【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及固体火箭发动机喷管，具体地指一种细长轴带点火孔的喷管壳体成形方法。
技术介绍
1、固体火箭发动机通常用作火箭弹、导弹、探空火箭发动机以及航天发射和飞机起飞的助推发动机，它主要由燃烧室壳体、固体推进剂、喷管组件、点火装置四部分组成。其中喷管组件作为最终使得发动机推进剂的化学能转化为动能的装置，在发动机组件中有着无法替代的作用。喷管设计采用的材料与制造工艺直接影响固体发动机性能。喷管壳体作为喷管组件的重要组成部分，它提供与烧室壳体和点火装置的装配接口，同时也是喷管组件的结构支撑，是绝热层、耐烧蚀层等重要功能零部件结合在一起的“骨架”。喷管壳体尺寸精度影响发动机装配及喷管中各零部组件的装配精密程度。
2、现有技术中带点火孔的长轴喷管壳体结构紧凑，腔体壁薄且细长，对此类零件现多采用整体机加的方法，点火孔与外壁相隔过近，加工时需要定制加长铣刀，加工过程中因夹持过长，铣刀在切削时会出现摆动的情况，车腔体内外壁时存在薄壁变形的情况，以上均对喷管壳体的尺寸与形位精度造成影响，且定制刀具，整体坯料，成本较高。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种细长轴带点火孔的喷管壳体成形方法，解决上述背景中铣刀过长摆动导致点火孔超差和腔体变形的问题，提高喷管制造质量，在一定程度上降低刀具成本。
2、为实现上述目的，本专利技术提供一种细长轴带点火孔的喷管壳体成形方法，喷管壳体包括前端的收敛端、后端的扩散端及连接收敛端和扩散端之间的喉部，收敛端含外螺纹和点火孔，点火孔紧
3、1)分体粗加工成形
4、以喷管壳体收敛端的点火孔端面往扩散端方向20～30mm处进行分形，分成前段和后段；
5、前段坯料和后段坯料均粗车削加工，然后进行热处理得前段半成品和后段半成品；
6、2)分体精加工成形
7、前段半成品依次精车、精铣加工形成准前段，后段半成品通过精车削加工形成准后段；
8、3)准前段和准后段对合安装
9、4)整体焊接
10、按ⅰ级环焊缝要求采用激光焊接，并进行修饰焊接与补焊获得准喷管壳体，然后对焊缝处进行圆滑打磨，焊接完成后平行度不大于0.3；
11、5)回火
12、对准喷管壳体进行低温回火处理；
13、6)环焊缝x射线检测
14、7)准喷管精加工
15、夹持中部加厚的夹持部位，找正收敛端点火孔附近端面和外圆对称四点跳动不大于0.03，精车准喷管壳体内型至设计尺寸；
16、通过收敛端的外螺纹安装芯轴，以前段已加工外型外圆和端面为基准，依次进行后段的内型、外型精加工，获得喷管壳体。
17、进一步地，所述步骤1)中，最小单边余量2～3mm，热处理的淬火温度为850～950℃，回火温度为500～550℃。
18、进一步地，所述步骤2)中，前段半成品采用多步去除余量的方法使得前段半成品外型达到喷管壳体最终尺寸，通过精铣获得点火孔，内型单边预留余量，与后段对接端面预留余量；后段半成品通过精车削加工形成准后段，内外型面及对接端面留有余量，准后段的中部加厚作为夹持部位、出口端为螺纹通孔。
19、进一步地，所述步骤3)的具体过程为：
20、准前段和准后段对接端面对合后，在对合部位处安装对正工装，并通过螺钉锁紧，检测准前段与准后段的同轴度；直至满足同轴度要求后，将盖板盖在准前段的端面上，并将螺栓插入同轴的轴孔内通过螺母将准前段和准后段固定；最后拆除找正工装和螺钉。
21、进一步地，所述步骤4)中，激光焊接的具体过程为：激光功率为4000～5000w，焊接速度为15～25mm/s；采用氩气保护焊，氩气流量为20～30l/min；同一焊缝修饰次数不超过2次，焊缝宽度不超过原焊缝宽度的2倍；修饰焊的激光功率为1000～6000w、焊接速度为25～30mm/s、氩气流量为20～30l/min。
