一种航天器贮箱用半球形钛隔膜的加工制备方法技术

一种航天器贮箱用半球形钛隔膜的加工制备方法，包括：(1)加工半球形拉深模、翻边模和修磨工装；(2)将原材料钛板机加为指定壁厚和直径的圆板，用打磨的方式去除边缘毛刺；(3)将板坯置于拉深模的脱料板上平面中心位置，用适当的压边力压紧板坯，用拉深模的下凸模球形部位以一定速度将圆板顶入拉深模的上凹模，到达预定位置后保压；(4)用真空退火炉完成中间退火；(5)将半成品置于翻边模的下凸模上，用适当的压力和速度完成翻边成形并保压；(6)用修磨工装将翻边半成品装夹于车床用砂带打磨，使用超声波测厚仪监测半成品各区域厚度；(7)将打磨好的工件放入真空退火炉中退火。磨好的工件放入真空退火炉中退火。磨好的工件放入真空退火炉中退火。

【技术实现步骤摘要】
一种航天器贮箱用半球形钛隔膜的加工制备方法


[0001]本专利技术涉及航天器的
，尤其涉及一种航天器贮箱用半球形钛隔膜的加工制备方法。

技术介绍

[0002]金属隔膜的航天器贮箱是航天领域一个重要的器件，多用于火箭和导弹。其结构为球形空腔，内含一个金属隔膜，隔膜将空腔分为两个区域，将气体和液体物理分隔。航天器贮箱工作时在挤压气体的作用下隔膜发生翻转变形，液体腔受挤压后将液体燃料由航天器贮箱液路接头排出。在这种工作方式中金属隔膜发挥着重要的作用。它能消除推进剂的晃动，保证推力的稳定，同时金属隔膜将气液物理隔缘，确保向发动机输出不夹气的推进剂。
[0003]金属钛拥有良好的抗氧化性和耐腐蚀性，与推进剂又具有良好的相容性因而可以满足长期储备需要，因而有利于军事储备。同时钛又拥有较高比强度，可以达到减重效果，是航天器材常用材料。因此钛及钛合金相当适合用做隔膜材料。
[0004]在航天姿控系统中，对钛隔膜有以下要求：
[0005]1.气路工作压力小，利于隔膜起翻。
[0006]2.推进剂释放稳定。
[0007]3.同一组用于同一型号装备的隔膜性能一致性好。
[0008]反应在隔膜上的要求为有梯度规律的变壁厚、尺寸精度高和材料状态稳定。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。

