[发明专利]贮箱筒段超长壁板精密制造方法和系统

说明书

本发明提供了一种贮箱筒段超长壁板精密制造方法和系统，包括：步骤1：进行圆筒形超长壁板三维数模展开和工程制图；步骤2：根据工程图，通过大幅面平板坯料进行网格机械加工与刻线；步骤3：进行超长壁板压弯模具外形与结构设计；步骤4：对超长壁板等距压弯成形的工艺参数进行仿真优选；步骤5：进行超长壁板等距压弯精密成形；步骤6：激光切割去除圆筒形超长壁板余量区，得到圆筒形超长壁板产品。本发明可实现运载火箭贮箱筒段超长壁板的精密制造，使贮箱的筒段个数及环焊缝数量大幅下降，提升贮箱制造效率、制造精度及可靠性。

技术领域

本发明涉及金属塑性成形技术领域，具体地，涉及一种贮箱筒段超长壁板精密制造方法和系统。

背景技术

贮箱是运载火箭的重要组成，体积占火箭的绝大部分，长度约占箭体全长的2/3。贮箱筒段是运载火箭的主承力结构，同时还起着支撑热防护层，为仪器设备提供安装基础的作用。

筒段一般由4-5块圆筒形壁板经纵焊拼合而成，受目前制造的壁板直边长度限制，筒段长度一般在2米以下，导致单个贮箱往往需要3-10个筒段沿长度方向进行环焊拼接制造，存在以下问题：(1)环缝焊接道次繁多，焊前需进行大量人工校正及修配，焊后还要做大量无损检测工作，导致生产周期长、劳动强度大；(2)环焊变形的不断累积，影响贮箱制造精度及箭体外形准确度；(3)大量焊接热影响区的存在对箭体承力性能和可靠性会带来一定影响。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明的目的是提供一种贮箱筒段超长壁板精密制造方法和系统。

根据本发明提供的贮箱筒段超长壁板精密制造方法，包括：

步骤1：进行圆筒形超长壁板三维数模展开和工程制图；

步骤2：根据工程图，通过大幅面平板坯料进行网格机械加工与刻线；

步骤3：进行超长壁板压弯模具外形与结构设计；

步骤4：对超长壁板等距压弯成形的工艺参数进行仿真优选；

步骤5：进行超长壁板等距压弯精密成形；

步骤6：激光切割去除圆筒形超长壁板余量区，得到圆筒形超长壁板产品。

优选的，将展开后的超长壁板的四条边线分别向外移出预设距离形成加工余量区后，再生成工程图，按照工程图进行机械加工，铣切出网格结构后，在同一机床上用划线刀具在壁板长度方向两端余量区分别划出一排刻线，并于刻线旁标刻数字编号；

所述加工余量区的宽度为30mm-50mm，壁板长度方向两端余量区的刻线与数字编号一一对应。

优选的，将上压弯模横截面设计为宽幅小曲率型面形式，下压弯模设计为小曲率可转动型面形式，同时将上压弯模、下压弯模沿长度方向均设计为拼接结构形式。

优选的，模拟对超长壁板按照同等间距逐段进行压弯使超长壁板逐渐达到整体目标外形的过程，计算超长壁板在不同工艺参数下压弯的应力、变形和回弹大小，根据计算结果设定压弯路径以及上模下压量。

优选的，在大型数控折弯机上，以超长壁板两端刻线作为压弯路径定位基准，对超长壁板进行逐段精密压弯成形，先用拼接好的整体模具对整段进行压弯，再用拆分后一段模具对局部变形不足区域进行二次压弯，实现变形补偿。

根据本发明提供的贮箱筒段超长壁板精密制造系统，包括：

模块M1：进行圆筒形超长壁板三维数模展开和工程制图；

模块M2：根据工程图，通过大幅面平板坯料进行网格机械加工与刻线；

模块M3：进行超长壁板压弯模具外形与结构设计；

模块M4：对超长壁板等距压弯成形的工艺参数进行仿真优选；