專(zhuān)利名稱(chēng)：高氣密性鋼鋁鑲嵌式舵機(jī)構(gòu)件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制導(dǎo)裝置，尤其涉及一種氣動(dòng)舵機(jī)，具體涉及高氣密性鋼鋁鑲嵌式舵機(jī)構(gòu)件及其制造方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的冷氣式氣動(dòng)舵機(jī)主要由隔框部件、起爆器、氣動(dòng)放大器、氣瓶、舵機(jī)構(gòu)件、減壓器、傳感器、導(dǎo)線(xiàn)束和舵片等部件組成，其中，舵機(jī)構(gòu)件是氣瓶氣壓有效傳遞至舵片，使舵片能按預(yù)定要求運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)整個(gè)裝置的有效運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)制導(dǎo)過(guò)程的重要零件。其制導(dǎo)過(guò)程簡(jiǎn)要程序?yàn)閬?lái)自控制部件的制導(dǎo)信號(hào)，經(jīng)放大后傳遞至起爆器，打開(kāi)氣瓶；氣瓶?jī)?nèi)的瞬間高氣壓，經(jīng)減壓器和氣動(dòng)放大器調(diào)整后，得到穩(wěn)定的額定氣壓；額定氣壓再流入舵機(jī)構(gòu)件內(nèi)，帶動(dòng)舵片運(yùn)動(dòng)；舵片的運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)整個(gè)舵機(jī)裝置的運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)制導(dǎo)。舵機(jī)構(gòu)件是整個(gè)舵機(jī)系統(tǒng)中用于執(zhí)行氣壓傳遞作用的高氣密性結(jié)構(gòu)零件，既要保證舵片及其附屬零件有足夠的活動(dòng)空間，同時(shí)又要保證內(nèi)部氣路能承受7 12MPa、穩(wěn)壓 5 IOmin的高氣壓的壓力，是一個(gè)有著很高難度的零件。因其特殊的作用，構(gòu)件的結(jié)構(gòu)特征要求為中空型。針對(duì)此種結(jié)構(gòu)特征，目前的成形方法采用高強(qiáng)鋁合金板材兩半單獨(dú)機(jī)械加工，后通過(guò)密封圈外加緊固鏍釘連接，結(jié)構(gòu)形式為盤(pán)狀主體加獨(dú)立氣室的立柱結(jié)構(gòu)。經(jīng)長(zhǎng)期的使用考察發(fā)現(xiàn)，此種結(jié)構(gòu)的舵機(jī)構(gòu)件存在以下兩大缺陷1、密封圈在長(zhǎng)期存放、使用過(guò)程中易老化，密封不到位造成零件漏氣，使用過(guò)程中內(nèi)部壓力無(wú)法達(dá)到預(yù)定要求，影響整個(gè)舵機(jī)系統(tǒng)的正常工作；2、機(jī)械加工方式難以滿(mǎn)足舵機(jī)構(gòu)件高緊湊化成形的結(jié)構(gòu)要求，迫使構(gòu)件在設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)上留下諸多無(wú)效的空間，而這種無(wú)效的空間結(jié)構(gòu)使自身重量增加的同時(shí)， 也使整個(gè)系統(tǒng)重量為之增加，其重量指標(biāo)難以達(dá)到規(guī)定要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種高氣密性鋼鋁鑲嵌式舵機(jī)構(gòu)件，該舵機(jī)構(gòu)件既能高效可靠傳遞高氣壓，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)制導(dǎo)功能。本發(fā)明的另一目的在于提供上述高氣密性鋼鋁鑲嵌式舵機(jī)構(gòu)件的制造方法，該方法簡(jiǎn)便，且能有效地制得高致密度的舵機(jī)構(gòu)件。本發(fā)明的第一目的是這樣實(shí)現(xiàn)的
