[发明专利]液体火箭发动机推力室身部变截面异形单管的成形方法

权利要求书

1.一种液体火箭发动机推力室身部变截面异形单管的成形方法，其特征在于：包括如下步骤：

1)弯形：将处于退火态且内部充满填充物的单管工件(1)置于弯形工装(2)中进行弯形加工，使其沿理论单管的内型面曲线进行弯曲；

2)预成形：将经过步骤1)处理后的单管工件(1)置于合页压板结构的预成形工装(3)中，利用预成形工装(3)将单管工件(1)压制成两侧平面夹角与理论单管相同的扁圆形；

3)液压胀形：采用具有与理论单管外表面完全贴合的高压成形内腔(4.3)的内高压成形模具(4)，将上一步骤获得的单管工件(1)固定在该内高压成形模具(4)中，再在单管工件(1)的两端分别设置管接头(6)，将其中一端的管接头(6)通过液压油管(5.3)与液压装置(5)相连；在较低压力下向单管工件(1)内输入液压油，待液压油充满单管工件(1)后，封堵另一端的管接头(6)；提高液压装置(5)压力到成形所需压力，从单管工件(1)的内部向外施加高压进行胀形处理，保压适当时间，卸压后开模取出；

4)退火：将开模取出的单管工件(1)清理干净后，进行退火处理使之恢复退火态；

5)重复步骤3)、4)直至单管工件(1)的外侧表面与高压成形内腔(4.3)的壁面完全贴合，检验合格后截取至所需长度，获得成品变截面异形单管。

2.根据权利要求1所述的液体火箭发动机推力室身部变截面异形单管的成形方法，其特征在于：步骤1)中，所述弯形工装(2)包括弯形上模(2.1)和弯形下模(2.2)，二者合拢后形成弯曲圆管状的弯形内腔(2.3)；所述弯形内腔(2.3)的直径与单管工件(1)相同，其中心所在曲线与推力室再生冷却身部的内型面曲线相同；所述弯形上模(2.1)和弯形下模(2.2)之间还设置有使弯形上模(2.1)位移方向垂直于弯形下模(2.2)的弯形导向结构(2.4)。

3.根据权利要求1所述的液体火箭发动机推力室身部变截面异形单管的成形方法，其特征在于：步骤2)中，所述预成形工装(3)包括通过铰链(3.3)相连的压板(3.1)和底板(3.2)，所述底板(3.2)上设置有限位部(3.4)，所述限位部(3.4)的内侧设置有用于限制单管工件(1)的外型面(1.2)位置的限位曲面(3.5)，所述限位曲面(3.5)与推力室再生冷却身部的外型面曲线相同，且其到铰链(3.3)旋转中心的距离与理论单管外型面(1.2)到推力室再生冷却身部中心的距离相等；所述限位部(3.4)的上部设置有用于限制单管工件(1)两侧平面夹角的角度限位面(3.6)，所述角度限位面(3.6)与底板(3.2)之间的夹角为360°/n，其中n为构成推力室再生冷却身部的理论单管总数。

4.根据权利要求3所述的液体火箭发动机推力室身部变截面异形单管的成形方法，其特征在于：步骤2)的具体操作步骤如下：将单管工件(1)平放于底板(3.2)上，使其外型面(1.2)与限位曲面(3.5)贴合，通过液压使压板(3.1)旋转，进而使单管工件(1)产生塑性变形，压板(3.1)旋转至与角度限位面(3.6)接触后停止，获得扁圆形的单管工件(1)。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的液体火箭发动机推力室身部变截面异形单管的成形方法，其特征在于：步骤3)中，所述内高压成形模具(4)包括高压成形上模(4.1)、高压成形下模(4.2)，二者合模后形成与理论单管外表面完全贴合的高压成形内腔(4.3)，两个所述管接头(6)分别设置在高压成形内腔(4.3)的两端；所述高压成形上模(4.1)与高压成形下模(4.2)之间还设置有对高压成形上模(4.1)进行导向的高压成形导向结构(4.4)。

6.根据权利要求1～4中任一项所述的液体火箭发动机推力室身部变截面异形单管的成形方法，其特征在于：步骤3)中，所述液压装置(5)包括液压源(5.1)和增压器(5.2)，在填充单管工件(1)内空间时，由液压源(5.1)直接输出较低压力较大流量的液压油；在单管工件(1)出口端的管接头(6)封堵后进行胀形处理时，由增压器(5.2)输出较高压力较小流量的液压油。