[发明专利]一种大直径带翻孔结构的贮箱箱底整体成形方法

说明书

本发明提供了一种大直径带翻孔结构的贮箱箱底整体成形方法，包括以下步骤1)压鼓成形、2)旋压成形、3)翻孔成形、4)热处理、5)校形。在压鼓机上利用压鼓模具将圆形板坯逐渐压制成浅碟形工件，且在浅碟形工件的中心位置采用车削或等离子切割方式开设通孔；将通过步骤1)得到的浅碟形工件固定在旋压机上，通过旋压旋轮对浅碟形工件的侧边进行旋压成形，直至满足型面要求为止；将通过步骤2)的浅碟形工件固定在液压机上，在液压机上通过翻孔模具实现贮箱整体箱底的翻孔成形。本发明的优点在于可实现贮箱箱底柔性整体成形，设备和工艺装备要求低，大幅降低了箱底的生产周期和劳动强度，有效提高了箱底的制造精度和可靠性。

技术领域

本发明涉及运载火箭贮箱技术领域，具体地，涉及一种大直径带翻孔结构的贮箱箱底整体成形方法。

背景技术

运载火箭贮箱箱底为大直径薄壁椭球壳体，其材料一般选用可热处理强化铝合金板材，例如中国专利CN109798203B，所公开的一种贮箱箱底结构、以及贮箱箱底与发动机的连接结构，其中，贮箱箱底结构采用拼焊的方式连接在一起。

由此可见目前我国现役运载火箭贮箱箱底大部分采用瓜瓣、顶盖拼焊的工艺方法加工，拼焊成形的箱底结构如图1所示。采用拼焊成形的工艺方法存在以下问题：1)焊缝数量多，影响箱底的整体强度和可靠性；2)拼焊时易产生变形，影响箱底最终的型面精度；3)焊缝周边需设置加厚区，加厚区限制了结构减重；4)瓜瓣、顶盖拼焊前需进行大量的校正、修配工作，劳动强度大，拼焊箱底制造周期长。

也有少部分采用整体成形方法替代传统拼焊成形方法，可有效提高运载火箭贮箱箱底的制造精度、整体强度和可靠性，是大型封头类零件制造的发展趋势。目前国外运载火箭整体箱底采用充液拉深和“一步法”旋压工艺方案，前者对设备要求高，且设备研制难度大，成形过程易出现失稳起皱；后者属于局部塑性成形，相对于充液拉深而言，设备和工装投入较少，但是无法实现封头零件的柔性加工。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种大直径带翻孔结构的贮箱箱底整体成形方法。

根据本发明提供的一种大直径带翻孔结构的贮箱箱底整体成形方法，其特征在于，包括以下步骤

1)压鼓成形；

在压鼓机上利用压鼓模具将圆形板坯逐渐压制成浅碟形工件，且在浅碟形工件的中心位置采用车削或等离子切割方式开设通孔；

2)旋压成形；

将通过步骤1)得到的浅碟形工件固定在旋压机上，通过旋压旋轮对浅碟形工件的侧边进行旋压成形，直至满足型面要求为止；

3)翻孔成形；

将通过步骤2)的浅碟形工件固定在液压机上，在液压机上通过翻孔模具实现贮箱整体箱底的翻孔成形；

4)热处理；

将通过步骤3)的贮箱整体箱底放入到铝合金固溶、时效热处理炉内在热处理工装的作用下进行整体箱底的固溶、人工时效热处理；

5)校形；

将通过步骤4)的贮箱整体箱底固定在校形旋压机上，然后通过校形成形旋轮和校形压力旋轮的共同作用，校正贮箱整体箱底的热处理变形。

在本发明的一个优选实施例中，所述步骤1)中的压鼓模具包括凸模和与其相对应的凹模。

在本发明的一个优选实施例中，所述步骤2)中浅碟形工件通过夹紧工装固定在旋压机上。

在本发明的一个优选实施例中，所述夹紧工装包括夹紧凸模和与其相对应的夹紧凹模，所述夹紧凸模穿过通孔与夹紧凹模相配合。

在本发明的一个优选实施例中，所述步骤2)中的旋压旋轮包括成形旋轮和与其相对应的压力旋轮。