磨的方式去除钛板边缘毛刺；
[0010](4)将拉深油均匀涂抹于拉深模上凹模和拉深模脱料板上，将板坯置于拉深模脱料板上平面中心位置，对工件实施拉深，拉深时用下凸模以一定速度将板坯顶入拉深模上凹模，到达预定后保压；
[0011](5)将步骤(4)得到的板材用真空退火炉完成中间退火；
[0012](6)将拉深油均匀涂抹于压槽模上凹模和压槽模下凸模上，将步骤(5)得到的半成品置于压槽模下凸模上，用一定压力和速度完成压槽成形并保压；
[0013](7)将步骤(6)得到的工件放入真空退火炉中退火。
[0014]本专利技术将成形分为两部分，分别是拉深成形和压槽成形：将拉深油均匀涂抹于拉深模上凹模和拉深模脱料板上，将板坯置于拉深模脱料板上平面中心位置，对工件实施拉深，拉深时用下凸模以一定速度将板坯顶入拉深模上凹模，到达预定后保压；中间退火后，将拉深油均匀涂抹于压槽模上凹模和压槽模下凸模上，将得到的半成品置于压槽模下凸模上，用一定压力和速度完成压槽成形并保压，进行退火；因此这种航天燃料用蛋形钛隔膜的
成形方法能够避免在成形过程中开裂，而且保证壁厚得到控制，精度高。
附图说明
[0015]图1是根据本专利技术的拉深模的结构示意图。
[0016]图2是根据本专利技术的压槽模的结构示意图。
[0017]图3是根据本专利技术的航天燃料用蛋形钛隔膜的成形方法的流程图。
具体实施方式
[0018]如图3所示，这种航天燃料用蛋形钛隔膜的成形方法，其包括以下步骤：
[0019](1)根据待加工的航天燃料用蛋形钛隔膜的外形尺寸加工拉深模(如图1所示)、压槽模(如图2所示)；
[0020](2)模拟拉深时板材情况，拟定板材机加工工艺和冲压工艺；
[0021](3)使用机加工制备指定壁厚的圆形纯钛板，用打磨的方式去除钛板边缘毛刺；
[0022](4)将拉深油均匀涂抹于拉深模上凹模和拉深模脱料板上，将板坯置于拉深模脱料板上平面中心位置，对工件实施拉深，拉深时用下凸模以一定速度将板坯顶入拉深模上凹模，到达预定后保压；
[0023](5)将步骤(4)得到的板材用真空退火炉完成中间退火；
[0024](6)将拉深油均匀涂抹于压槽模上凹模和压槽模下凸模上，将步骤(5)得到的半成品置于压槽模下凸模上，用一定压力和速度完成压槽成形并保压；
[0025](7)将步骤(6)得到的工件放入真空退火炉中退火。
[0026]本专利技术将成形分为两部分，分别是拉深成形和压槽成形：将拉深油均匀涂抹于拉深模上凹模和拉深模脱料板上，将板坯置于拉深模脱料板上平面中心位置，对工件实施拉深，拉深时用下凸模以一定速度将板坯顶入拉深模上凹模，到达预定后保压；中间退火后，将拉深油均匀涂抹于压槽模上凹模和压槽模下凸模上，将得到的半成品置于压槽模下凸模上，用一定压力和速度完成压槽成形并保压，进行退火；因此这种航天燃料用蛋形钛隔膜的成形方法能够避免在成形过程中开裂，而且保证壁厚得到控制，精度高。
[0027]优选地，所述步骤(3)中圆形纯钛板的裁切为车削、激光切割或线切割；打磨的方式包括：角磨机、砂轮、砂纸、锉刀。
[0028]优选地，所述步骤(5)和步骤(7)中退火温度为650℃～720℃，时间为1～2h；退火方式是真空退火或惰性气体保护退火。
[0029]优选地，所述步骤(4)中成形时的压边力为变载荷。
[0030]优选地，所述步骤(4)中对工件实施拉深分两步或两步以上进行，每步成形量为上一步的1/2～2/3；每两步拉深之间通过中间退火恢复塑性，退火方式同步骤(5)。
[0031]优选地，所述步骤(4)和(6)中速度在20～140mm/min，保压时间为5～15s。
[0032]以下详细说明本专利技术的具体实施例。
[0033]实施例1：
[0034]Φ794mm，H：300mm，厚度1.7mm纯钛薄板钛隔膜制备，蛋形部位两步法成形。
[0035]1)根据隔膜尺寸设计拉深模具(如图1所示)和压槽模具(如图2所示)各一套。完成加工。
[0036]2)用车床将钛板机加为所需厚度和直径的高精度圆板，用抛光片修磨边缘毛刺。
[0037]3)检查拉深模具表面是否存在异常，将模具安装于液压机上，清理模具表面异物。将拉深油用毛刷涂抹于拉深模脱料板2上平面和拉深模上凹模1的下平面及模口，用拉深模脱料板2和拉深模上凹模1压紧板坯，拉深模下凸模3穿过拉深模脱料板2将板坯顶入拉深模上凹模1。其中压边力随成形高度的变化而变化，如表1所示。变形速度为20mm/min，到达总高度的2/3后保压5s。取出工件，清洗去油。
[0038]4)使用真空退火炉对步骤3)中的拉深件进行真空退火，退火温度为710
±
10℃保温2h，然后随炉冷却至100℃以下出炉空冷。
[0039]5)清理模具表面异物。将拉深油用毛刷涂抹于拉深模脱料板2上平面和拉深模上凹模的下平面及模口，将步骤4)中退火后的工件放置于拉深模脱料板上，用拉深模下凸模3顶出的方式对中。用拉深模脱料板和拉深模上凹模压紧板坯，拉深模下凸模穿过脱料板将板本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种航天燃料用蛋形钛隔膜的成形方法，其特征在于：其包括以下步骤：(1)根据待加工的航天燃料用蛋形钛隔膜的外形尺寸加工拉深模、压槽模；(2)模拟拉深时板材情况，拟定板材机加工工艺和冲压工艺；(3)使用机加工制备指定壁厚的圆形纯钛板，用打磨的方式去除钛板边缘毛刺；(4)将拉深油均匀涂抹于拉深模上凹模和拉深模脱料板上，将板坯置于拉深模脱料板上平面中心位置，对工件实施拉深，拉深时用下凸模以一定速度将板坯顶入拉深模上凹模，到达预定后保压；(5)将步骤(4)得到的板材用真空退火炉完成中间退火；(6)将拉深油均匀涂抹于压槽模上凹模和压槽模下凸模上，将步骤(5)得到的半成品置于压槽模下凸模上，用一定压力和速度完成压槽成形并保压；(7)将步骤(6)得到的工件放入真空退火炉中退火。2.根据权利要求1所述的航天燃料用蛋形钛隔膜的成形方法，其特征在于：所述步骤(...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘伟，李修雷，孙花梅，舒滢，南榕，戚运莲，
申请(专利权)人：西安秦钛智造科技有限公司，
类型：发明
国别省市：