[发明专利]一种薄壁回转构件校形装置及校形方法

说明书

本发明提供了一种薄壁回转构件校形装置及校形方法，旋进机构的加载杆下端连接锥台，锥台外围设置有弧形分瓣体，弧形分瓣体外弧面位于同一个圆周上，弧形分瓣体的外弧面用于贴靠回转件内壁，弧形分瓣体的内弧面贴靠锥台外侧壁，弧形分瓣体的内弧面所在的内圆周呈锥形结构，且内圆周上部直径大于内圆周下部直径；该方法步骤包括加载杆下移过程中实时获取基准点到回转构件外壁的探测点的水平距离。本发明不仅能够提高薄壁回转构件的校形校正效率，校形操作过程轻松省力，而且能够薄壁回转构件的校形精度，更关键地是能够一次性完成薄壁回转构件校形且满足高精度要求，校形过程中无需反复人工测量回转构件尺寸。

技术领域

本发明属于精密回转构件制造技术领域，具体涉及一种薄壁回转构件校形装置及校形方法。

背景技术

 精密回转体类构件（回转构件）在航空、航天、兵器、汽车等领域均有较为广泛的应用，比如炮弹壳体、导弹外形壳体、火箭壳体。随着武器装备逐渐向轻量化发展，回转构件的壁厚越来越薄，绝大多数回转体类构件的主体壁厚尺寸不超过5mm。为了保证回转构件的使用性能，构件成型后需进行热处理，由于构件厚大结构与薄壁存在传热差异，在热处理加热以及冷却过程中，厚大结构与薄壁部位冷热不均会导致构件发生变形，后续进行机械加工时，因回转构件内腔不圆，以内腔作为机械加工基准面时易造成构件薄壁尺寸难以保证，甚至会造成构件报废。为了避免出现前述问题，在对回转构件进行机械加工时，通常先测量初加工后的回转构件薄壁尺寸，随后通过人工校形校正（如采用锤等工具进行敲击）。然而，采用人工校形校正存在校形效率低、校形精度差的问题，以直径为Φ250mm、壁厚为3.5 mm的回转构件为例，对于一个凹陷深度为3-5mm的部位，通常需要耗时二十分钟才能校正到符合要求，且根本无法将其偏差（校形后的尺寸与标准尺寸之间的差值）控制在0.5mm以内。

在现有技术中，西安航天动力机械有限公司开发了两种校形工装，其一是用于高强钢薄壁圆筒外型调整的校形工装（CN109772943A），将半圆形的下抱箍与上抱组合为圆环，并使该圆环的内径与薄壁圆筒的外径相同。在所述上抱箍半圆环顶点的平面上安装有压紧螺栓；压紧板位于所述压紧螺栓下方，压紧板与薄壁圆筒的变形区域相对应，通过若干个压紧螺栓施力于压紧板，使该压紧板沿径向向薄壁圆筒中心方向挤压薄壁圆筒的变形区域，使其变形至满足设计要求；其二是薄壁桶状结构零件用热处理校形吊挂工装（CN216655843U），包括吊挂杆和校形环，校形环包括校形半环和吊环螺钉，校形半环为半圆弧形板结构，其外圆弧面沿轴向分布有上、下两条加强环带，加强环带的两端均沿径向向外延伸成吊耳结构，两对吊耳上均开有轴向垂直于校形半环轴向的通孔。但是，这两种工装都无法实现对回转构件内凹区（回转构件外壁向内腔凹陷的区域）进行精确校形。

此外，无论是采用人工校形校正还是采用现有的校形工装，都很难一次性完成校形且满足高精度要求。

发明内容

本发明目的在于提供一种薄壁回转构件校形装置及校形方法，至少用于解决背景技术中提到的的“校形效率低、校形精度差”的技术问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下所述技术方案。

一种薄壁回转构件校形装置，包括支座，在支座上设置有承力架，在承力架上设置有竖向布置的旋进机构，旋进机构的加载杆下端固定连接锥台，锥台上端直径大于锥台下端直径，在锥台外围设置有至少两个弧形分瓣体，所有弧形分瓣体的外弧面位于同一个圆周上，所有弧形分瓣体的外弧面用于贴靠回转件内壁，所有弧形分瓣体的内弧面贴靠锥台外侧壁，所有弧形分瓣体的内弧面所在的内圆周呈锥形结构，且内圆周上部直径大于内圆周下部直径；当加载杆转动时，加载杆和锥台整体同步上移或下移，且锥台顺着弧形分瓣体的内弧面贴壁移动。

作为优选，所述的旋进机构包括设置在承力架上的螺孔，螺孔中用于配合所述加载杆的外螺纹，所述加载杆上端连接驱动机构或手柄。

进一步地，在锥台底部设置有尖部，在锥台上设置有上粗下细的锥形孔。