專利名稱：一種鈦合金封頭的加工方法
技術領域：
本發明屬于航天技術領域，涉及制造衛星推進劑貯箱殼體的方法，特別 是一種鈦合金封頭的加工方法。
技術背景推進劑貯箱作為衛星等空間飛行器的推進劑貯存、管理和供應部件，己 廣泛應用于航天器系統，推進劑貯箱包括貯箱殼體和推進劑管理裝置兩部分。 其中貯箱殼體用于包容和密封存貯推進劑，在工作過程中貯箱殼體承受一定 的工作壓力，空間應用的貯箱殼體由半球封頭和圓柱段構成。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，這樣對殼 體的成型精度要求很高，其成型后的型面應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，強度和硬度都很大，不適應旋壓加工方式， 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封頭毛坯一次 加熱、 一次沖壓過模成型的方法，并且對坯料無法進行任何的保護，該方法 存在加熱過程中對原材料氧化嚴重，并會產生過燒等現象，由于一次沖壓成 型，導致材料各部位變形不均，局部易產生"鼓包"和塌陷，并且殘余應力 較大，影響后續機加工，對于變形較大的沖壓件導致無法返修，無法加工， 產品合格率難以保障。 發明內容本發明的目的是針對現有技術的不足而提供的一種鈦合金封頭的加工 方法，該方法具有成型質量好、精度高，有效提高了產品合格率。
實現本發明目的的具體技術方案是 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應的金屬槽板內，加蓋蓋板后組焊， 構成組件。c、 將組件加熱、放入沖模進行沖壓；加熱溫度89(TC士l(rC，保溫時間 1小時。d 、對步驟(c)反復數次，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，自然 冷卻至室溫。f、 對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、另一面壓有蓋 板，蓋板與槽板周邊焊接為一體。本發明具有成型質量好、精度高，有效提高了產品合格率。
圖1為本發明沖壓狀態示意2為本發明組件結構示意圖具體實施方式
參閱圖l、圖2，本發明具體實施方式
如下 實施例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 、構成組件將料片6—平面置于尺寸、形狀對應的槽板7內、在料片6另一面蓋上尺寸、形狀對應的蓋板8，將蓋板8與槽板7周邊焊接，構 成組件。③ 、確定沖模選擇沖頭的外徑為01207mm;拉環2的內徑為01325 mm; 沖頭1固定于沖床的導柱上，拉環2安裝在座環3內，座環3固定于座墩4 上，座墩4固定于沖床的工作臺上。④ 、加熱、沖壓成型將組件入爐進行一次加熱，加熱溫度89(TC，保 溫時間l小時，將組件置于拉環2上，中心對準，驅動沖頭l進行一次沖壓， 沖壓深度200mm;入爐進行第二次加熱，加熱溫度89(TC，保溫時間1小時， 將組件置于拉環2上，中心對準，驅動沖頭1進行二次沖壓，沖壓深度300mm; 入爐進行第三次加熱，加熱溫度88(TC，保溫時間l小時，將組件置于拉環2 上，中心對準，驅動沖頭l進行三次沖壓，過模成型。◎、退火處理將組件入爐進行退火處理，爐溫60(TC，保溫12小時， 自然冷卻至室溫。◎、獲取封頭對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 、構成組件將料片6—平面置于尺寸、形狀對應的槽板7內、在料 片6另一面蓋上尺寸、形狀對應的蓋板8，將蓋板8與槽板7周邊焊接，構
成組件。③ 、確定沖模選擇沖頭的外徑為①300腿；拉環2的內徑為①360 mm; 沖頭1固定于沖床的導柱上，拉環2安裝在座環3內，座環3固定于座墩4 上，座墩4固定于沖床的工作臺上。④ 、加熱、沖壓成型將組件入爐進行一次加熱，加熱溫度89(TC，保 溫時間1小時，將組件置于拉環2上，中心對準，驅動沖頭1進行一次沖壓， 沖壓深度100mm;入爐進行第二次加熱，加熱溫度89(TC，保溫時間1小時， 將組件置于拉環2上，中心對準，驅動沖頭l進行二次沖壓，過模成型。◎、退火處理將組件入爐進行退火處理，爐溫60(TC，保溫12小時， 自然冷卻至室溫。◎、獲取封頭對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，構成組件；c、將組件加熱、放入沖模進行沖壓；d、對步驟(c)反復數次，使組件成型；e、將成型后的組件退火處理；f、對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、 根據權利要求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、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
本發明公開了一種鈦合金封頭的加工方法，特點是對沖壓件采用夾板進行保護，選擇適應的沖頭和拉環，給定沖壓溫度、沖壓速度和沖壓次數對工件進行熱沖壓加工，保證熱沖壓后的產品的內外型面滿足后續加工要求；在沖壓后進行熱處理。本發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定，形狀良好，加工合格率高。
文檔編號B23P15/00GK101157175SQ200710170678
公開日2008年4月9日 申請日期2007年11月20日 優先權日2007年11月20日
發明者陽 周 申請人:中國航天科技集團公司第五研究院第五一○研究所