本發(fā)明涉及航空航天領(lǐng)域動力系統(tǒng)柔性伸縮管件制造的，具體地，涉及蓄壓器膜盒整體成形方法與裝置。

背景技術(shù)：

1、膜盒作為蓄壓器的核心構(gòu)件，在航空航天領(lǐng)域的動力系統(tǒng)，特別是液體火箭發(fā)動機(jī)中扮演著關(guān)鍵角色。它主要用于緩沖沖擊壓力，調(diào)整流體壓力，并安裝在液體火箭發(fā)動機(jī)的推進(jìn)劑入口，以抑制pogo效應(yīng)，確?；鸺l(fā)射過程的穩(wěn)定與成功。傳統(tǒng)上，膜盒通常采用焊接工藝制作，即將波紋波峰或波谷的拐點(diǎn)位置分割為膜片，然后依次將內(nèi)側(cè)和外側(cè)進(jìn)行焊接，形成多組膜片焊接而成的膜盒。

2、然而，這種傳統(tǒng)焊接方法存在諸多局限性和挑戰(zhàn)。首先，由于膜盒材料的厚度通常僅為0.3mm，且多采用不銹鋼或高溫合金等高強(qiáng)度、高耐腐蝕性的材料，焊接過程需要采用熱輸入量較小的微弧tig焊或激光焊接，這導(dǎo)致了焊接變形的風(fēng)險增加，容易出現(xiàn)焊菇磕傷、焊菇表面片狀氧化色、焊縫黑點(diǎn)等缺陷。其次，焊接接頭內(nèi)部容易產(chǎn)生氧化夾雜等缺陷，這進(jìn)一步降低了膜盒產(chǎn)品的服役能力。在復(fù)雜的振動和內(nèi)壓載荷作用下，焊縫易發(fā)生微裂紋并擴(kuò)展失效，使得膜盒產(chǎn)品的生產(chǎn)控制難度大，產(chǎn)品質(zhì)量難以保證。

3、隨著我國航天發(fā)射任務(wù)的激增，對膜盒產(chǎn)品的制造效率和產(chǎn)品質(zhì)量的要求越來越高。傳統(tǒng)的焊接工藝已難以滿足當(dāng)前航空航天領(lǐng)域?qū)δず挟a(chǎn)品的高質(zhì)量、高效率需求。因此，迫切需要一種新型的膜盒成形方法，以消除傳統(tǒng)焊接方法帶來的風(fēng)險，提升膜盒產(chǎn)品的生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量。

4、因此，需要提出一種新的技術(shù)方案以解決上述技術(shù)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種蓄壓器膜盒整體成形方法與裝置。

2、根據(jù)本發(fā)明提供的一種蓄壓器膜盒整體成形方法，所述方法包括如下步驟：

3、步驟s1：預(yù)裝定位，將移動凹模套入管坯零件，并將管坯零件組裝到模具底座上，通過移動芯頭對管坯零件進(jìn)行固定，調(diào)整移動凹模與固定凹模之間的距離；

4、步驟s2：增壓脹形，通過連桿內(nèi)部流道引入高壓流體介質(zhì)，使管坯零件側(cè)壁發(fā)生脹形，高壓介質(zhì)壓力及加載時間由壓力調(diào)控裝置調(diào)節(jié)；

5、步驟s3：卸載，保持移動芯頭、固定封頭、預(yù)脹限位模具和移動凹模位置不動，調(diào)節(jié)壓力調(diào)控裝置卸載高壓介質(zhì)壓力；

6、步驟s4：脹形模具移位，預(yù)脹限位模具沿徑向分離并旋轉(zhuǎn)，與管坯零件脫離；

7、步驟s5：壓料鐓形，移動凹模沿軸向移動，使已變形的區(qū)域沿軸向鐓形，同時管坯零件體積壓縮產(chǎn)生的內(nèi)壓使脹形區(qū)域材料沿徑向鋪展，形成單個波形；

8、步驟s6：模具遞進(jìn)復(fù)位，移動凹模沿軸向遞進(jìn)位移，裝入壓料墊塊，預(yù)脹限位模具沿軸向遞進(jìn)位移后徑向合攏，移動芯頭同樣沿軸向移動位移；

9、步驟s7：重復(fù)步驟s2-步驟s6，完成第2個及后續(xù)波形的成形。

10、優(yōu)選地，所述步驟s1中，還包括安裝預(yù)脹限位模具并徑向固定，以及將固定封頭沿軸向移動與模具底座連接并使管端變形的步驟。

11、優(yōu)選地，所述步驟s2中的高壓流體介質(zhì)為液態(tài)、氣態(tài)或半固態(tài)形式的流體。

12、優(yōu)選地，所述步驟s2中，脹形高度由預(yù)脹限位模具設(shè)定。

13、優(yōu)選地，所述步驟s6中，采用壓力調(diào)整裝置泄壓后，移動凹模沿軸向遞進(jìn)位移p，相對初始位置軸向位移為λ，裝入壓料墊塊，然后預(yù)脹限位模具沿軸向遞進(jìn)位移λ，歸位后徑向合攏，移動芯頭同樣沿軸向移動位移λ。

14、本發(fā)明還提供一種蓄壓器膜盒整體成形裝置，所述裝置用于執(zhí)行上述中的蓄壓器膜盒整體成形方法，包括：

15、模具底座：與固定凹模連接，并與固定封頭形成高壓密封結(jié)構(gòu)以固定管坯零件；

16、移動凹模：其位移能夠沿軸向精確調(diào)整，用于完成局部擠壓變形；

17、移動芯頭：其位移能夠沿軸向精確調(diào)整，與管坯零件界面采用靜密封結(jié)構(gòu)；

18、驅(qū)動裝置：用于調(diào)節(jié)移動芯頭、固定封頭、移動凹模和固定凹模的位置；

19、壓力控制裝置：用于控制高壓介質(zhì)壓力的加載、卸載及加載時間。

20、優(yōu)選地，還包括預(yù)脹限位模具和壓料墊塊，所述預(yù)脹限位模具為徑向可分塊結(jié)構(gòu)，且能夠沿軸向位移調(diào)整；所述壓料墊塊為徑向可分塊結(jié)構(gòu)。