一種高氣密性鋼鋁鑲嵌式舵機(jī)構(gòu)件，它包括進(jìn)氣源，以及垂直分布于盤(pán)狀主體上的六個(gè)柱狀的主氣室，其特征在于它還包括內(nèi)嵌于盤(pán)狀主體內(nèi)的不銹鋼管；所述進(jìn)氣源通過(guò)進(jìn)氣小孔與并排的兩個(gè)主氣室相通；與進(jìn)氣源相通的一個(gè)主氣室，通過(guò)所述不銹鋼管與其余的四個(gè)主氣室相連通；所述盤(pán)狀主體采用高強(qiáng)鑄造鋁合金成形，以滿(mǎn)足預(yù)定形狀的成形需求，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的有效緊湊，并有效降低自身重量和系統(tǒng)重量。上述盤(pán)狀主體上還設(shè)置有固定部位，以通過(guò)螺釘?shù)瘸Ｒ?guī)連接方式，實(shí)現(xiàn)該舵機(jī)構(gòu)件與系統(tǒng)之間的連接，并可將主體上的除保證必要的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的部位外的其他結(jié)構(gòu)全部剃除，以保證舵機(jī)構(gòu)件有緊湊的空間結(jié)構(gòu)和輕量化的結(jié)構(gòu)重量。上述與進(jìn)氣源相通的主氣室，與相鄰的主氣室之間的不銹鋼管，與其余的主氣室之間的不銹鋼管的排布方向異面，也即該段不銹鋼管為與水平面相交的一段斜管，其余三段不銹鋼管則處于同一水平面。這樣的結(jié)構(gòu)中，不銹鋼管整體具有空間異向的結(jié)構(gòu)特征，其貫穿分布于各主要?dú)馐议g，提高了不銹鋼管在舵機(jī)構(gòu)件中的定位準(zhǔn)確性，從而提高了氣體在各孤立主氣室間的傳氣效率。上述不銹鋼管，優(yōu)選規(guī)格為Φ3 6mm，壁厚0. 5 Imm ；其定位精度為士0. 1mm。本發(fā)明的另一目的是這樣實(shí)現(xiàn)的
上述高氣密性鋼鋁鑲嵌式舵機(jī)構(gòu)件的制造方法，該制造方法依次包括以下步驟
(1)按零件氣路布置要求，精確計(jì)算各主氣室之間連接段不銹鋼管的下料長(zhǎng)度，精確下料，并進(jìn)行彎曲成形；
(2)用輔助定位立柱將所得各段不銹鋼管串接成形，然后焊接成為一個(gè)整體，即得不銹鋼管架；
(3)將上述不銹鋼管架進(jìn)行除油、除污和常規(guī)必要的表面預(yù)處理，后通過(guò)定位工裝將其精確定位于鑄型中，并在鑄型定位處預(yù)留下可抽取不銹鋼管架內(nèi)部氣體的接頭，之后將不銹鋼管架和鑄型一起進(jìn)行預(yù)熱處理，預(yù)熱溫度控制在250°C 30(TC，保溫待用；
(4)將鋁合金按常規(guī)的鋁合金熔煉方法進(jìn)行熔煉，對(duì)所得合金熔體進(jìn)行精煉變質(zhì)處理， 溫度控制在720°C 740°C間，之后將合金液靜置，沉淀雜質(zhì)，后在將所得合金液溫度調(diào)整到730°C 740°C，保溫待鑄；
