СПОСОБ ФОРМООБРАЗОВАНИЯ ПАКЕТА ЭКВИДИСТАНТНЫХ ОБОЛОЧЕК ОЖИВАЛЬНОЙ ФОРМЫ
METHOD OF FORMING OGIVAL-SHAPE EQUIDISTANT SHELL STACK

Способ относится к области машиностроения и может быть использован для получения эквидистантных оболочек оживальной формы при изготовлении сопел камер жидкостных ракетных двигателей (далее ЖРД).
Получение пакета эквидистантных оболочек с минимальным зазором под пайку представляет особую сложность при изготовлении сопел камер ЖРД. Несмотря на значительное количество известных технических решений проблема поиска наиболее эффективного решения по-прежнему актуальна. Качество пайки пакета оболочек оживальной формы зависит от зазора между ними. Чем меньше зазор, тем качество паяного соединения выше. Технически обеспечить зазор не более 0,3-0,4 мм очень сложно.
Известен ряд способов формообразования пакета оболочек оживальной формы: в штампах, импульсной и гидравлической штамповках, термофиксацией. Все эти методы металлоемки, энергоемки, трудоемки, требуют изготовления дорогостоящей оснастки, и в ряде случаев для получения необходимой точности приходится прибегать к ручной выколотке на специальных оправах.
Сопловые блоки по размерам диаметров условно можно разделить на три диапазона: 1 - с диаметром до 500 мм, 2 - с диаметром до 1000 мм, 3 - с диаметром свыше 1000 мм. Для каждого из диапазонов есть свой оптимальный, наиболее эффективный способ формообразования оболочек оживальной формы. Для сопловых блоков диаметром до 500 мм обычно используют формообразование оболочек в инструментальных штампах.
Наиболее близким аналогом является способ формообразования пакета эквидистантных оболочек оживальной формы, который используют для изготовления сопловых блоков диаметром до 500 мм. При этом внутренняя и наружная оболочки формуются каждая в своем штампе, а для повышения точности профиля деталей применяют калибровку на оправках или в калибровочных штампах. (И.И.Горев «Основы производства жидкостных ракетных двигателей». М.: Машиностроение, 1969, с.27).
Недостатками такого способа являются высокая себестоимость (металлоемкость, энергоемкость), а главное - он не решает проблему получения эквидистантности профилей внутренней и наружной оболочек без трудоемких доводочных операций на оправках.
Техническим результатом, на достижение которого направлено данное изобретение, является получение пакета эквидистантных оболочек оживальной формы с оптимальным зазором под пайку, использование одного штампа для изготовления внутренней и наружной оболочек, снижение трудоемкости, металлоемкости, энергоемкости, себестоимости.
Данный технический результат достигается за счет способа формообразования пакета эквидистантных оболочек оживальной формы, который включает формообразование внутренней и наружной оболочек в штампе. Наружную оболочку изготавливают из конусной заготовки, которую устанавливают в штамп для формообразования внутренней оболочки и штампуют пуансоном, имеющим профиль внутреннего профиля внутренней оболочки, на который устанавливают отформованную внутреннюю оболочку. Полученный пакет клеймят одним номером и дальнейшую обработку оболочек проводят парно.
Способ пояснен чертежом.
Способ осуществляют следующим образом.
Сопло состоит из наружной и внутренней оболочек. Внутреннюю оболочку с окончательным оживальным профилем изготавливают формовкой в штампе из конусной заготовки. Заготовку для наружной оболочки изготавливают также из конусной заготовки. Затем отформованную внутреннюю оболочку 1 устанавливают на пуансон 2 матрицы, заготовку наружной оболочки 3 устанавливают в штамп и производят штамповку наружной оболочки по профилю уже отформованной внутренней оболочки.
Таким образом, наружную и внутреннюю оболочки формуют в одном и том же штампе.
После операции формования намечают риску угловой фиксации на обеих оболочках. Пакет оболочек клеймят одним номером, и при дальнейшей обработке они составляют пару.
Пример осуществления способа.
Внутреннюю оболочку оживальной формы формуют в штампе из конусной заготовки из стали 12Х18Н10ТШ толщиной 8 мм. Заготовку для наружной оболочки в виде конуса изготавливают из стали 1Х21Н5Т толщиной 2,2 мм.
В штамп, с профилем пуансона под внутренний профиль внутренней оболочки, на матричное кольцо устанавливают конусную заготовку наружной оболочки. На пуансон штампа устанавливают отформованную внутреннюю оболочку. Выполняют операцию формования, после которой намечают риску угловой фиксации на обеих оболочках и оболочки клеймят одним номером.
Получают пакет эквидистантных оболочек с профилем, отличающимся от теоретического не более 0,5 мм, и зазором в пакете не более 0,2 мм.
В результате такого формообразования пакета оболочек наружный профиль внутренней оболочки и внутренний профиль наружной оболочки максимально приближены друг к другу, т.к. исключены отклонения настройки разных штампов и погрешности самих оболочек. Зазор в пакете эквидистантных оболочек получается оптимальным, исключаются разнотолщинности и доводочные операции. Количество требуемых штампов сокращается, что приводит к снижению себестоимости, металлоемкости, энергоемкости способа.