火箭发动机燃烧室壳体成形工艺设计

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1、火箭发动机燃烧室壳体成形工艺设计目录1绪论11.1课题研究的意义和目的11.1.1技术上21.1.2经济上21.2国内的现状和发展趋势31.2.1国内冲压模具发展现状31.2.2冲压模具制造技术发展趋势42工艺方案设计72.1零件工艺性分析72.2工艺计算72.2.1计算毛坯直径D72.2.2拉深工艺系数的确定和拉深次数的确定82.2.3选取各次半成品底部的圆角半径和各次拉深的高度82.3确定工艺方案93模具设计123.1冲裁模设计123.1.1冲裁模具结构形式123.1.2模具设计计算123.2首次拉深模设计163.2.1拉深模工作部

2、分尺寸确定163.2.2计算压边力、拉深力173.2.3模具的总体设计183.3二次拉深模设计193.3.1拉深模工作部分尺寸确定193.3.2计算压边力、拉深力193.3.3模具的总体设计20第Ⅱ页共Ⅱ页4冲压工艺规程设计224.1冲压工艺规程制定步骤224.2该零件冲压工艺的难点224.3冲压工艺规程方案的确定235模具主要零件的工艺设计245.1机械制造工艺设计的一般性原则：245.1.1零件的工艺分析：结构分析与技术要求分析245.1.2毛坯选择245.1.3基准选择245.1.4拟定工艺路线245.1.5机床和工艺装备的确定2

3、55.1.6工序及加工余量的确定255.1.7工序尺寸和公差的确定255.1.8切削参数的计算确定255.1.9工艺文件的编制255.2首次拉深模凹模加工工艺设计265.2.1零件分析265.2.2选择毛坯275.2.3工艺规程设计285.2.4工艺卡片的填写326结论33参考文献34致谢351绪论1.1课题研究的意义和目的火箭发动机，是指由飞行器自带推进剂（燃料和氧化剂）不依赖外界空气的喷气发动机[1]。火箭发动机主要由燃烧室、燃气发生剂、点火装置及燃气喷嘴组成。其中第Ⅱ页共Ⅱ页火箭发动机燃烧室是用来贮存固体推进剂装药并在其中燃烧的部

4、件。由筒体壳体、两端封头壳体及绝热层组成。燃烧室是火箭发动机的重要组成部件，同时也是弹体结构的组成部分，装药在其内燃烧，将化学能转换成热能。燃烧室承受着高温高压燃气的作用，还承受飞行时复杂的外力及环境载荷[2][3]。图1.1固体火箭发动机图1.2液体火箭发动机由于火箭发动机燃烧室工作时产生高温、高压和强振动，一些推进剂具有极低温和强腐蚀性能，因此燃烧室要求有极高的耐热、耐极低温、抗疲劳、抗腐蚀的性能和良好的机械性能（如强度、刚度等）。而冲压件刚性好、强度高、重量轻、表面质量好。冲压加工过程中，材料表面不易遭受破坏，且通过塑性变形还可以

5、使制件的机械性能有所提高[4]。故用冲压模具来制造该零件。模具是当今工业生产中使用极为广泛的主要工艺装备，是最重要的工业生产手段和工艺发展方向，一个国家工业水平的高低在很大程度上取决于模具工业的发展水平，模具工业的发展水平是一个国家工业水平的重要的标志之一。模具工业称作“黄金工业”[5]。冲压模具作为模具种类之一有以下的优点[6]：第Ⅱ页共Ⅱ页1.1.1技术上（1）在材料消耗不大的前提下，制造出的零件重量轻、刚度好、精度高。由于在冲压过程中材料的表面不受破坏，使得制件的表面质量较好，外观光滑美观。并且经过塑性变形后，金属内部组织得到改善

6、，机械强度有所提高。（2）在压力机的简单冲击作用下，一次工序即可完成由其他加工方法所不能或难以制造完成的较复杂形状零件加工。（3）制件的精度较高，且能保证零件尺寸的均一性和互换性。不需要进一步的机械加工即可满足一般的装配和实验要求。1.1.2经济上（1）原材料是冶金厂大量生产的价廉的轧制板或带料。（2）采用适当的工艺后，可大量节约金属材料，可以实现少切屑和无切屑的加工方法。材料利用率可达75%—85%，因而制件的成本相应地比较低。（3）节省能源。冲压时不需要加热，也不象切削加工那样将金属切成碎屑而需要消耗很大的能量。（4）生产率高。每分

7、钟一台冲压设备可生产零件从几件到几十件。目前的高速冲床生产率则每分钟高达数百件甚至上千件。（5）操作简单，便于组织生产。在大批量的生产中，易于实现机械化和自动化，进一步提高劳动生产率。（6）对操作人员的技术要求不高。当生产需要时，用短期培训的方法既可解决操作人员不足的问题。由于冲压模具有以上的优点和发展前景和火箭发动机燃烧室壳体严格的质量要求，因此，利用冲压模具来制造火箭发动机热燃烧室壳体工艺设计具有重要意义。所以本课题的目的就是要制定合理的设计制造工艺（包括模具设计）。1.2国内的现状和发展趋势1.2.1国内冲压模具发展现状改革开放以

8、来，随着国民经济的高速发展，市场对模具的需求量不断增长。近年来，模具工业一直以15%左右的增长速度快速发展，模具工业企业的所有制成分也发生了巨大变化，除了国有专业模具厂外，集体、合资、独资和私营也得到了快速