【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于火箭锥底领域，尤其是涉及一种大型弱刚性锥底热处理应力松弛精度控制方法。
技术介绍
1、新型运载火箭锥底圆环设计为2219铝合金，锥角为90°，厚度20mm，大端直径ф5000mm，小端直径约ф2000mm，母线长约2100mm。锥底圆环采用平板整体旋压而成，整底需要进行铝合金淬火及人工时效强化。
2、锥底整体加工需要进行拼焊+旋压+热处理+机加工主要工序，锥底圆环大口端尺寸轮廓最大达5米，在进行固溶处理过程中，需要将锥底整体加热至近540℃，进行保温一段时间，同时需要在极短时间内完成在25℃的水介质下快速淬火。箱底小端有尾顶衔接区制约，尺寸变化趋势较小，大端呈现为开放式结构，在受到冷热工况，呈现不规律的变形和收缩现象，最大尺寸约为26mm，难以实现产品加工前包络，制约产品合格率。
3、热处理变形一直为钣金构件精度控制的瓶颈难题，特别针对于超大弱刚性开放式构件，变形更为显著。为了实现形位尺寸提升，目前通常采用热处理防变形工装研制、淬后校旋及时效应力松弛等途径解决。在防变形工装研制中，需要综合考虑变形和热处理力学性能两个因素。在淬后校旋中，对旋压轨迹和温度控制较为严格，极易导致产品开裂或者性能不足。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术旨在提出一种大型弱刚性锥底热处理应力松弛精度控制方法，以结合锥底结构超大型尺寸及弱刚性开放式结构特征，综合剪切旋压后锥底应力不均及热处理变形情况，实现时效后环向和截面高度上应力松弛，达到圆度校圆目的，提高产品型面。
2、为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：
3、一种大型弱刚性锥底热处理应力松弛精度控制方法，包括以下步骤：
4、s1、设计大载荷内撑工装；
5、s2、对淬火锥底时效应力松弛控制；
6、在步骤s2中，对淬火锥底时效应力松弛控制，包括：
7、s21、淬火锥底大口端进行铣平后，将大口端朝上放置，大端采用砝码加载的方式进行载荷施加；
8、s22、通过直线尺对淬火锥底进行大口端圆度评估，标记圆度偏差最大区域值，即外凸位置和内凹位置；
9、s23、将楔形块通过3个螺钉与大载荷内撑工装连接，连接紧固后放置于淬后锥底椭圆内凹口部，形成局部校形；
10、s24、将环形分步将6个砝码施加载荷到距离淬后锥底边缘，其中5个砝码施加载荷位置放置于距淬后锥底边缘400mm处，另1个砝码放置于距淬后锥底边缘100mm处，实现内凹处过载控制；
11、s25、按照热处理时效制度，将大载荷内撑工装、砝码、淬后锥底整体放置于热处理炉中，加热温度为170-180℃、保温时间控制为20-24h；
12、s26、淬火锥底时效后，逐级拆除砝码、大载荷内撑工装及淬火锥底，测量口部直径，翻转淬火锥底。
13、进一步的，在步骤s1中，所述大载荷内撑工装包括上端内撑件、中部内撑件、下端内撑件和环形壳体，所述上端内撑件、下端内撑件均为圆盘结构，所述上端内撑件下侧中心处通过中部内撑件与下端内撑件连接，所述上端内撑件、下端内撑件外部均套设至环形壳体内部。
14、进一步的，所述上端内撑件外径小于下端内撑件外径。
15、进一步的，所述上端内撑件、下端内撑件中部周向等距开设若干减重孔。
16、进一步的，所述中部内撑件的横截面为工字形结构。
17、进一步的，所述环形壳体与下端内撑件的夹角角度为α，α为45±0.1°。
18、进一步的，所述下端内撑件的外径不大于4900mm。
19、进一步的，所述中部内撑件高度h不小于300mm。
20、进一步的，还包括楔形块，所述楔形块与大载荷内撑工装配合装配至淬火锥底。
21、进一步的，所述楔形块的小端角度为18°。
22、相对于现有技术，本专利技术所述的一种大型弱刚性锥底热处理应力松弛精度控制方法具有以下优势：
