專利名稱：飛行器力學試驗壓環(huán)抗變形制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及飛行器力學試驗壓環(huán)，尤其是壓環(huán)抗變形制造方法。
背景技術：
目前，振動壓環(huán)在使用中存在徑向變形導致無法安裝的問題，徑向變形現(xiàn)象的存在與其制造方法有關。傳統(tǒng)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(huán)中的殘余應力，最后進行切割。多年的使用結(jié)果表明此方法并不理想，在初始切割完成后，壓環(huán)基本沒有變形，但經(jīng)振動試驗后，壓環(huán)仍舊會發(fā)生變形現(xiàn)象。這主要是由于整體加工再切割會使壓環(huán)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(huán)在經(jīng)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(huán)的制造方法，使其在加工完成后殘余應力盡可能小。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決飛行器力學試驗壓環(huán)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(huán)。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種飛行器力學試驗壓環(huán)抗變形制造方法，包括步驟1)、對壓環(huán)材料進行調(diào)質(zhì)處理；步驟2)、對所述壓環(huán)材料進行切割，得到壓環(huán)的各個分段，并將所述壓環(huán)的各個分段連接成一整體；步驟幻、對步驟2、得到的壓環(huán)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(huán)整體根據(jù)設計尺寸做精加工；步驟5)、對步驟4)得到的壓環(huán)整體在焊接點處切割開，重新得到多個壓環(huán)分段；步驟6)、按照設計要求對各個壓環(huán)分段的斷面進行加工；步驟7)、在各個壓環(huán)分段上鉆出振動去應力孔；步驟8)、對各個壓環(huán)分段分別做振動以去除應力；步驟9)、對經(jīng)過振動去應力后的壓環(huán)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(huán)材料的步驟。上述技術方案中，所述的壓環(huán)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(huán)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(huán)工作時的安裝孔的位置相同。本發(fā)明的優(yōu)點在于本發(fā)明的飛行器力學試驗壓環(huán)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(chǎn)生的應力；此外，在傳統(tǒng)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(huán)制造完成后的殘余應力。本發(fā)明屬于通用型加工方法，可適用于不同飛行器的壓環(huán)制造。因此，本發(fā)明解決了飛行器力學試驗壓環(huán)在使用中易變形的問題，有效改善壓環(huán)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(fā)明飛行器力學試驗壓環(huán)抗變形制造新方法的流程示意圖；圖2為壓環(huán)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(jié)合

本發(fā)明的優(yōu)選實施例。圖1為本發(fā)明的飛行器力學試驗壓環(huán)抗變形制造方法的流程示意圖，下面結(jié)合該圖對本發(fā)明的實現(xiàn)做詳細說明。步驟1、選擇合適的壓環(huán)材料。要使得最終制造而成的壓環(huán)變形問題小，在開始時所選擇的壓環(huán)材料十分重要。 在選擇壓環(huán)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(huán)材料通常為板型。步驟2、對所選擇的壓環(huán)材料進行初期處理。對壓環(huán)材料的初期處理包括淬火加高溫回火，即調(diào)質(zhì)處理，所述調(diào)質(zhì)處理能夠提高壓環(huán)材料的強度和硬度，并消除內(nèi)部殘余應力。步驟3、對所述壓環(huán)材料進行切割，得到壓環(huán)的各個分段，并將所述壓環(huán)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(huán)有四個分段，這一分段數(shù)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(jù)需要增加分段數(shù)目或減少分段數(shù)目。在生成壓環(huán)的四個分段時，如圖3所示，首先根據(jù)壓環(huán)的設計圖紙制作模板，根據(jù)模板切割前述經(jīng)過處理的壓環(huán)材料，從而得到壓環(huán)的四個分段。壓環(huán)的各個分段包括加工保留區(qū)域與焊接區(qū)域，所述的加工保留區(qū)域是指壓環(huán)的設計尺寸所包含的實體區(qū)域，分段間的接縫處于加工保留區(qū)域內(nèi)的部分為焊接區(qū)域。在得到各個壓環(huán)分段后，對這些分段進行整形，并拼接為一圓環(huán)，然后在組成圓環(huán)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(huán)整體。在后續(xù)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(huán)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(huán)整體根據(jù)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(huán)整體在焊接點處切割開，重新得到多個壓環(huán)分段。
