СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВНУТРЕННЕЙ ОБОЛОЧКИ КАМЕРЫ СГОРАНИЯ С ПЕРЕХОДНЫМ КОЛЬЦОМ Российский патент 2007 года по МПК B21D22/16 B21D21/00 

Способ получения внутренней оболочки с переходным кольцом камеры сгорания (способ) относится к обработке металлов давлением, к способу осуществления процесса ротационного выдавливания.

Известен способ соединения внутренней оболочки с переходным кольцом камеры сгорания, при котором переходное кольцо и стальная оболочка свариваются встык методом оплавления кромок. (Ф.А.Жаренков, В.А.Криволучкий и др. «Ракетные двигатели», ЛВИКА им А.Ф.Можайского, г.Ленинград, 171 г., стр.96-99) (наиболее близкий аналог).

Недостатком данного способа является большая трудоемкость, снижение качества из-за изменения профиля и толщины вследствие применения сварки, снижение прочности, снижение качества.

Технической задачей данного способа является повышение качества изготовления, прочности соединения, снижение трудоемкости, повышение технологичности.

Данная задача решается с помощью способа получения внутренней оболочки камеры сгорания с переходным кольцом: из листа вырезается дисковая заготовка внутренней оболочки и кольцевая заготовка переходного кольца. В дисковой заготовке выполняется кольцевой паз, неподвижно закрепляется в ней заготовка переходного кольца с расчетными размерами, получается внутренняя оболочка камеры сгорания совместно с переходным кольцом и неподвижным их соединением методом ротационной вытяжки со стороны, обратной закреплению заготовки переходного кольца, с помощью вертикально расположенной оправы и раскатных роликов, с режимами, учитывающими механические свойства материала внутренней оболочки, при этом производится корректировка зазоров установки раскатных роликов относительно оправы с учетом механических свойств переходного кольца, величина которой пропорциональна соотношению толщин слоев металла в месте закрепления заготовки переходного кольца. Корректировка осуществляется путем введения изменения величин координат движения роликов относительно профиля оправы в заданных для корректировки местах. После ротационной вытяжки осуществляется токарная обработка с наружной стороны поверхности переходного кольца.

На фиг.1 изображено в разрезе закрепление кольцевой заготовки переходного кольца в пазу дисковой заготовки внутренней оболочки камеры сгорания. На фиг.2 - соединение деталей в момент ротационной вытяжки. На фиг.3 - соединение внутренней оболочки камеры сгорания с переходным кольцом после токарной обработки.

Способ осуществляется следующим образом: из листа вырезают заготовку в форме диска внутренней оболочки камеры сгорания и кольцевую заготовку переходного кольца. Затем в дисковой заготовке выполняют кольцевой паз под кольцевую заготовку, после чего последнюю устанавливают в полученный паз и закрепляют с помощью сварки или наплавкой. Полученное соединение устанавливается для ротационной вытяжки на вертикально расположенной оправке так, чтобы ротационная обработка осуществлялась со стороны внутренней оболочки, задаются режимы обработки в зависимости от механических свойств материала внутренней оболочки камеры сгорания, например, если материал внутренней оболочки сталь 12Х18Н9Т, то скорость вращения вертикально расположенной оправы равна n=1,5 об/сек, а скорость подачи роликов относительно оправки равна V=1,8 мм/сек.

При движении ролика по образующей внутренней оболочки камеры сгорания зазор между роликом и оправой равен - Z=4,4 мм, при движении ролика по месту соединения внутренней оболочки с переходным кольцом (материал переходного кольца - 12Х21Н5Т) вносится корректировка (используя специальный расчет) - Z=3,6 мм.

Специальный расчет для осуществления такой корректировки выполняется по следующей зависимости:

Z₁=Z¹ ₁+Z² ₁,

где Z₁ - зазор по месту соединения оболочки с переходным кольцом;

Z¹ ₁ - расчетный зазор на толщину оболочки по месту соединения оболочки с переходным кольцом;

Z² ₁ - расчетный зазор на толщину переходного кольца по месту соединения оболочки с переходным кольцом,

где

Z¹ ₁=S₁×Z/S,

где S₁ - толщина оболочки по месту соединения оболочки с переходным кольцом;

Z - зазор по образующей внутренней оболочки без переходного кольца;

S - толщина внутренней оболочки по образующей без переходного кольца

Z² ₁=(S₂×Z/S)×k,

где S₂ - толщина переходного кольца по месту соединения с оболочкой;

k - коэффициент пропорциональности механических свойств материала переходного кольца относительно механических свойств материала оболочки.

При этом величина корректировки пропорциональна толщине слоев металла в месте закрепления заготовки переходного кольца и зависит от механических свойств обрабатываемого металла.

Ротационная вытяжка осуществляется за несколько переходов. После ротационной вытяжки толщина переходного кольца составляет 3 мм. Затем осуществляют токарную обработку, при этом срезается металл только с наружной стороны поверхности до толщины 0,8 мм, внутренняя же сторона кольца и оболочки является окончательно сформированной и токарной обработке не подлежит.

Используя данный способ, получаем цельнотянутую внутреннюю оболочку камеры сгорания совместно с цельнотянутым переходным кольцом с высоким качеством соединения, с улучшенными механическими свойствами металла по месту соединения, повышается технологичность, снижается трудоемкость.

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при ротационном выдавливании. Из листа вырезают дисковую заготовку внутренней оболочки и кольцевую заготовку переходного кольца. В дисковой заготовке выполняют кольцевой паз, неподвижно закрепляют в нем заготовку переходного кольца с расчетными размерами, получают внутреннюю оболочку камеры сгорания совместно с переходным кольцом и неподвижным их соединением методом ротационной вытяжки с помощью вертикально расположенной оправы и раскатных роликов. Режимы учитывают механические свойства материала внутренней оболочки. Производят корректировку зазоров установки раскатных роликов относительно оправы с учетом механических свойств переходного кольца, величина которой пропорциональна соотношению толщин слоев металла в месте закрепления заготовки переходного кольца. После ротационной вытяжки осуществляют токарную обработку с наружной стороны поверхности переходного кольца. Повышается качество. 3 ил.

Способ получения внутренней оболочки камеры сгорания с переходным кольцом, отличающийся тем, что из листа вырезают дисковую заготовку внутренней оболочки и кольцевую заготовку переходного кольца, в дисковой заготовке выполняют кольцевой паз, неподвижно закрепляют в нем заготовку переходного кольца с расчетными размерами, получают внутреннюю оболочку камеры сгорания совместно с переходным кольцом и неподвижным их соединением методом ротационной вытяжки со стороны, обратной закреплению заготовки переходного кольца, с помощью вертикально расположенной оправы и раскатных роликов с режимами, учитывающими механические свойства материала внутренней оболочки, при этом производят корректировку зазоров установки раскатных роликов относительно оправы с учетом механических свойств переходного кольца, величина которой пропорциональна соотношению толщин слоев металла в месте закрепления заготовки переходного кольца, после ротационной вытяжки осуществляют токарную обработку с наружной стороны поверхности переходного кольца.