22、进一步地，所述步骤5)中，低温回火的温度为400～500℃。
23、进一步地，所述步骤6)中，焊缝应满足qj20659-2016的i级要求，并对缺陷处进行打磨或返修焊处理；若需进行返修焊，返修焊后则需重新执行步骤5)和6)。
24、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术采用分体成形技术，整体难加工部位如点火孔在分体时尺寸到位，并用作后续找正基准；再利用较小变形量的激光焊接及整体机加的方法，避免了现有技术中点火孔线性尺寸和对称度易超差以及扩散端薄壁易变形的情况发生，提高了产品尺寸精度；适合大部分带点火孔长轴型薄壁喷管壳体的生产场景，显著提高产品质量，降低加工难度，减少刀具使用成本。
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1.一种细长轴带点火孔的喷管壳体成形方法，喷管壳体包括前端的收敛端、后端的扩散端及连接收敛端和扩散端之间的喉部，收敛端含外螺纹和点火孔，点火孔紧贴扩散端外圆，扩散端为圆台形管体；其特征在于：具体成形过程如下：
2.根据权利要求1所述细长轴带点火孔的喷管壳体成形方法，其特征在于：所述步骤1)中，最小单边余量2～3mm，热处理的淬火温度为850～950℃，回火温度为500～550℃。
3.根据权利要求1所述细长轴带点火孔的喷管壳体成形方法，其特征在于：所述步骤2)中，前段半成品采用多步去除余量的方法使得前段半成品外型达到喷管壳体最终尺寸，通过精铣获得点火孔，内型单边预留余量，与后段对接端面预留余量；后段半成品通过精车削加工形成准后段，内外型面及对接端面留有余量，准后段的中部加厚作为夹持部位、出口端为螺纹通孔。
4.根据权利要求1所述细长轴带点火孔的喷管壳体成形方法，其特征在于：所述步骤3)的具体过程为：
5.根据权利要求1所述细长轴带点火孔的喷管壳体成形方法，其特征在于：所述步骤4)中，激光焊接的具体过程为：激光功率为4000～5000
6.根据权利要求1所述细长轴带点火孔的喷管壳体成形方法，其特征在于：所述步骤5)中，低温回火的温度为400～500℃。
7.根据权利要求1所述细长轴带点火孔的喷管壳体成形方法，其特征在于：所述步骤6)中，焊缝应满足QJ20659-2016的I级要求，并对缺陷处进行打磨或返修焊处理；若需进行返修焊，返修焊后则需重新执行步骤5)和6)。
...【技术特征摘要】
1.一种细长轴带点火孔的喷管壳体成形方法，喷管壳体包括前端的收敛端、后端的扩散端及连接收敛端和扩散端之间的喉部，收敛端含外螺纹和点火孔，点火孔紧贴扩散端外圆，扩散端为圆台形管体；其特征在于：具体成形过程如下：
2.根据权利要求1所述细长轴带点火孔的喷管壳体成形方法，其特征在于：所述步骤1)中，最小单边余量2～3mm，热处理的淬火温度为850～950℃，回火温度为500～550℃。
3.根据权利要求1所述细长轴带点火孔的喷管壳体成形方法，其特征在于：所述步骤2)中，前段半成品采用多步去除余量的方法使得前段半成品外型达到喷管壳体最终尺寸，通过精铣获得点火孔，内型单边预留余量，与后段对接端面预留余量；后段半成品通过精车削加工形成准后段，内外型面及对接端面留有余量，准后段的中部加厚作为夹持部位、出口端为螺纹通孔。
4.根据权利要求1所述细长轴带点火孔的喷管壳体成...
【专利技术属性】
技术研发人员：田丰华，毛虹霖，任清丰，伍顺文，李俊，
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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