一种载人航天密封舱制造方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115771006A(43)申请公布日2023.03.10(21)申请号202211473334.1(22)申请日2022.11.21(71)申请人北京卫星制造厂有限公司地址100190北京市海淀区知春路63号(72)发明人陈少君赖小明曾如川王博高立国仉恒毅沈晓宇张斌易卓勋贾洪波(74)专利代理机构中国航天科技专利中心11009专利代理师陈鹏(51)Int.Cl.B23P15/00(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图4页(54)发明名称一种载人航天密封舱制造方法(57)摘要一种载人航天密封舱制造方法，包括：利用旋压模具对坯料旋压制造肩部结构(1‑1)，其为顶部平滑凸起的圆台形；将三块锥形材料焊接形成圆台作为侧壁锥段(1‑3)；将肩部结构(1‑1)和侧壁锥段(1‑3)焊接连接构成侧壁结构(1)；将三块锥形材料采用焊接形成倒立的圆台作为底部锥段(2‑1)；对坯料进行加工制成圆柱形的底部柱段(2‑3)；将底部锥段(2‑1)和底部柱段(2‑3)焊接构成底部结构(2)；将侧壁结构(1)、底部结构(2)、球底结构(3)依次进行装配得到所述密封舱；然后对其外表面进行铣加工形成网格腔；再进行整体热处理去除应力。本发明适合于整体加筋轻量化大型密封舱结构整体制造，可有效提高舱体承载能力降低结构重量。CN115771006ACN115771006A权利要求书1/2页1.一种载人航天密封舱制造方法，其特征在于，包括：步骤1、利用旋压模具对坯料按照设定轨迹进行旋压制造肩部结构(1‑1)，所述肩部结构(1‑1)为顶部平滑凸起的圆台形；步骤2、将扇形展开面材料滚弯加工成锥形材料，再将三块锥形材料焊接形成圆台作为侧壁锥段(1‑3)；所述肩部结构(1‑1)底部的圆形面与侧壁锥段(1‑3)顶部的圆形面直径相同；步骤3、将肩部结构(1‑1)和侧壁锥段(1‑3)焊接构成侧壁结构(1)；步骤4、将扇形展开面材料滚弯加工成锥形材料，再将三块锥形材料焊接形成倒立的圆台作为底部锥段(2‑1)；所述底部锥段(2‑1)顶部圆形面与侧壁锥段(1‑3)底部的圆形直径相同；步骤5、对筒形件坯料进行铣削加工制成造圆柱形的底部柱段(2‑3)；底部柱段(2‑3)的圆柱与所述底部锥段(2‑1)底部圆形面的直径相同；步骤6、将底部锥段(2‑1)和底部柱段(2‑3)焊接构成底部结构(2)；步骤7、利用旋压模具对坯料按照设定轨迹进行旋压制造球底结构(3)；所述底部结构为向下凸起的球面形，球底结构(3)的圆形底面直径与底部柱段(2‑3)的圆柱直径相同；步骤8、将所述侧壁结构(1)、底部结构(2)、球底结构(3)之间连接得到所述密封舱；步骤9、对所述密封舱外表面进行铣加工形成网格腔；步骤10、对所述密封舱进行整体热处理去除应力。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用旋压模具对坯料按照设定轨迹进行旋压制造肩部结构(1‑1)或者球底结构(3)，具体为：旋压模具包括：芯模(8)、一级尾顶(7)、二级尾顶(5)和旋轮(10)；所述一级尾顶(7)为圆盘构型，所述二级尾顶(5)为锥形构型；制造过程为：将芯模(8)加热到200℃±50℃，将坯料(6)加热到200～300℃，随后将加热后的坯料(6)安装到芯模(8)上，将外部加工机床主轴(9)连接一级尾顶(7)并顶紧工件，利用旋轮(10)按设定轨迹进行旋压使板坯贴紧模具前端，用二级尾顶(5)顶紧工件贴模部位，将旋轮(10)按设定轨迹(4)进行多道次旋压直至完全贴模。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述芯模(8)和旋轮(9)的表面粗糙度优于0.8微米；旋压过程中对旋压芯模(8)和坯料(6)进行现场补温，保证芯模(8)和坯料(6)温度在规定范围。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将扇形展开面材料滚弯加工成锥形材料，再将三块锥形材料焊接形成圆台作为侧壁锥段(1‑3)或者形成倒立的圆台作为底部锥段(2‑1)，具体为：首先将壁板铣加工成扇形展开面材料，再使用卷板机将所述展开面材料滚弯成锥形材料；所述壁板材料为5B70铝合金，厚度70mm，用卷板机将展开面材料滚弯成锥形材料时的滚弯件轮廓度＜3mm，滚弯过程逐步调整滚弯下压量，单次调整量5～10mm；将三块锥形材料焊接形成所述侧壁锥段(1‑3)或者底部锥段(2‑1)。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述将三块锥形材料焊接形成所述侧壁锥段(1‑3)或者底部锥段(2‑1)，具体为：采用真空电子束焊接方式，焊缝厚度60‑70mm，电子束焦距200‑350mm，焊接电压60KV，2CN115771006A权利要求书2/2页焊接电流250‑300mA，焊接速度200‑300mm/min。6.根据权利要求4所述的方法，其特征在