СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОБОЛОЧЕК КАМЕР ЖРД МЕТОДОМ РОТАЦИОННОЙ ВЫТЯЖКИ
© М.А.Зайцев, Д.В.Остапенко, А.И.Писковой
© Государственный музей истории космонавтики им. К.Э. Циолковского, г. Калуга
Секция "К.Э. Циолковский и проблемы космического производства"
2017 г.
В связи с потребностью в создании лёгких конструкций высокой прочности и точности для космических летательных аппаратов, в частности, для жидкостных ракетных двигателей (ЖРД), появилась потребность в изготовлении тонкостенных оболочек: труб, полусфер, конусов с прямолинейной и криволинейной образующими, переменной и постоянной толщиной стенки. Прогрессивным методом получения подобных деталей является ротационная вытяжка.
Ротационная вытяжка – высокоэффективный технологический процесс пластической деформации вращающейся заготовки при помощи одного (или нескольких) деформирующих роликов, посредством которого можно из простейших заготовок (листового проката и труб) получить детали сложной формы без применения глубокой многопереходной обработки на прессах, сварки и механической обработки. По сравнению с механической обработкой этот метод обеспечивает малый расход металла и более высокую производительность, а относительно вытяжки на прессах - позволяет получить детали с повышенной точностью по толщине стенки и более высокими прочностными характеристиками и использовать оборудование меньшей мощности.
Ротационная вытяжка обеспечивает:
– значительное сокращение числа сварных соединений в деталях или их полное отсутствие;
– высокую точность деталей (11…13 квалитет) и низкую шероховатость поверхности деталей (Ra = 1,25...0,32 мкм);
– повышение прочностных характеристик металла;
– снижение в 1,5–3,0 раза трудоёмкости изготовления деталей и уменьшение в 3–5 раз стоимости оснастки по сравнению с методом глубокой вытяжки;
– повышение коэффициента использования металла.
Сопла ЖРД можно получить методом токарной обработки листового или объёмно-штампованного полуфабриката. Но для того, чтобы изготовить листовой или объёмно-штампованный полуфабрикат, необходимо провести несколько переходов штамповки с привлечением дополнительного оснащения и оборудования. Так, например, для сопла понадобится специальная оправка и один давильный ролик, с помощью которого будет происходить деформирование материала.
Процесс получения деталей или полуфабрикатов методом ротационной вытяжки в большей степени поддается автоматизации, так как используются универсальные металлорежущие станки токарно-фрезерной группы. Возможно совмещение нескольких операций на одном оборудовании вплоть до изготовления готовой детали. Кроме того, это оборудование достаточно универсально и позволяет изготавливать детали различной сложной формы с минимальными производственными затратами.
Литература
1. В.А. Моисеев, В.А. Тарасов, В.А. Колмыко, А.С. Филимонов. Под ред. В.А. Моисеева и В.А. Тарасова. Технология производства жидкостных ракетных двигателей: М., 2008. 381
2. http://www.technocentr-vrn.ru/tekhnologii/rotatsionnaya-vytyazhka.html
3. Л.А. Григорьев, К.М. Иванов, Э.Е. Юргенсон. Холодная штамповка. Справочник. М., 2009. 672 с.