(5)將上述保溫好的鑄型轉(zhuǎn)入真空鑄機(jī)中定位，并用該鑄機(jī)中的真空管接好鑄型中預(yù)留的接頭，完成鑄型定位工作；將保溫待用的合金液轉(zhuǎn)入鑄機(jī)澆包中，并接溫度傳感器，之后關(guān)上鑄機(jī)艙門(mén)，對(duì)艙內(nèi)和管架內(nèi)部同時(shí)進(jìn)行抽真空，使其真空度達(dá)到-0.06 MPa以下，當(dāng)澆包內(nèi)的溫度傳感器顯示溫度為700°C 710°C時(shí)，進(jìn)行澆注工作，完畢后進(jìn)行加壓處理， 其壓力控制在0. 6 0. 8MPa，真空壓力轉(zhuǎn)換時(shí)間控制在10 15s，以確保舵機(jī)構(gòu)件鑄件在壓力條件下凝固，保證鑄件內(nèi)部無(wú)縮孔縮松；
(6)將所得舵機(jī)構(gòu)件鑄件，采用數(shù)控車(chē)削的方式，剔除輔助定位立柱，并按相應(yīng)的規(guī)格尺寸要求，進(jìn)行加工，并對(duì)零件表面進(jìn)行常規(guī)必要的防護(hù)處理，即得到該舵機(jī)構(gòu)件產(chǎn)品。上述步驟(1)中，采用線(xiàn)切割的方式，對(duì)各段不銹鋼管精確下料；上述步驟(2)中， 輔助定位立柱采用的成形材質(zhì)為鋁合金或鋼等金屬，并采用氬弧焊全焊的方式，在組焊工裝上對(duì)串接的管架進(jìn)行封焊，使之成為一個(gè)不銹鋼管架整體。上述步驟(4)中，對(duì)合金熔體的精煉變質(zhì)處理，依次按除氣、變質(zhì)、精煉的順序進(jìn)行；其中，除氣和精煉，優(yōu)選采用旋轉(zhuǎn)噴吹氬氣精煉除氣方式進(jìn)行；變質(zhì)，優(yōu)選采用鍶鹽變質(zhì)劑變質(zhì)處理，變質(zhì)劑用量為占爐料重量0. 5% 0. 7%。上述步驟(5)中，將保溫待用的合金液采用虹吸或真空吸注的方式轉(zhuǎn)入鑄機(jī)澆包中，以防止鋁合金被氧化。本發(fā)明具有以下有益效果
本發(fā)明提供了一種高氣密性鋼鋁鑲嵌式舵機(jī)構(gòu)件，該舵機(jī)構(gòu)件具有優(yōu)異的抗氣載能力，它可于12MPa的額定氣壓下，保壓IOmin而無(wú)泄漏，且其密封效果不因存儲(chǔ)因素的改變而發(fā)生變化，其實(shí)現(xiàn)了高效可靠地傳遞高氣壓，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)制導(dǎo)功能，突破了傳統(tǒng)高氣密性舵機(jī)構(gòu)件在密封問(wèn)題上的局限，并增強(qiáng)了基礎(chǔ)鑄造合金的抗氣載能力，提高了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的靈活性；且該舵機(jī)構(gòu)件具有高緊湊型的結(jié)構(gòu)，突破了傳統(tǒng)機(jī)械加工式結(jié)構(gòu)的約束，其形狀可隨系統(tǒng)要求的形狀而改變，與此同時(shí)也為系統(tǒng)預(yù)留了足夠的空間，可根據(jù)實(shí)際應(yīng)用將其額定重量控制在350g以下，降低了自身重量和系統(tǒng)重量，與傳統(tǒng)的兩半獨(dú)立加工后通過(guò)密封圈密封的結(jié)構(gòu)相比，其結(jié)構(gòu)有效重量降低了 1 2倍，節(jié)省了舵機(jī)系統(tǒng)重量30% 50%， 可廣泛應(yīng)用于航空航天、武器裝備等有關(guān)制導(dǎo)化的高新技術(shù)領(lǐng)域。另外，本發(fā)明所提供的該舵機(jī)構(gòu)件的制造方法屬于真空加壓精鑄技術(shù)，它實(shí)現(xiàn)了不銹鋼管精確鑲鑄于高強(qiáng)鑄造鋁合金中，起到了輔助增強(qiáng)氣室間氣道處鑄造鋁合金抗氣載能力的作用，實(shí)現(xiàn)了空間異向分布的薄壁管件對(duì)基礎(chǔ)鑄造合金的強(qiáng)化作用，可適用于多種鋼質(zhì)結(jié)構(gòu)材料和鑄造鋁合金的鑲嵌成形。說(shuō)明書(shū)附圖


