西北工业集团有限公司 陕西 西安 710043
摘要：本文介绍了水压试验夹具的选材、结构改进及试验验证，提高了水压夹具的承载能力，并用于产品的正式生产，效果显著。
关键词： 燃烧室；水压；强度极限；屈服极限
1 问题的提出
燃烧室是某产品的重要部件，该产品在飞行时燃烧室内部要承受很大的压力，其两头的螺纹连接部分也必须具有一定的抗疲劳强度。故此燃烧室加工完毕后，必须要做水压试验，验证其内部抗拉强度和螺纹的疲劳强度。水压试验中，夹具破损，试验无法进行。
仔细分析夹具破损原因，主要有以下几点原因：
1.人员的原因：由于每个人力量大小不一，在螺栓连接过程中，螺栓松紧程度不一，从而形成夹具各部分压力不一致，但我们认为此项为非主要原因；
2.夹具材料强度不够：材料的强度极限σb、屈服极限σs值低是造成破损的重要原因；
3.零件结构的原因：由于连接螺栓少，受力面积小，降低了抗拉强度；加之过渡圆角小，从而局部应力加大，容易形成疲劳损伤，我们认为此项为重要原因；
4.密封条件不好，密封件接触面积小，泄漏改变压力值，从而导致夹具产生疲劳，我们认为此项为非主要原因。
3 问题的解决办法
对人员的培训，我们要求水压试验人员必需用定力矩扳手拧紧螺栓，力矩值为10Kg.m；对于材料问题，应选取出最合适的钢材，经查阅相关资料和对比，认定40Cr的机械性能较为适合。
材料淬火硬度σbσs
图2
另外，我们还采取增加螺栓数量，降低单个螺栓工作状态拉应力；
增加过渡圆角，最大限度降低应力集中系数；加大受力部位尺寸提高承载能力；同时，扩大密封件接触面积。这些措施的实施，从多方面改善了水压试验加夹具的承载能力。
4 效果验证
选40Cr材料做夹具，经过重新设计图纸，制造完成后经过100多次试验观察，符合试验工艺要求，水压试验工作已正常进行。三个月后水压试验仍正常进行，至此，将所有变动纳入工艺规程。
5 经济效益
原来未改进设计前的水压试验，每十个燃烧室就需要一套水压试验夹具，每套夹具的制造成本是5000元，而改进设计后的水压试验夹具经过成千上百次的工作，仍然完好无缺，进而大大降低了生产的费用，效益明显。
结语：通过以上各方面的改进设计，目前水压试验夹具运行平稳，产品质量稳定，达到预期改进效果。
参考文献：
[1]第一汽车制造厂设备修造分厂编写组 机械工程材料手册 机械工业出版社
[2]东北重型机械学院 洛阳工学院主编 机床夹具设计手册 上海科学技术出版社
[2]东北工学院主编 机械零件设计手册 冶金工业出版社
论文作者:王艳芳,王磊,郑晓迪,马文斌,赵浩
论文发表刊物:《防护工程》2017年第20期
论文发表时间:2017/12/18
标签：水压论文; 夹具论文; 燃烧室论文; 螺栓论文; 原因论文; 材料论文; 强度论文; 《防护工程》2017年第20期论文;