航空制造技术：充液成形技术在航天火箭整流罩成形中的应用
2023-09-18【作 者】杨声伟;于弘喆;张淳;李继光;田恕;郎利辉;宁军
【前 言】
整流罩是运载火箭发动机的关键零件之一，主要是用来导流，零件产品质量及性能优劣直接影响到发动机的可靠性。目前各型号运载火箭主要的饭金零件包括罩体、支架、结构框、瓜瓣、顶盖、壁板、蒙皮等，其中罩体类零件多为单/双曲率复杂型面的整流罩或球底结构饭金件，材料为2A12/SA06铝合金，厚度一般为1-3mm ,属于薄壁饭金结构件。当前罩体零件加工的工艺流程为:下料一拉深或落压(多次退火和手工修整)一矫形一去余量一制孔一表面处理一检验交付。对于结构复杂型的腔较深的罩体类零件的研制，普通拉深或落压成形的主要问题是需要多次渐进成形和大量手工修整，同时需要增加多次去应力退火。生产周期长、劳动强度大、表面质量差，而且产品成形较多依赖于操作者的技能水平，产品的质量稳定性差，落后的成形工艺与现今科学技术的发展和对精品需求的总体战略格格不人，造成了我国国防工业技术局部有所突破但整体落后的局面。
本文主要研究大尺寸瓜瓣构件的充液成形工艺，通过仿真分析和现场试模，以壁厚分布、减薄率及成形质量为指标，进一步分析缺陷形成机理及控制方式，确定各影响因素的合理匹配关系，发挥充液成形对产品质量的优势作用，从而实现该工艺在大尺寸薄壁瓜瓣构件上的工程应用「6-10]。
【结 论】
（1）基于充液形成工艺的航天火箭整流罩零件，通过数值模拟分析与试验结果进行对比，证明了数值模拟可以给试验提供正确方向，说明了数值模拟的准确性。
（2）根据现场的试验情况，基于实际制件过程出现的一些缺陷，通过调整液室压力与压边力加载曲线，根据零件的拉深高度进行合理匹配，最后达到能够控制整个冲液成形过程的起皱和破裂问题。
（3）实现了充液拉深工艺在大尺寸薄壁整流罩构件上的工艺升级，大大提升了零件的表面质量，从而可以解决传统落压工艺的多道拉深工序、多道次退火及多道次敲修导致的零件变形与表面质量差等问题，从而保证零件在生产过程中表面质量和成形精度的控制。
以下是正文：
