專利名稱：一種鈦合金封頭的加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于航天技術(shù)領(lǐng)域，涉及制造衛(wèi)星推進(jìn)劑貯箱殼體的方法，特別 是一種鈦合金封頭的加工方法。
技術(shù)背景推進(jìn)劑貯箱作為衛(wèi)星等空間飛行器的推進(jìn)劑貯存、管理和供應(yīng)部件，己 廣泛應(yīng)用于航天器系統(tǒng)，推進(jìn)劑貯箱包括貯箱殼體和推進(jìn)劑管理裝置兩部分。 其中貯箱殼體用于包容和密封存貯推進(jìn)劑，在工作過程中貯箱殼體承受一定 的工作壓力，空間應(yīng)用的貯箱殼體由半球封頭和圓柱段構(gòu)成。其中封頭的成型需采用金屬板料成型后，精加工成薄壁殼體，這樣對(duì)殼 體的成型精度要求很高，其成型后的型面應(yīng)將最終精加工的薄壁殼體包容在 其中。目前，封頭的成型方式國內(nèi)外普遍采用旋壓和熱沖壓的方式，材料為 鈦合金，由于該材料延展性差，強(qiáng)度和硬度都很大，不適應(yīng)旋壓加工方式， 且旋壓加工容易在加工工件表面形成表面缺陷，影響產(chǎn)品的疲勞性能，難以 滿足航天用壓力容器可靠性的要求；熱沖壓加工一般是采用對(duì)封頭毛坯一次 加熱、 一次沖壓過模成型的方法，并且對(duì)坯料無法進(jìn)行任何的保護(hù)，該方法 存在加熱過程中對(duì)原材料氧化嚴(yán)重，并會(huì)產(chǎn)生過燒等現(xiàn)象，由于一次沖壓成 型，導(dǎo)致材料各部位變形不均，局部易產(chǎn)生"鼓包"和塌陷，并且殘余應(yīng)力 較大，影響后續(xù)機(jī)加工，對(duì)于變形較大的沖壓件導(dǎo)致無法返修，無法加工， 產(chǎn)品合格率難以保障。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供的一種鈦合金封頭的加工 方法，該方法具有成型質(zhì)量好、精度高，有效提高了產(chǎn)品合格率。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的具體技術(shù)方案是 一種鈦合金封頭的加工方法，包括下列步驟a、 取鈦合金板下料、車削周邊，形成圓形或橢圓形料片。b、 將料片置入與料片尺寸及形狀對(duì)應(yīng)的金屬槽板內(nèi)，加蓋蓋板后組焊， 構(gòu)成組件。c、 將組件加熱、放入沖模進(jìn)行沖壓；加熱溫度89(TC士l(rC，保溫時(shí)間 1小時(shí)。d 、對(duì)步驟(c)反復(fù)數(shù)次，使組件成型；e、 將成型后的組件退火處理；爐溫60(TC土1(TC，保溫12小時(shí)，自然 冷卻至室溫。f、 對(duì)退火后的成型組件車削，去除焊縫、蓋板，分離槽板，取出料片， 獲得封頭。所述組件包括料片、槽板、蓋板，料片一面置于槽板內(nèi)、另一面壓有蓋 板，蓋板與槽板周邊焊接為一體。本發(fā)明具有成型質(zhì)量好、精度高，有效提高了產(chǎn)品合格率。


圖1為本發(fā)明沖壓狀態(tài)示意2為本發(fā)明組件結(jié)構(gòu)示意圖具體實(shí)施方式
參閱圖l、圖2，本發(fā)明具體實(shí)施方式
如下 實(shí)施例1O 1240鈦合金半球封頭的加工①、制作料片選18mm厚、直徑為①1800腿鈦合金板下料，車削周邊，
完成料片6的制作。② 、構(gòu)成組件將料片6—平面置于尺寸、形狀對(duì)應(yīng)的槽板7內(nèi)、在料片6另一面蓋上尺寸、形狀對(duì)應(yīng)的蓋板8，將蓋板8與槽板7周邊焊接，構(gòu) 成組件。③ 、確定沖模選擇沖頭的外徑為01207mm;拉環(huán)2的內(nèi)徑為01325 mm; 沖頭1固定于沖床的導(dǎo)柱上，拉環(huán)2安裝在座環(huán)3內(nèi)，座環(huán)3固定于座墩4 上，座墩4固定于沖床的工作臺(tái)上。