專利名稱：飛行器力學試驗壓環抗變形制造方法
技術領域：
本發明涉及飛行器力學試驗壓環，尤其是壓環抗變形制造方法。
背景技術：
目前，振動壓環在使用中存在徑向變形導致無法安裝的問題，徑向變形現象的存在與其制造方法有關。傳統的制造方法是先將整塊料加工成形，再通過充分的熱處理工藝來消除壓環中的殘余應力，最后進行切割。多年的使用結果表明此方法并不理想，在初始切割完成后，壓環基本沒有變形，但經振動試驗后，壓環仍舊會發生變形現象。這主要是由于整體加工再切割會使壓環存在大量的殘余應力，振動試驗本來就是一個應力釋放的過程， 壓環在經應力釋放后很容易造成變形而無法再次使用。為了徹底解決上述問題，必須改進壓環的制造方法，使其在加工完成后殘余應力盡可能小。

發明內容
本發明的目的是為了解決飛行器力學試驗壓環在使用中易變形的問題，從而提供一種不易變形，具有高可靠性的壓環。為了實現上述目的，本發明提供了一種飛行器力學試驗壓環抗變形制造方法，包括步驟1)、對壓環材料進行調質處理；步驟2)、對所述壓環材料進行切割，得到壓環的各個分段，并將所述壓環的各個分段連接成一整體；步驟幻、對步驟2、得到的壓環整體做退火和人工時效熱處理；步驟4)、對步驟幻得到的壓環整體根據設計尺寸做精加工；步驟5)、對步驟4)得到的壓環整體在焊接點處切割開，重新得到多個壓環分段；步驟6)、按照設計要求對各個壓環分段的斷面進行加工；步驟7)、在各個壓環分段上鉆出振動去應力孔；步驟8)、對各個壓環分段分別做振動以去除應力；步驟9)、對經過振動去應力后的壓環分段按要求擴孔，完成整個制造過程。上述技術方案中，在所述的步驟1)之前還包括選擇壓環材料的步驟。上述技術方案中，所述的壓環材料為45號鋼。上述技術方案中，在所述的步驟幻中，將所述壓環的各個分段連接成一整體采用虛焊的方式。上述技術方案中，在所述的步驟7)中，所述的振動去壓力孔的位置與壓環工作時的安裝孔的位置相同。本發明的優點在于本發明的飛行器力學試驗壓環抗變形制造方法使用了分段焊接再整體加工，最后切割焊點的方式，可使切割后的每一段原來就是一個獨立體，不存在因切割破壞晶格而產生的應力；此外，在傳統去應力熱處理工藝之后又增加了一項振動去應力工藝，該工藝真實反映了實際使用的情況，可進一步降低壓環制造完成后的殘余應力。本發明屬于通用型加工方法，可適用于不同飛行器的壓環制造。因此，本發明解決了飛行器力學試驗壓環在使用中易變形的問題，有效改善壓環的使用可靠性，具有加工成本低，加工步驟方便直觀，適應性和通用性強等有益效果。