圖1是本發(fā)明實(shí)施例1中所述的舵機(jī)構(gòu)件的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖1的A-A剖視圖。圖3是圖2的F-F剖視圖。圖4是圖1的D-D剖視圖按照2:1的比例放大后的示意圖。圖5是圖1所示的舵機(jī)構(gòu)件結(jié)構(gòu)的B向視圖。圖6是本發(fā)明實(shí)施例1中所述的舵機(jī)構(gòu)件的制備方法中的不銹鋼管架的結(jié)構(gòu)示意圖。圖7是本發(fā)明實(shí)施例1中所述的舵機(jī)構(gòu)件的制備方法中采用的輔助定位立柱的結(jié)構(gòu)示意圖。圖8是圖7的A-A剖視圖。圖9是圖6所示的不銹鋼管架的俯視圖。圖10是圖6所示的B部位按照3 1的比例的放大示意圖。
具體實(shí)施例方式下面通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行具體描述，有必要在此指出的是，以下實(shí)施例只用于對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的說(shuō)明，不能理解為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，該領(lǐng)域的技術(shù)熟練人員可以根據(jù)上述發(fā)明內(nèi)容對(duì)本發(fā)明作出一些非本質(zhì)的改進(jìn)和調(diào)整。實(shí)施例1
如說(shuō)明書(shū)附圖1-10所示，一種高氣密性鋼鋁鑲嵌式舵機(jī)構(gòu)件，它包括進(jìn)氣源1，以及垂直分布于盤(pán)狀主體2上的六個(gè)柱狀的主氣室3、4、5、6，它還包括內(nèi)嵌于盤(pán)狀主體2內(nèi)的不銹鋼管7、8 ；進(jìn)氣源1通過(guò)進(jìn)氣小孔9與并排的兩個(gè)主氣室3、4相通；與進(jìn)氣源1相通的一個(gè)主氣室4，通過(guò)不銹鋼管7、8與其余的四個(gè)主氣室5、6相連通；盤(pán)狀主體2采用高強(qiáng)鑄造鋁合金成形；盤(pán)狀主體2上還設(shè)置有固定部位10，以便通過(guò)螺釘實(shí)現(xiàn)該舵機(jī)構(gòu)件與系統(tǒng)之間的連接；與進(jìn)氣源相通的主氣室4，與相鄰的主氣室5之間的不銹鋼管7，與其余的主氣室 5、6之間的不銹鋼管8的排布方向異面，即該段不銹鋼管7為與水平面相交的一段斜管，其余三段不銹鋼管8則處于同一水平面；不銹鋼管7、8，規(guī)格為Φ 3mm，壁厚0.5mm;其定位精度為士0. 1mm。上述的高氣密性鋼鋁鑲嵌式舵機(jī)構(gòu)件，是按照以下步驟制得的
(1)按結(jié)構(gòu)示意圖所示的零件氣路布置要求，精確計(jì)算各段不銹鋼管7、8的下料長(zhǎng)度， 用線(xiàn)切割的方式精確下料，并采用常規(guī)的彎管夾具進(jìn)行彎曲成形；(2)用輔助定位立柱11將各段不銹鋼管7、8串接成形，然后用氬弧焊全焊的方式，在組焊工裝上對(duì)串接的管架進(jìn)行封焊，使其焊接成為一個(gè)整體，即得不銹鋼管架；輔助定位立柱采用鋁合金成形；
(3)將整體組焊后的不銹鋼管架進(jìn)行除油、除污和常規(guī)必要的表面預(yù)處理，后通過(guò)定位工裝將其精確定位于鑄型中，并在鑄型定位處預(yù)留下用于抽取不銹鋼管架內(nèi)部氣體的接頭，之后將不銹鋼管架和鑄型一起進(jìn)行預(yù)熱處理，預(yù)熱溫度控制在250°C，保溫待用；
