航空制造技術：充液成形技術在航天火箭整流罩成形中的應用
2023-09-18【作 者】楊聲偉;于弘喆;張淳;李繼光;田恕;郎利輝;寧軍
【前 言】
整流罩是運載火箭發(fā)動機的關鍵零件之一，主要是用來導流，零件產品質量及性能優(yōu)劣直接影響到發(fā)動機的可靠性。目前各型號運載火箭主要的飯金零件包括罩體、支架、結構框、瓜瓣、頂蓋、壁板、蒙皮等，其中罩體類零件多為單/雙曲率復雜型面的整流罩或球底結構飯金件，材料為2A12/SA06鋁合金，厚度一般為1-3mm ,屬于薄壁飯金結構件。當前罩體零件加工的工藝流程為:下料一拉深或落壓(多次退火和手工修整)一矯形一去余量一制孔一表面處理一檢驗交付。對于結構復雜型的腔較深的罩體類零件的研制，普通拉深或落壓成形的主要問題是需要多次漸進成形和大量手工修整，同時需要增加多次去應力退火。生產周期長、勞動強度大、表面質量差，而且產品成形較多依賴于操作者的技能水平，產品的質量穩(wěn)定性差，落后的成形工藝與現今科學技術的發(fā)展和對精品需求的總體戰(zhàn)略格格不人，造成了我國國防工業(yè)技術局部有所突破但整體落后的局面。
本文主要研究大尺寸瓜瓣構件的充液成形工藝，通過仿真分析和現場試模，以壁厚分布、減薄率及成形質量為指標，進一步分析缺陷形成機理及控制方式，確定各影響因素的合理匹配關系，發(fā)揮充液成形對產品質量的優(yōu)勢作用，從而實現該工藝在大尺寸薄壁瓜瓣構件上的工程應用「6-10]。
【結 論】
（1）基于充液形成工藝的航天火箭整流罩零件，通過數值模擬分析與試驗結果進行對比，證明了數值模擬可以給試驗提供正確方向，說明了數值模擬的準確性。
（2）根據現場的試驗情況，基于實際制件過程出現的一些缺陷，通過調整液室壓力與壓邊力加載曲線，根據零件的拉深高度進行合理匹配，最后達到能夠控制整個沖液成形過程的起皺和破裂問題。
（3）實現了充液拉深工藝在大尺寸薄壁整流罩構件上的工藝升級，大大提升了零件的表面質量，從而可以解決傳統(tǒng)落壓工藝的多道拉深工序、多道次退火及多道次敲修導致的零件變形與表面質量差等問題，從而保證零件在生產過程中表面質量和成形精度的控制。
以下是正文：
