[发明专利]航天发动机低温阀的加工方法

说明书

本发明提供了一种航天发动机低温阀的加工方法。该方法采用分步骤加工外圆及轴向方向的尺寸，以及在机加后进行低温时效处理和渗碳处理等操作，改善了低温阀的形位工差，提高零件的精度和合格率。

技术领域

本发明涉及航天发动机技术领域，具体涉及一种航天发动机低温阀的加工方法。

背景技术

航天发动机中低温阀的坯料通常为圆柱形棒料。例如，圆柱形棒料的材料具体可以为15CrMo。在低温阀加工的过程中，为了提高低温阀的力学性能，通常会进行渗碳处理。例如，对于航天发动机的低温阀，其渗碳要求可以满足HRC58-62，渗层深可以在0.4~0.6之间。

这种具有细长结构的低温阀的加工过程涉及车、磨、钳等多个工序，工艺过程复杂，且最终产品的尺寸精度和形位公差要求较高。

现有加工工艺中，低温阀的尺寸精度和形位公差较难得到保证，常常会导致低温阀零件的合格率大幅降低。

发明内容

针对相关技术中的上述技术问题，本发明提出一种航天发动机低温阀的加工方法，其通过改进低温阀的加工工艺，提高了零件合格率。

本发明提供了一种航天发动机低温阀的加工方法，包括：提供圆柱形粗坯件；加工所述粗坯件的外圆，且在外圆单边预留第一余量，在轴向方向上加工所述粗坯件，且使所述粗坯件在该轴向方向的长度预留第二余量，从而得到粗加工件；对所述粗加工件进行低温时效处理，以去除应力；机加所述粗加工件沿轴向方向的至少一个端面，以使所述粗加工件在轴向方向的长度至最终尺寸，机加所述外圆至第一直径，从而获得定长坯件；对所述定长坯件进行渗碳淬火；机加经渗碳淬火的所述定长坯件的外圆至第二直径，且外圆单边预留第三余量；对所述定长坯件进行深冷处理，以去除应力；以及机加经深冷处理的所述定长坯件的外圆至最终尺寸；其中所述加工所述粗坯件的外圆，且在外圆单边预留第一余量；在轴向方向上加工所述粗坯件，且使所述粗坯件在该轴向方向的长度预留第二余量，从而得到粗加工件包括：平所述粗坯件沿所述轴向方向的第一端面，粗车所述粗坯件的外圆；平所述粗坯件沿所述轴向方向的第二端面；以及在所述第二端面形成沿所述粗坯件的轴向方向的中心孔，所述粗坯件通过顶针顶住所述中心孔获得加工支撑；所述机加所述粗加工件沿轴向方向的至少一个端面，以使所述粗加工件在轴向方向的长度至最终尺寸，从而获得定长坯件之后还包括：对所述粗加工件的所述第一端面进行攻丝以形成内螺纹，以及在所述定长坯件的外圆形成均压槽。

在一个实施例中，所述第一余量在0.5-3mm的范围内，所述第二余量在0.3-10mm的范围内。

在一个实施例中，所述对所述定长坯件进行渗碳淬火之前包括：保护所述内螺纹和所述中心孔。

在一个实施例中，所述定长坯件的外圆跳动不超过φ0.2。

在一个实施例中，渗碳要求满足HRC58-62，且渗碳层在1.2-1.5。

在一个实施例中，所述机加经渗碳淬火的所述定长坯件的外圆至第二直径，且外圆单边预留第三余量包括：采用外圆磨机加所述定长坯件的外圆至所述第二直径，其中，外圆单边预留0.02-0.2mm的余量，且直线度不大于0.01。

在一个实施例中，所述机加经深冷处理的所述定长坯件的外圆至最终尺寸包括：采用无心磨将经深冷处理的所述定长坯件的外圆加工至最终尺寸。

在一个实施例中，所述机加经深冷处理的所述定长坯件的外圆至最终尺寸之后包括：去除在机加所述定长坯件的过程中形成的飞边和毛刺，获得低温阀产品。

本发明的航天发动机低温阀的加工方法，通过分阶段加工粗坯件在轴向长度和外圆的尺寸，以及在加工后多次进行热处理，可以更好的保证零件的加工精度和形位公差，从而提高零件的合格率。

在阅读具体实施方式并且在查看附图之后，本领域的技术人员将认识到另外的特征和优点。

附图说明