(4)將鋁合金按常規(guī)的鋁合金熔煉方法進(jìn)行熔煉，對(duì)所得合金熔體在720V 730°C的溫度條件下，依次按除氣、變質(zhì)、精煉的順序，進(jìn)行精煉變質(zhì)處理，其中，除氣和精煉，采用旋轉(zhuǎn)噴吹氬氣精煉除氣方式進(jìn)行，變質(zhì)，采用鍶鹽變質(zhì)劑變質(zhì)處理，變質(zhì)劑用量為占爐料重量 0. 5% ；之后將所得合金液靜置，沉淀雜質(zhì)，后在將所得合金液溫度調(diào)整到730°C，保溫待鑄；
(5)將上述保溫好的鑄型轉(zhuǎn)入真空鑄機(jī)中定位，并用該鑄機(jī)中的真空管接好鑄型中預(yù)留的接頭，完成鑄型定位工作；將保溫待用的合金液采用虹吸的方式轉(zhuǎn)入鑄機(jī)澆包中，并接溫度傳感器，之后關(guān)上鑄機(jī)艙門(mén)，對(duì)艙內(nèi)和管架內(nèi)部同時(shí)進(jìn)行抽真空，使真空度達(dá)到-0. 05 MPa時(shí)，當(dāng)澆包內(nèi)的溫度傳感器顯示溫度為700°C時(shí)，進(jìn)行澆注工作，完畢后進(jìn)行加壓處理， 其壓力控制在0. 6MPa，真空壓力轉(zhuǎn)換時(shí)間控制在10s，之后卸壓取出鑄件，打箱、清理；
(6)將所得舵機(jī)構(gòu)件鑄件，采用數(shù)控車(chē)削的方式，剔除輔助定位立柱，并按相應(yīng)的規(guī)格尺寸要求，進(jìn)行加工得到主氣室3、4、5、6和進(jìn)氣源(1)，后對(duì)其表面進(jìn)行常規(guī)必要的防護(hù)處理，即得到該舵機(jī)構(gòu)件產(chǎn)品。實(shí)施例2
一種高氣密性鋼鋁鑲嵌式舵機(jī)構(gòu)件，其不銹鋼管7、8，規(guī)格為Φ 5mm,壁厚Imm ；其定位精度為士0. 1mm，其他結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1中所述的高氣密性鋼鋁鑲嵌式舵機(jī)構(gòu)件的結(jié)構(gòu)相同。上述的高氣密性鋼鋁鑲嵌式舵機(jī)構(gòu)件，是按照以下步驟制得的
(1)按結(jié)構(gòu)示意圖所示的零件氣路布置要求，精確計(jì)算各段不銹鋼管7、8的下料長(zhǎng)度， 用線(xiàn)切割的方式精確下料，并采用常規(guī)的彎管夾具進(jìn)行彎曲成形；
(2)用輔助定位立柱11將各段不銹鋼管7、8串接成形，然后用氬弧焊全焊的方式，在組焊工裝上對(duì)串接的管架進(jìn)行封焊，使其焊接成為一個(gè)整體，即得不銹鋼管架；輔助定位立柱采用鋁合金成形；
(3)將整體組焊后的不銹鋼管架進(jìn)行除油、除污和常規(guī)必要的表面預(yù)處理，后通過(guò)定位工裝將其精確定位于鑄型中，并在鑄型定位處預(yù)留下用于抽取不銹鋼管架內(nèi)部氣體的接頭，之后將不銹鋼管架和鑄型一起進(jìn)行預(yù)熱處理，預(yù)熱溫度控制在30(TC，保溫待用；
(4)將鋁合金按常規(guī)的鋁合金熔煉方法進(jìn)行熔煉，對(duì)所得合金熔體在730°C 740°C的溫度條件下，依次按除氣、變質(zhì)、精煉的順序，進(jìn)行精煉變質(zhì)處理，其中，除氣和精煉，采用旋轉(zhuǎn)噴吹氬氣精煉除氣方式進(jìn)行，變質(zhì)，采用鍶鹽變質(zhì)劑變質(zhì)處理，變質(zhì)劑用量為占爐料重量 0. 7% ；之后將所得合金液靜置，沉淀雜質(zhì)，后在將所得合金液溫度調(diào)整到740°C，保溫待鑄；