步驟7、按照設計要求對各個壓環(huán)分段的斷面進行加工。步驟8、在各個壓環(huán)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(huán)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(huán)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(huán)分段沿徑向固定，所述夾持裝置一般夾持所述架環(huán)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(huán)分段振動，在振動的過程中去除壓環(huán)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(diào)整。步驟10、對經(jīng)過振動去應力后的壓環(huán)分段按要求擴孔，完成整個制造過程。綜上所述，本發(fā)明的飛行器力學試驗壓環(huán)抗變形制造方法相對傳統(tǒng)的壓環(huán)制造方法主要改進了分段的制造方式，即傳統(tǒng)方法采用先整體加工后切斷的方式，而本發(fā)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(fā)明的方法可基本消除切割應力，解決了傳統(tǒng)方法中最大的缺陷。此外，本發(fā)明的方法還增添了振動去應力這項工藝，該工藝與壓環(huán)使用情況極為接近，可使壓環(huán)在加工過程中就經(jīng)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(huán)在使用中的變形問題。本發(fā)明的方法簡單易用，通用性強，可滿足大多數(shù)飛行器力學試驗壓環(huán)的加工要求。
權利要求
1.一種飛行器力學試驗壓環(huán)抗變形制造方法，包括 步驟1)、對壓環(huán)材料進行調(diào)質(zhì)處理；步驟幻、對所述壓環(huán)材料進行切割，得到壓環(huán)的各個分段，并將所述壓環(huán)的各個分段連接成一整體；步驟；3)、對步驟2、得到的壓環(huán)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(huán)整體根據(jù)設計尺寸做精加工；步驟5)、對步驟4)得到的壓環(huán)整體在焊接點處切割開，重新得到多個壓環(huán)分段；步驟6)、按照設計要求對各個壓環(huán)分段的斷面進行加工；步驟7)、在各個壓環(huán)分段上鉆出振動去應力孔；步驟8)、對各個壓環(huán)分段分別做振動以去除應力；步驟9)、對經(jīng)過振動去應力后的壓環(huán)分段按要求擴孔，完成整個制造過程。
2.根據(jù)權利要求1所述的飛行器力學試驗壓環(huán)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(huán)材料的步驟。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的飛行器力學試驗壓環(huán)抗變形制造方法，其特征在于，所述的壓環(huán)材料為45號鋼。
4.根據(jù)權利要求1或2所述的飛行器力學試驗壓環(huán)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(huán)的各個分段連接成一整體采用虛焊的方式。
5.根據(jù)權利要求1或2所述的飛行器力學試驗壓環(huán)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(huán)工作時的安裝孔的位置相同。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種飛行器力學試驗壓環(huán)抗變形制造方法，包括對壓環(huán)材料進行調(diào)質(zhì)處理；對所述壓環(huán)材料進行切割，得到壓環(huán)的各個分段，并將所述壓環(huán)的各個分段連接成一整體；對壓環(huán)整體做退火和人工時效熱處理；對壓環(huán)整體根據(jù)設計尺寸做精加工；對壓環(huán)整體在焊接點處切割開，重新得到多個壓環(huán)分段；按照設計要求對各個壓環(huán)分段的斷面進行加工；在各個壓環(huán)分段上鉆出振動去應力孔；對各個壓環(huán)分段分別做振動以去除應力；對經(jīng)過振動去應力后的壓環(huán)分段按要求擴孔，完成整個制造過程。本發(fā)明降低壓環(huán)加工過程中的殘余應力，有效防止壓環(huán)在使用中發(fā)生變形的現(xiàn)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(yōu)先權日2011年11月15日
發(fā)明者倪躍, 張逸波, 方郭富, 朱國君 申請人:上海衛(wèi)星工程研究所