[发明专利]一种用于大壁厚数铣锥底瓜瓣的成形方法

说明书

本发明提供了一种用于大壁厚数铣锥底瓜瓣的成形方法，包括设置辅助筋条，在扇形的板料顶端短弧处依次设置第一辅助筋条及第二辅助筋条，在板料底端长弧处设置第三辅助筋条，在扇形的板料法兰孔处采用同网格区环向及纵向筋条分布，避免该处畸变，把板料卷锥成形；进一步使板料内表面中心连线与卷制装置上下滚轴轴线共面，调整卷制装置下滚轴两旁的左侧滚轴及右侧滚轴的下压量及倾斜角度。本发明一种用于大壁厚数铣锥底瓜瓣的成形方法，通过设置辅助筋条及优化卷锥参数，避免网格区与焊接余量区因应力集中而开裂，减少人为修整，保证成形精度及表面质量，提升生产效率。

技术领域

本发明属于高端制造领域，尤其是涉及一种用于大壁厚数铣锥底瓜瓣的成形方法。

背景技术

新一代载人火箭为了节省空间，缩短箭体长度，需采用锥底传递部分发动机推力，目前锥底贮箱圆环由6块锥底瓜瓣搅拌摩擦焊接而成。

在现有技术条件下，大壁厚锥底瓜瓣因其壁厚大、网格尺寸小，尺寸轮廓大，常采用等厚板卷锥+机加（或化铣）的方式，由于卷锥成形时尺寸轮廓大，仍需要保证大小端进给角速度一致，具体有以下弊端：一是高筋厚比网格尺寸较小，机加铣切网格时需要由专用大尺寸型胎装夹保证型面，加工过程伴有应力释放，型面变形较为严重，修整难度较大，生产效率低；二是化铣高筋厚网格时，会对环境会造成一定影响，无法精确控制筋宽及根部圆角，难以达到减重目的，同时化铣过程中同样存在应力释放，后续校形工序难度较大。与此同时，也存在着卷锥成形大壁厚数铣锥底瓜瓣时，由于内应力大，外表面网格筋条受到拉应力，极易产生失稳，形成裂纹，大小端相互约束力大，回弹较难控制，成形规律较难摸索，产品一致性较差的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种用于大壁厚数铣锥底瓜瓣的成形方法，通过设置辅助筋条及优化卷锥参数，避免网格区与焊接余量区因应力集中而开裂，减少人为修整，保证成形精度及表面质量，提升生产效率。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种用于大壁厚数铣锥底瓜瓣的成形方法，包括：

步骤1：设置辅助筋条：在扇形的板料顶端短弧处依次设置第一辅助筋条及第二辅助筋条；在板料底端长弧处设置第三辅助筋条；

步骤2：把板料卷锥成形：使板料内表面中心连线与卷制装置上下滚轴轴线共面，调整卷制装置下滚轴两旁的左侧滚轴及右侧滚轴的下压量及倾斜角度；

步骤3：卷锥后校形：在板料卷锥成形后，利用壁板校形机进行弧度及直线度校形。

在步骤1中：所述第一辅助筋条、所述第二辅助筋条及所述第三辅助筋条两端均比对应的所述板料两侧第四辅助筋条长15mm；第一辅助筋条、第二辅助筋条及第三辅助筋条厚度比板料厚度高1mm，旨在避免产品区裂纹，同时提高塑性变形比例，保证变形一致性。第一辅助筋条宽是8mm，第二辅助筋条宽是20mm，第三辅助筋条宽是25mm，板料的法兰孔处设有同板料网格区相同环向曲率的环纵向筋条及薄区，薄区厚度及环纵向筋条宽度与板料的产品薄区及网格区尺寸相同，环纵向筋条以中间对称均布，横纵各设有三条，保证自身强度及成形时预变形，避免该处畸变，影响产品精度。

在步骤2中：卷制装置上下滚轴之间间隙20mm，板料法兰侧左侧滚轴下压量为90mm-100mm，右侧滚轴下压量180mm-195mm，板料网格侧左侧滚轴下压量130mm-140mm，右侧滚轴下压量180mm-195mm。

在步骤3中：按照锥度瓜瓣沿中心放射轴线调整校形区域，建立中间区域向两侧递变校形顺序，设定区域壁板校形机液压缸顶头进给量参数，中间区域为218mm-215mm，上端区域为225mm-220mm，下端区域为230mm-225mm。

相对于现有技术，本发明一种用于大壁厚数铣锥底瓜瓣的成形方法，具有以下优势：