本發明屬于液體火箭發動機制造技術領域,主要涉及液體火箭發動機推力室針栓式噴注器殼體加工的多余物控制方法。
背景技術:
針栓式推力室由于其具有結構簡單、成本低、性能優良等特點,在變推力發動機和低成本助推發動機領域具有明顯的優勢。由于針栓式噴注器的集成化設計,使得其重要零件殼體的加工難度及多余物控制難度大大增加。噴注器殼體加工流程長,涵蓋殼體毛坯加工、殼體半成品焊接及殼體的精密加工,生產過程中形成的環形縫隙流道在精加工時易進入切屑、切削液等多余物,直接影響產品的使用性能,嚴重時將導致發動機性能下降,甚至發射任務失敗。
在常規加工過程中,常采用粘貼絕緣膠布的方式對環形縫隙的入口進行封堵以防止多余物進入產品內腔,但由于產品需要精加工內形,車削時由于刀具、切屑、切削液、振動及切削溫度的作用使得膠布易脫落,導致切削液、切屑等會進入產品環形縫隙而產生多余物;進入環形縫隙的多余物采用常規的清洗方式難以去除及清理潔凈,給產品的使用帶來安全隱患。
技術實現要素:
為了克服現有技術的不足,本發明提供一種帶環形縫隙型腔加工過程的多余物控制方法,有效避免了切削加工過程中切削液、切屑等多余物進入產品內腔,提高了產品的使用可靠性。
本發明解決其技術問題所采用的技術方案包括以下步驟:
(1)采用潔凈的動物油脂加熱溶化,將待加工產品浸入動物油脂中進行冷凍,使動物油脂填充在待加工產品的環形縫隙中并凝固;
(2)采用預彎曲的彈簧鋼片放置在待加工產品的內腔中,使彈簧鋼片與環形縫隙所在的環形槽底面貼平,密閉環形縫隙;
(3)將加工后的產品倒置并加熱,取出彈簧鋼片,使動物油脂溶化流出環形縫隙;從環形縫隙聯通的接管嘴處通入蒸汽對環形縫隙內腔進行吹除5~10min;將產品放置在加入洗潔精的去離子水中進行超聲清洗;
(4)采用汽油清洗加工后的產品內腔,并對內腔及環形縫隙進行刷洗;將產品放置在酒精中進行超聲清洗;然后從接管嘴通入0.4~0.6mpa的酒精對環形縫隙內腔進行沖洗;收集沖洗后的酒精并采用液體顆粒度檢測儀進行潔凈度檢測,達到設定指標后停止沖洗。
所述的動物油脂采用豬油。
所述的步驟(1)中,動物油脂在50~60℃下溶化成液態,采用400#過濾網過濾后使用。
本發明的有益效果是:
(1)采用動物油脂尤其是豬油作為填充物,利用豬油的固液態性質,方便了環形縫隙的填充和清洗;同時固態豬油的密度大,黏性好,有利于將微細切屑固定在環形槽孔口的豬油中,有效避免了微細切削進入產品內腔縫隙。
(2)采用彈簧鋼片封堵環形槽入口,防止了較大切屑對豬油的破壞,同時避免了切削液對豬油的沖擊,破壞豬油的密封性,有效避免了多余物進入產品內腔縫隙。
(3)將產品倒置,采用加熱處理、熱蒸汽吹除、超聲波清洗方法清理縫隙中的豬油,能夠有效去除環形縫隙中的豬油,并將切削加工過程中的微細切屑和切削液帶出。
(4)采用汽油清洗、酒精介質超聲波清洗及帶壓沖洗潔凈清洗方法,清洗產品環形縫隙型腔,采用液體顆粒度檢測儀對內腔沖洗后的液體潔凈度進行檢測,確保了產品型腔中無多余物,產品內腔潔凈度滿足設計指標要求。
附圖說明
圖1是本發明涉及到的帶環形縫隙型腔產品的多余物控制示意圖。
圖中,1-環形縫隙的產品;2-豬油填充物;3-彈簧鋼片;4-接管嘴。
具體實施方式
下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明,本發明包括但不僅限于下述實施例。
本發明提供的帶環形縫隙型腔加工過程的多余物控制方法包括下列步驟:
(1)加工前用潔凈的豬油作為內腔縫隙填充物,形成對微細切屑及切削液進入產品內腔的防護;
(2)加工前用彈簧鋼片封堵環形縫隙入口,形成對較大切屑進入產品內腔的防護;