(5)將上述保溫好的鑄型轉(zhuǎn)入真空鑄機(jī)中定位，并用該鑄機(jī)中的真空管接好鑄型中預(yù)留的接頭，完成鑄型定位工作；將保溫待用的合金液采用真空吸注的方式轉(zhuǎn)入鑄機(jī)澆包中，并接溫度傳感器，之后關(guān)上鑄機(jī)艙門(mén)，對(duì)艙內(nèi)和管架內(nèi)部同時(shí)進(jìn)行抽真空，使真空度達(dá)到-0. 06 MPa時(shí)，當(dāng)澆包內(nèi)的溫度傳感器顯示溫度為710°C時(shí)，進(jìn)行澆注工作，完畢后進(jìn)行加壓處理，其壓力控制在0. 8MPa，真空壓力轉(zhuǎn)換時(shí)間控制在15s，之后卸壓取出鑄件，打箱、清理；
(6)將所得舵機(jī)構(gòu)件鑄件，采用數(shù)控車(chē)削的方式，剔除輔助定位立柱，并按相應(yīng)的規(guī)格尺寸要求，進(jìn)行加工得到主氣室3、4、5、6和進(jìn)氣源1，后對(duì)其表面進(jìn)行常規(guī)必要的防護(hù)處理，即得到該舵機(jī)構(gòu)件產(chǎn)品。實(shí)施例3
一種高氣密性鋼鋁鑲嵌式舵機(jī)構(gòu)件，其不銹鋼管7、8，規(guī)格為Φ 4mm，壁厚0. 8mm ；其定位精度為士0. 1mm，其他結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1中所述的高氣密性鋼鋁鑲嵌式舵機(jī)構(gòu)件的結(jié)構(gòu)相同。上述的高氣密性鋼鋁鑲嵌式舵機(jī)構(gòu)件，是按照以下步驟制得的
(1)按結(jié)構(gòu)示意圖所示的零件氣路布置要求，精確計(jì)算各段不銹鋼管7、8的下料長(zhǎng)度， 用線(xiàn)切割的方式精確下料，并采用常規(guī)的彎管夾具進(jìn)行彎曲成形；
(2)用輔助定位立柱11將各段不銹鋼管7、8串接成形，然后用氬弧焊全焊的方式，在組焊工裝上對(duì)串接的管架進(jìn)行封焊，使其焊接成為一個(gè)整體，即得不銹鋼管架；輔助定位立柱采用鋁合金成形；
(3)將整體組焊后的不銹鋼管架進(jìn)行除油、除污和常規(guī)必要的表面預(yù)處理，后通過(guò)定位工裝將其精確定位于鑄型中，并在鑄型定位處預(yù)留下用于抽取不銹鋼管架內(nèi)部氣體的接頭，之后將不銹鋼管架和鑄型一起進(jìn)行預(yù)熱處理，預(yù)熱溫度控制在275°C，保溫待用；
(4)將鋁合金按常規(guī)的鋁合金熔煉方法進(jìn)行熔煉，對(duì)所得合金熔體在725°C 735°C的溫度條件下，依次按除氣、變質(zhì)、精煉的順序，進(jìn)行精煉變質(zhì)處理，其中，除氣和精煉，采用旋轉(zhuǎn)噴吹氬氣精煉除氣方式進(jìn)行，變質(zhì)，采用鍶鹽變質(zhì)劑變質(zhì)處理，變質(zhì)劑用量為占爐料重量 0. 6% ；之后將所得合金液靜置，沉淀雜質(zhì)，后在將所得合金液溫度調(diào)整到735°C，保溫待鑄；
(5)將上述保溫好的鑄型轉(zhuǎn)入真空鑄機(jī)中定位，并用該鑄機(jī)中的真空管接好鑄型中預(yù)留的接頭，完成鑄型定位工作；將保溫待用的合金液采用真空吸注的方式轉(zhuǎn)入鑄機(jī)澆包中，并接溫度傳感器，之后關(guān)上鑄機(jī)艙門(mén)，對(duì)艙內(nèi)和管架內(nèi)部同時(shí)進(jìn)行抽真空，使真空度達(dá)到-0. 04 MPa時(shí)，當(dāng)澆包內(nèi)的溫度傳感器顯示溫度為705°C時(shí)，進(jìn)行澆注工作，完畢后進(jìn)行加壓處理，其壓力控制在0. 7MPa，真空壓力轉(zhuǎn)換時(shí)間控制在13s，之后卸壓取出鑄件，打箱、 清理；