21、優(yōu)選地，所述固定凹模與模具底座連接，所述固定封頭與模具底座形成高壓密封結(jié)構(gòu)。

22、優(yōu)選地，所述移動凹模和移動芯頭的位移能夠沿軸向精確調(diào)整。

23、優(yōu)選地，還包括固定凹模，其型面能夠根據(jù)需求調(diào)整。

24、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果：

25、1、本發(fā)明避免了傳統(tǒng)焊接方法所帶來的焊接變形、焊菇磕傷、焊縫表面氧化色、焊縫黑點(diǎn)以及接頭內(nèi)部氧化夾雜等缺陷，減少了生產(chǎn)過程中的質(zhì)量控制難度，從而顯著提高了膜盒的生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量；

26、2、本發(fā)明采用了整體成形技術(shù)，膜盒的材料分布更加均勻，結(jié)構(gòu)更加完整，具有更高的強(qiáng)度和更好的韌性，膜盒在復(fù)雜的震動和內(nèi)壓載荷作用下能夠更好地抵抗微裂紋的產(chǎn)生和擴(kuò)展，從而延長了膜盒的使用壽命和服役能力；

27、3、本發(fā)明通過調(diào)整流體壓力、模具型面和模具動作順序等參數(shù)，可以實(shí)現(xiàn)對波紋成形的型面精度的精確控制，使得膜盒的波形尺寸更加準(zhǔn)確，形狀更加穩(wěn)定，從而滿足了航空航天領(lǐng)域?qū)δず懈呔群透呖煽啃缘囊螅?/p>

28、4、本發(fā)明采用的整體成形方法簡化了生產(chǎn)流程，減少了生產(chǎn)過程中的工序和人工干預(yù)，降低了生產(chǎn)成本，提高了生產(chǎn)效率，使得膜盒的制造更加高效和便捷。

技術(shù)特征：

1.一種蓄壓器膜盒整體成形方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蓄壓器膜盒整體成形方法，其特征在于，所述步驟s1中，還包括安裝預(yù)脹限位模具并徑向固定，以及將固定封頭沿軸向移動與模具底座連接并使管端變形的步驟。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蓄壓器膜盒整體成形方法，其特征在于，所述步驟s2中的高壓流體介質(zhì)為液態(tài)、氣態(tài)或半固態(tài)形式的流體。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蓄壓器膜盒整體成形方法，其特征在于，所述步驟s2中，脹形高度由預(yù)脹限位模具設(shè)定。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蓄壓器膜盒整體成形方法，其特征在于，所述步驟s6中，采用壓力調(diào)整裝置泄壓后，移動凹模沿軸向遞進(jìn)位移p，相對初始位置軸向位移為λ，裝入壓料墊塊，然后預(yù)脹限位模具沿軸向遞進(jìn)位移λ，歸位后徑向合攏，移動芯頭同樣沿軸向移動位移λ。

6.一種蓄壓器膜盒整體成形裝置，其特征在于，所述裝置用于執(zhí)行如權(quán)利要求1-5任一項所述的蓄壓器膜盒整體成形方法，包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的蓄壓器膜盒整體成形裝置，其特征在于，還包括預(yù)脹限位模具和壓料墊塊，所述預(yù)脹限位模具為徑向可分塊結(jié)構(gòu)，且能夠沿軸向位移調(diào)整；所述壓料墊塊為徑向可分塊結(jié)構(gòu)。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的蓄壓器膜盒整體成形裝置，其特征在于，所述固定凹模與模具底座連接，所述固定封頭與模具底座形成高壓密封結(jié)構(gòu)。

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的蓄壓器膜盒整體成形裝置，其特征在于，所述移動凹模和移動芯頭的位移能夠沿軸向精確調(diào)整。

10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的蓄壓器膜盒整體成形裝置，其特征在于，還包括固定凹模，其型面能夠根據(jù)需求調(diào)整。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種蓄壓器膜盒整體成形方法與裝置，包括：將移動凹模套入管坯零件，調(diào)整移動凹模與固定凹模之間的距離；通過連桿內(nèi)部流道引入高壓流體介質(zhì)，高壓介質(zhì)壓力及加載時間由壓力調(diào)控裝置調(diào)節(jié)；保持移動芯頭、固定封頭、預(yù)脹限位模具和移動凹模位置不動，調(diào)節(jié)壓力調(diào)控裝置卸載高壓介質(zhì)壓力；預(yù)脹限位模具沿徑向分離并旋轉(zhuǎn)，與管坯零件脫離；移動凹模沿軸向移動，形成單個波形；移動凹模沿軸向遞進(jìn)位移，移動芯頭同樣沿軸向移動位移；完成第2個及后續(xù)波形的成形。本發(fā)明避免傳統(tǒng)焊接方法所帶來的焊接變形、焊縫磕傷、焊縫表面氧化色、焊縫黑點(diǎn)以及接頭內(nèi)部氧化夾雜缺陷，減少生產(chǎn)過程中的質(zhì)量控制難度，顯著提高了膜盒的生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量。

技術(shù)研發(fā)人員：張志超,綦娜,胡藍(lán),張選明,王東帥,洪吉慶,錢文杰,李強(qiáng)
受保護(hù)的技術(shù)使用者：上海航天設(shè)備制造總廠有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9