(3)加工后采用加熱處理、熱蒸汽吹除、超聲波清洗方法清理縫隙中的豬油;
(4)加工后采用汽油清洗,酒精介質超聲波清洗及帶壓沖洗方法,清洗產品型腔,保證產品內腔潔凈度滿足要求。
所述步驟(1)中用潔凈的豬油作為內腔縫隙填充物,具體方法是將豬油加熱溶化后采用400#過濾網過濾,然后將產品浸入豬油中后將其放置在冰箱中冷凍,使豬油填充在環形縫隙內腔中,待豬油凝固后將產品取出。
所述步驟(2)中用彈簧鋼片封堵環形縫隙入口,具體方法是根據型腔環形槽的大小計算彈簧鋼片的寬度和長度,進行預彎曲后將彈簧鋼片放置在環形槽中,使彈簧鋼片與環形槽底面貼平,堵死環形槽上的孔隙入口。
所述步驟(3)中采用加熱處理、熱蒸汽吹除、超聲波清洗方法清理縫隙中的豬油,具體方法是將加工后的產品倒置放在烘干箱中調整溫度為50~60℃使豬油溶化流出型腔縫隙;從接管嘴處通入熱蒸汽對環形縫隙內腔進行吹除5~10min;將產品放置在加入洗潔精的去離子水中在超聲波清洗機中進行清洗除油。
所述步驟(4)中采用汽油清洗,酒精介質超聲波清洗及帶壓沖洗方法清洗產品型腔,具體方法是采用汽油清洗產品內腔,用牙刷對內腔及環形槽孔隙進行刷洗;將產品放置在酒精介質的超聲波清洗機中清洗;然后從接管嘴通入0.4~0.6mpa的酒精對型腔進行沖洗,收集沖洗后的酒精溶液,采用液體顆粒度檢測儀對溶液進行潔凈度檢測,指標應能滿足gjb2203a-2005中50等級要求。
本發明的具體實施方式包括以下步驟:
(1)將潔凈的固態豬油放置在溫度為50~60℃烘干箱中溶化成液態;然后采用400#過濾網對豬油進行過濾,保證豬油中無多余物存在;
(2)用保護件封堵接管嘴4,將產品1倒置后放在盛有豬油的鐵盆容器中,使豬油能夠浸入到環形縫隙型腔的底端部位;
(3)將容器和產品一起放置在冰箱中進行冷凍4h,使豬油完全凝固成固態,確保豬油完全填充在環形縫隙中;然后將產品內腔環形槽、內腔及產品周圍的豬油清理潔凈;
(4)根據產品環形槽的寬度3.5mm和直徑31mm,考慮彎曲后的重疊,計算出所需彈簧鋼片的長度為100mm,然后將彈簧鋼片預彎曲為直徑31mm的圓柱后將彈簧鋼片放置在環形槽中,使彈簧鋼片與環形槽型面完全貼合;
(5)在精密數控車床上進行產品內腔型面的加工,在加工過程中防止刀具刮蹭彈簧鋼片,同時注意切屑、切削液等對彈簧鋼片及豬油的沖擊和破壞,嚴防多余物進入產品內腔環形縫隙;內腔加工完成后用壓縮空氣對內腔進行吹除,去除殘留的可見切屑;
(6)將產品倒置放在鐵盆容器中用v形塊將產品墊高,將容器及產品放置在溫度為50~60℃烘干箱中將固態豬油溶化成液態使其從環形槽孔中流出;
(7)將產品取出后,從接管嘴處通入0.2mpa的壓縮空氣對內腔進行吹除;
(8)從接管嘴處通入熱蒸汽5~10min,檢查環形槽孔口無豬油再流出;
(9)將產品倒置在含有洗潔精的去離子水中,放置在超聲波清洗機中進行超聲波清洗30min;
(10)超聲波清洗后,從接管嘴處再次通入熱蒸汽5~10min,檢查環形槽孔口無豬油再流出;帶產品恢復常溫后用用潔凈的綢布擦拭內腔表面,綢布上不允許有油污存在;若還有油污,則重復8~10內容,直至清除潔凈為止。
(11)將產品放置在盛有汽油的容器中進行清洗,采用牙刷及綢布對產品內腔環形槽及孔系進行清洗;
(12)將產品倒置在酒精介質的超聲波清洗機中進行超聲波清洗30min;
(13)將產品接入帶壓沖洗系統,系統出口安裝2μm過濾器過濾,從接管嘴處通入0.4~0.6mpa的無水乙醇對產品環形縫隙進行沖洗1h,收集沖洗后的液體,采用液體顆粒度檢測儀對液體進行潔凈度檢測,指標應能滿足gjb2203a-2005中50等級要求。
(14)將產品放置在在溫度為50~60℃、真空度不大于3000pa的真空烘干箱中烘干。