[发明专利]一种液体火箭发动机轻质铌合金延伸段冷旋压成形方法

说明书

本发明提供了一种液体火箭发动机轻质铌合金延伸段冷旋压成形方法，将铌合金和1Cr21Ni5Ti调试料的平板圆毛坯分别车切成变壁厚平板毛坯；将1Cr21Ni5Ti调试料变壁厚平板毛坯件和一旋模具的旋压胎体装配，在旋压机上冷旋压成为1Cr21Ni5Ti调试料曲母线变壁厚毛坯件，试旋合格后再旋压铌合金，得到铌合金曲母线变壁厚毛坯件；将1Cr21Ni5Ti调试料曲母线变壁厚毛坯件和二旋模具的旋压胎体装配，在旋压机上冷旋压成为1Cr21Ni5Ti调试料曲母线变壁厚零件，试旋合格后再旋压铌合金曲母线变壁厚零。本发明主要用于液体火箭发动机轻质铌合金延伸段的制造，产品精度达到各点壁厚公差±0.05mm，型面轮廓度≤0.5mm，能有效降低发动机重量，提高推质比，降低成本。

技术领域

本发明属于金属成形技术领域，特别涉及一种液体火箭发动机轻质铌合金延伸段冷旋压成形方法。

背景技术

某型号火箭发动机推力室延伸段为大尺寸铌钨合金薄壁精密件，小端壁厚远大于大端壁厚，且大、小端直径相差大，轴向距离长。

目前，加工方法是采用旋压和翻边制造大尺寸薄壁精密延伸段，将铌钨合金平板车切成为变壁厚的平板毛坯，然后在50吨旋压床上冷旋成为变壁厚的曲母线毛坯，再在50吨旋压床上冷旋成为零件形状和壁厚，在3000吨液压机上对大端进行翻边成形。这种方法是车切、旋压和翻边结合的工艺，虽然制造了大尺寸薄壁精密铌钨合金喷管，但其不足之处是：铌钨合金密度大，质量重，限制了喷管的应用范围。

发明内容

为了克服现有技术中的不足，本发明人进行了锐意研究，提供了一种轻质铌合金变壁厚延伸段冷旋压成形方法，采用新材料轻质铌合金，利用针对性成形方法(变壁厚车切+一次冷旋+二次冷旋)，使轻质铌合金应用于液体火箭发动机推力室成为可能，减轻了发动机重量，提高了推质比，从而完成本发明。

本发明提供的技术方案如下：

一种液体火箭发动机轻质铌合金延伸段冷旋压成形方法，包括：

步骤1，将铌合金和1Cr21Ni5Ti调试料的平板圆毛坯分别车切成变壁厚平板毛坯；

步骤2，将1Cr21Ni5Ti调试料变壁厚平板毛坯件和一旋模具的旋压胎体装配，在旋压机上冷旋压成为1Cr21Ni5Ti调试料曲母线变壁厚毛坯件，试旋合格后再旋压铌合金，得到铌合金曲母线变壁厚毛坯件；

步骤3，将1Cr21Ni5Ti调试料曲母线变壁厚毛坯件和二旋模具的旋压胎体装配，在旋压机上冷旋压成为1Cr21Ni5Ti调试料曲母线变壁厚零件，试旋合格后再旋压铌合金曲母线变壁厚零件；其中，一旋模具旋压胎体的小端直径等于二旋模具旋压胎体的小端直径，一旋模具旋压胎体的轴向长度小于二旋模具旋压胎体的轴向长度。

根据本发明提供的一种液体火箭发动机轻质铌合金延伸段冷旋压成形方法，具有以下有益效果：

(1)本发明一种液体火箭发动机轻质铌合金延伸段冷旋压成形方法，成形方法包括车切变壁厚平板毛坯、一次冷旋曲母线变壁厚毛坯和二次冷旋曲母线变壁厚零件工序，通过控制各工序参数如毛坯壁厚、旋压间隙、进给速度等，使得旋压工艺稳定，重现性好，产品精度达到各点壁厚公差±0.05mm，型面轮廓度≤0.5mm；

(2)本发明一种液体火箭发动机轻质铌合金延伸段冷旋压成形方法，延伸段的成形完全依赖于成形工序，无需后续对壁厚的车切，车切仅针对大小两端加工余量设计，解决了车切使得壁厚超差的影响，降低了加工风险；

(3)本发明一种液体火箭发动机轻质铌合金延伸段冷旋压成形方法，延伸段的加工采用轻质铌合金，强度高，质量轻，通过该成形工艺有效支撑了其成形性能，使轻质铌合金应用于液体火箭发动机推力室成为可能，有利于减轻发动机的重量，提高推质比。

附图说明

图1是车切夹具结构示意图；

图2是一旋模具结构示意图；