纤维缠绕发动机壳体形位公差校形成型方法技术

技术编号：40280658 阅读：5 留言：0更新日期：2024-02-07 20:35

本发明专利技术公开了一种纤维缠绕发动机壳体形位公差校形成型方法，前接头定位工装与壳体的前接头连接，后接头定位工装与壳体的后接头连接；检测前接头同轴度、垂直度、前接头间距尺寸，对垂直度超差的高点、低点进行检测标识；以后接头的高点为基准，通过拧紧后接头低点附近与后接头定位工装的调整螺钉，将低点向外拉拽调整至高点；通过校形工装，充分利用前、后接头受拉不受压的特点，对超差接头低点拉拽反向极限调整，并对调整后的壳体进行低温加热，通过低温加热使复合层中的环氧树脂稳定产生永久形变，从而使壳体尺寸稳定，前、后接头垂直度公差满足设计及工艺指标要求，达到校形的目的，避免了因壳体垂直度超差导致的产品报废。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及缠绕发动机壳体制作，具体涉及一种纤维缠绕发动机壳体形位公差校形成型方法。

技术介绍

1、纤维缠绕发动机壳体制作完成后，前接头一般安装点火药盒，后接头安装发动机喷管。受推力线角度偏差要求以及对发动机工作时内压的影响，纤维缠绕发动机壳体制作完成后，对前、后接头的垂直度有较高的要求。

2、目前纤维缠绕发动机壳体前、后接头垂直度、同轴度精度控制，主要有两种工艺方法。一种是前、后接头端面以及外圆(包括有形位公差要求的裙的端面及外圆)预留一定的加工余量，在壳体制作完成并进行水压试验后再进行机加，保证前、后接头垂直度、同轴度精度(包括有形位公差要求的裙的端面及外圆)。这种方案在壳体尺寸与形状稳定后通过机加保证，精度相对比较稳定、可靠。但是壳体整体加工对设备以及操作要求较高，加工成本也相对较高。

3、另外一种是目前应用较多的，在绝热结构制作安装前，将前、后接头所有外形尺寸机加到位。通过芯模精度以及绝热结构、缠绕等加工工序过程控制，最终保证壳体制作后的前、后接头垂直度和同轴度要求。受芯模加工精度、前、后封头模压件厚度偏差，纤维缠绕线型与前、后接头同轴度偏差、壳体固化应力以及水压试验等因素影响。虽然通过加强各工序的垂直度与同轴度监控，仍然偶尔会出现前、后接头垂度超出设计指标要求的情况，尤其是精度要求更高的后接头，垂直度超差会导致整个壳体报废，从而带来较大的经济损失。

技术实现思路

1、本专利技术的目的就是针对纤维缠绕固体火箭发动机壳体前、后接头垂直度超差的技术问题

2、为实现上述目的，本专利技术所设计的纤维缠绕发动机壳体形位公差校形成型方法，校形工装包括芯轴、前接头定位工装和后接头定位工装；具体校形成型方法如，下：

3、1)壳体安装

4、芯轴轴向穿过壳体后，前接头定位工装与壳体的前接头连接，前压紧螺母轴向压紧前接头定位工装直至前接头定位工装与前接头贴合，与芯轴固定；后接头定位工装与壳体的后接头连接，后接头定位工装通过后压紧螺母轴向与芯轴锁紧，且后接头定位工装与后接头之间留有间隙；

5、2)尺寸检测

6、壳体在校形工装上安装完成后，检测前接头同轴度、垂直度、前接头间距尺寸，对垂直度超差的高点、低点进行检测标识；

7、3)垂直度调整

8、以后接头的高点为基准，通过拧紧后接头低点附近与后接头定位工装的调整螺钉，将低点向外拉拽调整至高点，达到垂直度的上公差+0.2mm；

9、4)加热校形

10、将带芯模壳体放入烘箱，按升温速率0.5～1℃/min升温至60℃-80℃，保温4～8小时；加热结束后，降温至室温出炉；

11、5)检测

12、松开前接头、后接头与前接头定位工装、后接头定位工装上的连接螺钉和调整螺钉；对调整后的壳体的前接头、后接头间距、垂直度、同轴度进行检测；

13、6)当垂直度未达到要求时，重复步骤3～5)，直至符合要求。

14、进一步地，所述步骤1)中，前接头定位工装和后接头定位工装均通过键安装在芯轴上用于壳体周向约束。

15、进一步地，所述步骤1)中，通过连接螺钉将前接头定位工装与前接头定位连接，通过调整螺钉将后接头定位工装与后接头定位连接。

16、进一步地，所述步骤1)中，间隙的宽度为2～5mm。

17、进一步地，所述步骤3)中，垂直度调整后，对后接头垂直度再次进行检测，符合低点变为高点并达到垂直度的上公差+0.2的上限值要求。

18、本专利技术与现有技术相比，具有以下优点：本专利技术通过校形工装，充分利用前、后接头受拉不受压的特点，对超差接头低点拉拽反向极限调整，并对调整后的壳体进行低温加热，通过低温加热使复合层中的环氧树脂稳定产生永久形变，从而使壳体尺寸稳定，前、后接头垂直度公差满足设计及工艺指标要求，达到校形的目的，避免了因壳体垂直度超差导致的产品报废。

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【技术保护点】

1.一种纤维缠绕发动机壳体形位公差校形成型方法，其特征在于：校形工装包括芯轴(9)、前接头定位工装(2)和后接头定位工装(5)；具体校形成型方法如下：

2.根据权利要求1所述纤维缠绕发动机壳体形位公差校形成型方法，其特征在于：所述步骤1)中，前接头定位工装(2)和后接头定位工装(5)均通过键安装在芯轴(9)上用于壳体周向约束。

3.根据权利要求1所述纤维缠绕发动机壳体形位公差校形成型方法，其特征在于：所述步骤1)中，通过连接螺钉(8)将前接头定位工装(2)与前接头(1)定位连接，通过调整螺钉(6)将后接头定位工装(5)与后接头(7)定位连接。

4.根据权利要求1所述纤维缠绕发动机壳体形位公差校形成型方法，其特征在于：所述步骤1)中，间隙(10)的宽度为2～5mm。

5.根据权利要求1所述纤维缠绕发动机壳体形位公差校形成型方法，其特征在于：所述步骤3)中，垂直度调整后，对后接头垂直度再次进行检测，符合低点变为高点并达到垂直度的上公差+0.2的上限值要求。

【技术特征摘要】

3.根据权利要求1所述纤维缠绕发动机壳体形位公差校形成型方法，其特征在于：所述步骤1)中，通过连接螺钉...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭云水，李一洋，
申请(专利权)人：湖北三江航天江北机械工程有限公司，
类型：发明
国别省市：

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