圖1為本發明飛行器力學試驗壓環抗變形制造新方法的流程示意圖；圖2為壓環分段示意3為模板落料示意4為分段焊接示意圖；圖5為振動去應力示意具體實施例方式下面結合

本發明的優選實施例。圖1為本發明的飛行器力學試驗壓環抗變形制造方法的流程示意圖，下面結合該圖對本發明的實現做詳細說明。步驟1、選擇合適的壓環材料。要使得最終制造而成的壓環變形問題小，在開始時所選擇的壓環材料十分重要。 在選擇壓環材料時，應該采用剛度和強度都較高的材料；在本實施例中，可選擇45號鋼。所述的壓環材料通常為板型。步驟2、對所選擇的壓環材料進行初期處理。對壓環材料的初期處理包括淬火加高溫回火，即調質處理，所述調質處理能夠提高壓環材料的強度和硬度，并消除內部殘余應力。步驟3、對所述壓環材料進行切割，得到壓環的各個分段，并將所述壓環的各個分段連接成一整體。在一個實施例中，如圖2所示，一個壓環有四個分段，這一分段數目有利于提高使用安裝中的便捷性，當然在實際使用中也可根據需要增加分段數目或減少分段數目。在生成壓環的四個分段時，如圖3所示，首先根據壓環的設計圖紙制作模板，根據模板切割前述經過處理的壓環材料，從而得到壓環的四個分段。壓環的各個分段包括加工保留區域與焊接區域，所述的加工保留區域是指壓環的設計尺寸所包含的實體區域，分段間的接縫處于加工保留區域內的部分為焊接區域。在得到各個壓環分段后，對這些分段進行整形，并拼接為一圓環，然后在組成圓環的相鄰分段的接縫處做虛焊(保證其能夠進行整體加工即可)， 形成一壓環整體。在后續的加工時，虛焊處作為保留部分不能被切屑掉。步驟4、對步驟3得到的壓環整體做退火和人工時效熱處理，以消除應力。步驟5、對步驟4得到的壓環整體根據設計尺寸做精加工。在做精加工時。之前的虛焊處作為保留部分不能被切屑掉。步驟6、對步驟5得到的壓環整體在焊接點處切割開，重新得到多個壓環分段。
步驟7、按照設計要求對各個壓環分段的斷面進行加工。步驟8、在各個壓環分段上鉆出振動去應力孔。所述的振動去壓力孔的位置應當與壓環工作時的安裝孔的位置相同，但這些鉆孔的尺寸應當較小，以便于為以后的擴孔留下余地。在本實施例中，所述的振動去應力孔為07mm的通孔。步驟9、對各個壓環分段分別做振動以去除應力。在圖5所示的實施例中，在一電動振動臺上有一夾持裝置，通過該夾持裝置將所述壓環分段沿徑向固定，所述夾持裝置一般夾持所述架環分段的中部。在電動振動臺的振動下，所述夾持裝置帶動所述壓環分段振動，在振動的過程中去除壓環分段的應力。在本實施例中，電動振動臺在振動時，振動的量級為12g，頻率為試件共振頻率的2/3處，時間為30 分鐘，類型為正弦定頻振動試驗。電動振動臺可采用IOKN推力的電動振動臺。在其他實施例中，除了電動振動臺以外，也可采用其他類型的振動臺。振動的量級、頻率、時間等可相應調整。步驟10、對經過振動去應力后的壓環分段按要求擴孔，完成整個制造過程。綜上所述，本發明的飛行器力學試驗壓環抗變形制造方法相對傳統的壓環制造方法主要改進了分段的制造方式，即傳統方法采用先整體加工后切斷的方式，而本發明的方法采用先分段焊接再整體加工后切斷焊點的方式，兩者對比，本發明的方法可基本消除切割應力，解決了傳統方法中最大的缺陷。此外，本發明的方法還增添了振動去應力這項工藝，該工藝與壓環使用情況極為接近，可使壓環在加工過程中就經歷以后使用時的應力釋放過程，進一步釋放殘余應力，這在很大程度上避免了壓環在使用中的變形問題。本發明的方法簡單易用，通用性強，可滿足大多數飛行器力學試驗壓環的加工要求。
權利要求
1.一種飛行器力學試驗壓環抗變形制造方法，包括 步驟1)、對壓環材料進行調質處理；步驟幻、對所述壓環材料進行切割，得到壓環的各個分段，并將所述壓環的各個分段連接成一整體；步驟；3)、對步驟2、得到的壓環整體做退火和人工時效熱處理；步驟4)、對步驟幻得到的壓環整體根據設計尺寸做精加工；步驟5)、對步驟4)得到的壓環整體在焊接點處切割開，重新得到多個壓環分段；步驟6)、按照設計要求對各個壓環分段的斷面進行加工；步驟7)、在各個壓環分段上鉆出振動去應力孔；步驟8)、對各個壓環分段分別做振動以去除應力；步驟9)、對經過振動去應力后的壓環分段按要求擴孔，完成整個制造過程。
2.根據權利要求1所述的飛行器力學試驗壓環抗變形制造方法，其特征在于，在所述的步驟1)之前還包括選擇壓環材料的步驟。
3.根據權利要求1或2所述的飛行器力學試驗壓環抗變形制造方法，其特征在于，所述的壓環材料為45號鋼。
4.根據權利要求1或2所述的飛行器力學試驗壓環抗變形制造方法，其特征在于，在所述的步驟2、中，將所述壓環的各個分段連接成一整體采用虛焊的方式。
5.根據權利要求1或2所述的飛行器力學試驗壓環抗變形制造方法，其特征在于，在所述的步驟7)中，所述的振動去壓力孔的位置與壓環工作時的安裝孔的位置相同。
全文摘要
本發明公開了一種飛行器力學試驗壓環抗變形制造方法，包括對壓環材料進行調質處理；對所述壓環材料進行切割，得到壓環的各個分段，并將所述壓環的各個分段連接成一整體；對壓環整體做退火和人工時效熱處理；對壓環整體根據設計尺寸做精加工；對壓環整體在焊接點處切割開，重新得到多個壓環分段；按照設計要求對各個壓環分段的斷面進行加工；在各個壓環分段上鉆出振動去應力孔；對各個壓環分段分別做振動以去除應力；對經過振動去應力后的壓環分段按要求擴孔，完成整個制造過程。本發明降低壓環加工過程中的殘余應力，有效防止壓環在使用中發生變形的現象，具有加工成本低，加工步驟方便直觀，適應性和通用性強等有益效果。
文檔編號B23P15/00GK102554563SQ20111036247
公開日2012年7月11日 申請日期2011年11月15日 優先權日2011年11月15日
發明者倪躍, 張逸波, 方郭富, 朱國君 申請人:上海衛星工程研究所