④ 、加熱、沖壓成型將組件入爐進(jìn)行一次加熱，加熱溫度89(TC，保 溫時(shí)間l小時(shí)，將組件置于拉環(huán)2上，中心對(duì)準(zhǔn)，驅(qū)動(dòng)沖頭l進(jìn)行一次沖壓， 沖壓深度200mm;入爐進(jìn)行第二次加熱，加熱溫度89(TC，保溫時(shí)間1小時(shí)， 將組件置于拉環(huán)2上，中心對(duì)準(zhǔn)，驅(qū)動(dòng)沖頭1進(jìn)行二次沖壓，沖壓深度300mm; 入爐進(jìn)行第三次加熱，加熱溫度88(TC，保溫時(shí)間l小時(shí)，將組件置于拉環(huán)2 上，中心對(duì)準(zhǔn)，驅(qū)動(dòng)沖頭l進(jìn)行三次沖壓，過模成型?！?、退火處理將組件入爐進(jìn)行退火處理，爐溫60(TC，保溫12小時(shí)， 自然冷卻至室溫?！颉@取封頭對(duì)成型退火后的組件車削，去除焊縫、蓋板，分離槽板， 取出料片6，獲得鈦合金封頭。 實(shí)施例2O330鈦合金半球封頭的熱沖壓加工① 、制作料片選8腿厚、直徑為0)540咖鈦合金板下料，車削周邊， 完成料片6的制作。② 、構(gòu)成組件將料片6—平面置于尺寸、形狀對(duì)應(yīng)的槽板7內(nèi)、在料 片6另一面蓋上尺寸、形狀對(duì)應(yīng)的蓋板8，將蓋板8與槽板7周邊焊接，構(gòu)
成組件。③ 、確定沖模選擇沖頭的外徑為①300腿；拉環(huán)2的內(nèi)徑為①360 mm; 沖頭1固定于沖床的導(dǎo)柱上，拉環(huán)2安裝在座環(huán)3內(nèi)，座環(huán)3固定于座墩4 上，座墩4固定于沖床的工作臺(tái)上。④ 、加熱、沖壓成型將組件入爐進(jìn)行一次加熱，加熱溫度89(TC，保 溫時(shí)間1小時(shí)，將組件置于拉環(huán)2上，中心對(duì)準(zhǔn)，驅(qū)動(dòng)沖頭1進(jìn)行一次沖壓， 沖壓深度100mm;入爐進(jìn)行第二次加熱，加熱溫度89(TC，保溫時(shí)間1小時(shí)， 將組件置于拉環(huán)2上，中心對(duì)準(zhǔn)，驅(qū)動(dòng)沖頭l進(jìn)行二次沖壓，過模成型。◎、退火處理將組件入爐進(jìn)行退火處理，爐溫60(TC，保溫12小時(shí)， 自然冷卻至室溫?！?、獲取封頭對(duì)成型退火后的組件車削，去除焊縫、蓋板，分離槽板， 取出料片6，獲得鈦合金封頭。
權(quán)利要求
1、一種鈦合金封頭的加工方法，其特征在于包括下列步驟a、取鈦合金板下料、車削周邊，形成料片；b、將料片置入金屬槽板，加蓋板后組裝、組焊，構(gòu)成組件；c、將組件加熱、放入沖模進(jìn)行沖壓；d、對(duì)步驟(c)反復(fù)數(shù)次，使組件成型；e、將成型后的組件退火處理；f、對(duì)退火后的成型組件車削，去除焊縫、蓋板，分離槽板，取出料片，獲得封頭。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的加工方法，其特征在于所述組件包括料片(6)、 槽板(7)、蓋板(8)，料片(6) —面置于槽板(7)內(nèi)、另一面壓有蓋板(8)， 蓋板(8)與槽板(7)周邊焊接為一體。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種鈦合金封頭的加工方法，特點(diǎn)是對(duì)沖壓件采用夾板進(jìn)行保護(hù)，選擇適應(yīng)的沖頭和拉環(huán)，給定沖壓溫度、沖壓速度和沖壓次數(shù)對(duì)工件進(jìn)行熱沖壓加工，保證熱沖壓后的產(chǎn)品的內(nèi)外型面滿足后續(xù)加工要求；在沖壓后進(jìn)行熱處理。本發(fā)明主要用于星用貯箱殼體鈦合金封頭的加工，加工出的封頭材料穩(wěn)定，形狀良好，加工合格率高。
文檔編號(hào)B23P15/00GK101157175SQ200710170678
公開日2008年4月9日 申請(qǐng)日期2007年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月20日
發(fā)明者陽 周 申請(qǐng)人:中國航天科技集團(tuán)公司第五研究院第五一○研究所