23、本专利技术所述的一种大型弱刚性锥底热处理应力松弛精度控制方法，通过大载荷内撑工装设计方法，完成在时效状态下超大型弱刚性锥底热处理载荷和温度效应叠加，实现大口端弹塑性转换比例、大型锥底口端校圆和性能的双提升机制，优化解决大型锥底淬后变形及机加工包络。
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1.一种大型弱刚性锥底热处理应力松弛精度控制方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种大型弱刚性锥底热处理应力松弛精度控制方法，其特征在于：在步骤S1中，所述大载荷内撑工装(4)包括上端内撑件(41)、中部内撑件(42)、下端内撑件(43)和环形壳体(44)，所述上端内撑件(41)、下端内撑件(43)均为圆盘结构，所述上端内撑件(41)下侧中心处通过中部内撑件(42)与下端内撑件(43)连接，所述上端内撑件(41)、下端内撑件(43)外部均套设至环形壳体(44)内部。
3.根据权利要求2所述的一种大型弱刚性锥底热处理应力松弛精度控制方法，其特征在于：所述上端内撑件(41)外径小于下端内撑件(43)外径。
4.根据权利要求2所述的一种大型弱刚性锥底热处理应力松弛精度控制方法，其特征在于：所述上端内撑件(41)、下端内撑件(43)中部周向等距开设若干减重孔。
5.根据权利要求2所述的一种大型弱刚性锥底热处理应力松弛精度控制方法，其特征在于：所述中部内撑件(42)的横截面为工字形结构。
6.根据权利要求2所
7.根据权利要求2所述的一种大型弱刚性锥底热处理应力松弛精度控制方法，其特征在于：所述下端内撑件(43)的外径不大于4900mm。
8.根据权利要求2所述的一种大型弱刚性锥底热处理应力松弛精度控制方法，其特征在于：所述中部内撑件(42)高度H不小于300mm。
9.根据权利要求1所述的一种大型弱刚性锥底热处理应力松弛精度控制方法，其特征在于：还包括楔形块(2)，所述楔形块(2)与大载荷内撑工装(4)配合装配至淬火锥底(1)。
10.根据权利要求9所述的一种大型弱刚性锥底热处理应力松弛精度控制方法，其特征在于：所述楔形块(2)的小端角度为18°。
...【技术特征摘要】
1.一种大型弱刚性锥底热处理应力松弛精度控制方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种大型弱刚性锥底热处理应力松弛精度控制方法，其特征在于：在步骤s1中，所述大载荷内撑工装(4)包括上端内撑件(41)、中部内撑件(42)、下端内撑件(43)和环形壳体(44)，所述上端内撑件(41)、下端内撑件(43)均为圆盘结构，所述上端内撑件(41)下侧中心处通过中部内撑件(42)与下端内撑件(43)连接，所述上端内撑件(41)、下端内撑件(43)外部均套设至环形壳体(44)内部。
3.根据权利要求2所述的一种大型弱刚性锥底热处理应力松弛精度控制方法，其特征在于：所述上端内撑件(41)外径小于下端内撑件(43)外径。
4.根据权利要求2所述的一种大型弱刚性锥底热处理应力松弛精度控制方法，其特征在于：所述上端内撑件(41)、下端内撑件(43)中部周向等距开设若干减重孔。
5.根据权利要求2所述的一种大型...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡德友，王贺，沙庆涛，刘凤财，殷伟，尚洪帅，渠福泉，韩振浩，谷春杰，王妍琴，田恕，张下陆，王朔，窦鹏程，刘英杰，李智，王振奎，李学良，王馨梦，韩国良，曹杰，
申请(专利权)人：天津航天长征火箭制造有限公司，
类型：发明
国别省市：
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