(6)將所得舵機(jī)構(gòu)件鑄件，采用數(shù)控車(chē)削的方式，剔除輔助定位立柱，并按相應(yīng)的規(guī)格尺寸要求，進(jìn)行加工得到主氣室3、4、5、6和進(jìn)氣源1，后對(duì)其表面進(jìn)行常規(guī)必要的防護(hù)處理，即得到該舵機(jī)構(gòu)件產(chǎn)品。將實(shí)施例1-3所制得的高氣密性鋼鋁鑲嵌式舵機(jī)構(gòu)件進(jìn)行性能檢測(cè)，得到下表所述的其綜合性能參數(shù)
權(quán)利要求
1.一種高氣密性鋼鋁鑲嵌式舵機(jī)構(gòu)件，它包括進(jìn)氣源(1)，以及垂直分布于盤(pán)狀主體 (2)上的六個(gè)柱狀的主氣室(3、4、5、6)，其特征在于它還包括內(nèi)嵌于盤(pán)狀主體(2)內(nèi)的不銹鋼管(7、8)；所述進(jìn)氣源(1)通過(guò)進(jìn)氣小孔(9)與并排的兩個(gè)主氣室(3、4)相通；與進(jìn)氣源(1)相通的一個(gè)主氣室(4)，通過(guò)所述不銹鋼管(7、8)與其余的四個(gè)主氣室(5、6)相連通； 所述盤(pán)狀主體(2)采用高強(qiáng)鑄造鋁合金成形。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高氣密性鋼鋁鑲嵌式舵機(jī)構(gòu)件，其特征在于所述盤(pán)狀主體 (2)上還設(shè)置有固定部位(10);所述與進(jìn)氣源(1)相通的主氣室(4)，與相鄰的主氣室(5)之間的不銹鋼管(7)，與其余的主氣室(5、6)之間的不銹鋼管(8)的排布方向異面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高氣密性鋼鋁鑲嵌式舵機(jī)構(gòu)件，其特征在于所述不銹鋼管(7、8)，其規(guī)格為Φ3 6mm，壁厚0.5 Imm;其定位精度為士0. 1mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述的高氣密性鋼鋁鑲嵌式舵機(jī)構(gòu)件的制造方法，其特征在于，該制造方法依次包括以下步驟(1)按零件氣路布置要求，精確計(jì)算各主氣室(3、4、5、6)之間連接段不銹鋼管(7、8)的下料長(zhǎng)度，精確下料，并進(jìn)行彎曲成形；(2)用輔助定位立柱(11)將所得各段不銹鋼管(7、8)串接成形，然后焊接成為一個(gè)整體，即得不銹鋼管架；(3)將所述不銹鋼管架進(jìn)行除油、除污和常規(guī)必要的表面預(yù)處理，后通過(guò)定位工裝將其精確定位于鑄型中，并在鑄型定位處預(yù)留下可抽取不銹鋼管架內(nèi)部氣體的接頭，之后將不銹鋼管架和鑄型一起進(jìn)行預(yù)熱處理，預(yù)熱溫度控制在250°C 30(TC，保溫待用；(4)將鋁合金按常規(guī)的鋁合金熔煉方法進(jìn)行熔煉，對(duì)所得合金熔體進(jìn)行精煉變質(zhì)處理， 溫度控制在720°C 740°C間，之后將合金液靜置，沉淀雜質(zhì)，后在將所得合金液溫度調(diào)整到730°C 740°C，保溫待鑄；(5)將所述保溫好的鑄型轉(zhuǎn)入真空鑄機(jī)中定位，并用該鑄機(jī)中的真空管接好鑄型中預(yù)留的接頭，完成鑄型定位工作；將保溫待用的合金液轉(zhuǎn)入鑄機(jī)澆包中，并接溫度傳感器，之后關(guān)上鑄機(jī)艙門(mén)，對(duì)艙內(nèi)和管架內(nèi)部同時(shí)進(jìn)行抽真空，使其真空度達(dá)到-0.06 MPa以下，當(dāng)澆包內(nèi)的溫度傳感器顯示溫度為700°C 710°C時(shí)，進(jìn)行澆注工作，完畢后進(jìn)行加壓處理， 其壓力控制在0. 6 0. 