技术实现思路

[0009]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器贮箱用半球形钛隔膜的加工制备方法，其不仅可以满足规律的变壁厚、尺寸精度高和材料状态稳定的三个要求，还具有效率高和成本低两大优势。
[0010]本专利技术的技术方案是：这种航天器贮箱用半球形钛隔膜的加工制备方法，其包括以下步骤：
[0011](1)根据待加工的航天器贮箱用半球形钛隔膜的外形尺寸加工半球形拉深模、翻边模和修磨工装；
[0012](2)将原材料钛板机加为指定壁厚和直径的圆板，用打磨的方式去除边缘毛刺；
[0013](3)将拉深油均匀涂抹于拉深模的上凹模和拉深模的脱料板上，将板坯置于拉深模的脱料板上平面中心位置，用适当的压边力压紧板坯，用拉深模的下凸模球形部位以一定速度将步骤(2)的圆板顶入拉深模的上凹模，到达预定位置后保压；
[0014](4)将步骤(3)得到的半成品用真空退火炉完成中间退火；
[0015](5)将拉深油均匀涂抹于翻边模的上凹模和翻边模的下凸模上，将步骤(4)得到的半成品置于翻边模的下凸模上，用适当的压力和速度完成翻边成形并保压；
[0016](6)用修磨工装将步骤(5)得到的翻边半成品装夹于车床用砂带打磨，使用超声波测厚仪监测半成品各区域厚度；
[0017](7)将步骤(6)中打磨好的工件放入真空退火炉中退火。
[0018]本专利技术根据待加工的航天器贮箱用半球形钛隔膜的外形尺寸加工半球形拉深模、翻边模和修磨工装；将原材料钛板机加为指定壁厚和直径的圆板，用打磨的方式去除边缘毛刺；将拉深油均匀涂抹于拉深模的上凹模和拉深模的脱料板上，将板坯置于拉深模的脱料板上平面中心位置，用适当的压边力压紧板坯，用拉深模的下凸模球形部位以一定速度将圆板顶入拉深模的上凹模，到达预定位置后保压；将得到的半成品用真空退火炉完成中间退火；将拉深油均匀涂抹于翻边模的上凹模和翻边模的下凸模上，将得到的半成品置于翻边模的下凸模上，用适当的压力和速度完成翻边成形并保压；用修磨工装将得到的翻边半成品装夹于车床用砂带打磨，使用超声波测厚仪监测半成品各区域厚度；将打磨好的工件放入真空退火炉中退火；因此这种航天器贮箱用半球形钛隔膜的加工制备方法不仅可以满足规律的变壁厚、尺寸精度高和材料状态稳定的三个要求，还具有效率高和成本低两大优势。
附图说明
[0019]图1为本专利技术的拉深模的示意图。
[0020]图2为本专利技术的翻边模的示意图。
[0021]图3为本专利技术的步骤(6)的示意图。
[0022]图4为本专利技术的航天器贮箱用半球形钛隔膜的加工制备方法的流程图。
[0023]其中：1为拉深模的上凹模；2为拉深模的脱料板；3为拉深模的下凸模；4为翻边模的上凹模；5为翻边模的下凸模；6为修磨工装紧固圈；7为修磨工装主体。
具体实施方式
[0024]如图1
‑
3所示，这种航天器贮箱用半球形钛隔膜的加工制备方法，其包括以下步骤：
[0025](1)根据待加工的航天器贮箱用半球形钛隔膜的外形尺寸加工半球形拉深模、翻边模和修磨工装；
[0026](2)将原材料钛板机加为指定壁厚和直径的圆板，用打磨的方式去除边缘毛刺；
[0027](3)将拉深油均匀涂抹于拉深模的上凹模和拉深模的脱料板上，将板坯置于拉深模的脱料板上平面中心位置，用适当的压边力压紧板坯，用拉深模的下凸模球形部位以一定速度将步骤(2)的圆板顶入拉深模的上凹模，到达预定位置后保压；
[0028](4)将步骤(3)得到的半成品用真空退火炉完成中间退火；
[0029](5)将拉深油均匀涂抹于翻边模的上凹模和翻边模的下凸模上，将步骤(4)得到的半成品置于翻边模的下凸模上，用适当的压力和速度完成翻边成形并保压；
[0030](6)用修磨工装将步骤(5)得到的翻边半成品装夹于车床用砂带打磨，使用超声波
测厚仪监测半成品各区域厚度；
[0031](7)将步骤(6)中打磨好的工件放入真空退火炉中退火。
[0032]本专利技术根据待加工的航天器贮箱用半球形钛隔膜的外形尺寸加工半球形拉深模、翻边模和修磨工装；将原材料钛板机加为指定壁厚和直径的圆板，用打磨的方式去除边缘毛刺；将拉深油均匀涂抹于拉深模的上凹模和拉深模的脱料板上，将板坯置于拉深模的脱料板上平面中心位置，用适当的压边力压紧板坯，用拉深模的下凸模球形部位以一定速度将圆板顶入拉深模的上凹模，到达预定位置后保压；将得到的半成品用真空退火炉完成中间退火；将拉深油均匀涂抹于翻边模的上凹模和翻边模的下凸模上，将得到的半成品置于翻边模的下凸模上，用适当的压力和速度完成翻边成形并保压；用修磨工装将得到的翻边半成品装夹于车床用砂带打磨，使用超声波测厚仪监测半成品各区域厚度；将打磨好的工件放入真空退火炉中退火；因此这种航天器贮箱用半球形钛隔膜的加工制备方法不仅可以满足规律的变壁厚、尺寸精度高和材料状态稳定的三个要求，还具有效率高和成本低两大优势。
[0033]优选地，所述步骤(2)中圆板直径参数根据模拟计算得出，圆板裁切为车削、激光切割或线切割，打磨方式包括：角磨机、砂轮、砂纸、锉刀。
[0034]优选地，所述步骤(3)中使用有机膜和金属板辅助拉深。
[0035]优选地，所述步骤(3)中有机膜为PVC膜或PE膜，其厚度小于等于0.5mm本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种航天器贮箱用半球形钛隔膜的加工制备方法，其特征在于：其包括以下步骤：(1)根据待加工的航天器贮箱用半球形钛隔膜的外形尺寸加工半球形拉深模、翻边模和修磨工装；(2)将原材料钛板机加为指定壁厚和直径的圆板，用打磨的方式去除边缘毛刺；(3)将拉深油均匀涂抹于拉深模的上凹模和拉深模的脱料板上，将板坯置于拉深模的脱料板上平面中心位置，用适当的压边力压紧板坯，用拉深模的下凸模球形部位以一定速度将步骤(2)的圆板顶入拉深模的上凹模，到达预定位置后保压；(4)将步骤(3)得到的半成品用真空退火炉完成中间退火；(5)将拉深油均匀涂抹于翻边模的上凹模和翻边模的下凸模上，将步骤(4)得到的半成品置于翻边模的下凸模上，用适当的压力和速度完成翻边成形并保压；(6)用修磨工装将步骤(5)得到的翻边半成品装夹于车床用砂带打磨，使用超声波测厚仪监测半成品各区域厚度；(7)将步骤(6)中打磨好的工件放入真空退火炉中退火。2.根据权利要求1所述的航天器贮箱用半球形钛隔膜的加工制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中圆板直径参数根据模拟计算得出，圆板裁切为车削、激光切割或线切割，打磨方式包括：角磨机、砂轮、砂纸、锉刀。3.根据权利要求1所述的航天器贮...

【专利技术属性】
技术研发人员：李修雷，刘伟，孙花梅，舒滢，南榕，戚运莲，孙宝红，马迪，赵婧，侯睿，陈肖，
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：