[发明专利]一种内筋筒的加工装置及加工方法

说明书

本发明公开了一种内筋筒的加工装置及加工方法，属于材料塑性加工领域。本发明的利用内筋筒的加工装置的加工方法，通过在筒形坯料上滚压弹性滑模，能够一次在筒体内形成内筋，且在加工过程中，筒形坯料是发生局部变形，随着弹性滑膜的滑膜齿与筒形坯料的相接触而发生形变，同时完成壁厚减薄和内筋填充，本发明的加工方法，所需外力更小，更易实现，本发明的加工方法具有加工效率高、使用范围广、无焊缝质量好、节约材料和能量及生产成本低的特点。

技术领域

本发明属于材料塑性加工领域，尤其是一种内筋筒的加工装置及加工方法。

背景技术

带有纵向内筋的大型薄壁筒体为运载火箭燃料箱、发动机壳体的主要组成部分。此类零件具有直径大、壁厚薄、加工精度和质量要求高的特点，因此制造难度极大，为典型的航天工业卡脖子技术。重型火箭的大型薄壁筒体普遍使用T型、L型等复杂截面的内筋，加工难度相对于普通的矩形内筋进一步的增大。

目前，国内外仅有两种有效的方法加工此类零件，“滚弯成形+化学铣削+焊接”或“高速数控铣削+等距压弯成形+焊接”的工艺路线，以上两种加工方法均存在工艺复杂、生产效率低、质量难以保证、成本高、材料和能量浪费严重等不足。

发明内容

本发明的目的在于解决现有的大型内筋筒现有加工工艺生产效率低、成本高、质量不可靠的问题，提供一种内筋筒的加工装置及加工方法。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种内筋筒的加工装置，包括底板、外模筒、弹性滑模和筒体坯料；

所述弹性滑模为圆环状且自上端面到下端面不断收缩，上端面处的外径与待加工的内筋筒的内径相等，下端面处的外径小于筒体坯料的内径；

所述弹性滑模的外壁上均布有能够上下移动的滑模齿，相邻的滑模齿之间形成成型凹槽，所述成型凹槽的开口随弹性滑模外径的增大不断减小，靠近弹性滑模上端面处的成型凹槽的截面形状、尺寸均与待加工内筋筒的内筋的相对应；

所述筒体坯料的外径与外模筒的内径相等；

当筒体坯料位于外模筒内时，所述底板位于两者的底部，用于固定两者。

进一步的，弹性滑模内还设有用于限位的滑模内圈。

进一步的，所述弹性滑模的内端面为锥面。

进一步的，所述凹槽的截面为矩形、变截面形、梯形、T形或L形。

进一步的，还包括旋转推杆器，所述旋转推杆器由推杆、推杆座、若干个连接杆和若干个滚轮组成；

所述推杆座位于推杆的末端，所述连接杆垂直的连接在推杆座上且均布在所述推杆座的外围，所述滚轮设在连接杆的末端；

当推杆旋转时，所述滚轮能够以连接杆为轴线进行旋转。

进一步的，所述推杆座与推杆固定连接，推杆座与连接杆固定连接；

所述滚轮铰接在连接杆上。

一种内筋筒的加工装置的加工内筋筒的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将筒体坯料置于外模筒内，并用底板固定两者，将弹性滑模的小端面朝内放置在筒体坯料上；

2)施加外力推动弹性滑模向筒体坯料内移动，弹性滑模外围的滑模齿挤压筒体坯料，筒体坯料变形，直至弹性滑模的大端面移动内筋筒的另一端；

3)进行拆卸，得到加工好的内筋筒。

进一步的，步骤2)利用旋转推杆器施加外力，具体为：

将旋转推杆器置于弹性滑模的上，此时，推杆与筒形坯料共轴线，滚轮位于弹性滑模的上端面上；