8MPa，真空壓力轉(zhuǎn)換時(shí)間控制在10 15s ；(6)將所得舵機(jī)構(gòu)件鑄件，采用數(shù)控車(chē)削的方式，剔除輔助定位立柱，并按相應(yīng)的規(guī)格尺寸要求，進(jìn)行加工，并對(duì)零件表面進(jìn)行常規(guī)必要的防護(hù)處理，即得到該舵機(jī)構(gòu)件產(chǎn)品。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高氣密性鋼鋁鑲嵌式舵機(jī)構(gòu)件的制造方法，其特征在于所述步驟(1)中，采用線(xiàn)切割的方式，對(duì)各段不銹鋼管精確下料；所述步驟(2)中，輔助定位立柱采用的成形材質(zhì)為鋁合金或鋼，并采用氬弧焊全焊的方式，在組焊工裝上對(duì)串接的管架進(jìn)行封焊，使之成為一個(gè)不銹鋼管架整體。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的高氣密性鋼鋁鑲嵌式舵機(jī)構(gòu)件的制造方法，其特征在于 所述步驟(4)中，對(duì)合金熔體的精煉變質(zhì)處理，依次按除氣、變質(zhì)、精煉的順序進(jìn)行；其中， 除氣和精煉，采用旋轉(zhuǎn)噴吹氬氣精煉除氣方式進(jìn)行；變質(zhì)，采用鍶鹽變質(zhì)劑變質(zhì)處理，變質(zhì)劑用量為占爐料重量0. 5% 0. 7%。
7.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的高氣密性鋼鋁鑲嵌式舵機(jī)構(gòu)件的制造方法，其特征在于 所述步驟(5)中，將保溫待用的合金液采用虹吸或真空吸注的方式轉(zhuǎn)入鑄機(jī)澆包中。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的高氣密性鋼鋁鑲嵌式舵機(jī)構(gòu)件的制造方法，其特征在于所述步驟(5)中，將保溫待用的合金液采用虹吸或真空吸注的方式轉(zhuǎn)入鑄機(jī)澆包中。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種高氣密性鋼鋁鑲嵌式舵機(jī)構(gòu)件。它包括進(jìn)氣源(1)，以及垂直分布于盤(pán)狀主體(2)上的六個(gè)柱狀的主氣室(3、4、5、6)，其特征在于它還包括內(nèi)嵌于盤(pán)狀主體(2)內(nèi)的不銹鋼管(7、8)；所述進(jìn)氣源(1)通過(guò)進(jìn)氣小孔(9)與并排的兩個(gè)主氣室(3、4)相通；與進(jìn)氣源(1)相通的一個(gè)主氣室(4)，通過(guò)所述不銹鋼管(7、8)與其余的四個(gè)主氣室(5、6)相連通；所述盤(pán)狀主體(2)采用高強(qiáng)鑄造鋁合金成形。該舵機(jī)構(gòu)件具有優(yōu)異的抗氣載能力，其密封效果不因存儲(chǔ)因素的改變而變化，實(shí)現(xiàn)了高效可靠地傳遞高氣壓；且其具有高緊湊型的結(jié)構(gòu)，降低了自身和系統(tǒng)重量，可廣泛應(yīng)用于航空航天、武器裝備等有關(guān)制導(dǎo)化的高新技術(shù)領(lǐng)域。
文檔編號(hào)B63H25/32GK102372083SQ201110361200
公開(kāi)日2012年3月14日 申請(qǐng)日期2011年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月15日
發(fā)明者孫昌建, 景蓉, 曹?chē)?guó)武, 王元慶, 蘇志權(quán), 趙祖德, 陳強(qiáng), 黃靜 申請(qǐng)人:中國(guó)兵器工業(yè)第五九研究所