一种铝合金筒体整体无损塑性校形装置的制作方法

本技术涉及液体火箭推进剂贮箱制造，具体涉及一种铝合金筒体整体无损塑性校形装置。

背景技术：

1、液体火箭低温推进剂铝合金贮箱是液体火箭的“油箱”，也是液体火箭结构系统最大的部件，大约占液体火箭体积的80％、重量的70％。

2、现阶段国内外典型型号液体火箭推进剂贮箱的直径普遍在3m以上，长度最长可达28m，而壁厚却仅有10mm，这就导致铝合金筒体在生产制造中，由于铝合金筒体刚度低，在受到外力或焊接应力的影响下，通常会产生一定程度的变形；另外也会因自重等原因，在存放、转运过程中也会对产品造成损伤变形，会使筒体的形状发生改变。而火箭推进剂贮箱要求高精度，精度又是影响火箭的性能与质量的关键因素，所以在生产过程中必须通过校形来抵消已经发生的变形。

3、现有技术中，在铝合金筒体整体校形矫正方面结合实际生产过程多采用机械校形、手工校形、火焰校形等方法。机械校形如工人进入筒体内腔使用千斤顶进行圆度校正，筒体在校正时多采用液压顶加支撑杆，其存在校正方向单一、支撑杆无法多次使用的缺陷；对于变形量较小的局部变形通常采用纯手工矫正，而手工矫正取决于对锤击部位、击打工具及击打方式的正确选择。因此，上述校形矫正方法效率低、质量不可控，且无法对筒体尺寸整体控制，甚至会对火箭的飞行安全造成一定的危害。

技术实现思路

1、本实用新型针对目前铝合金筒体整体校形矫正存在效率低、质量不可控、无法对筒体尺寸整体控制等问题，提出了一种铝合金筒体整体无损塑性校形装置。

2、本实用新型提出了一种铝合金筒体整体无损塑性校形装置，包括校形模具、加压系统、排气系统以及端面密封头，端面密封头能够密封校形模具的两端，校形模具的内侧形成有校形腔，铝合金筒体能够置于校形腔内，加压系统与排气系统均通过端面密封头与校形腔连通；加压系统内的水能够进入校形腔内，校形腔内的气体能够通过排气系统排出校形腔。

3、优选的，校形模具包括上模和下模，上模和下模可拆卸连接。

4、优选的，上模与下模通过连接件楔形配合并通过六角螺栓固定连接。

5、优选的，端面密封头包括第一密封头和第二密封头，第一密封头和第二密封头分别密封校形模具的两端。

6、优选的，第一密封头由上至下依次开设有排气接孔、进水接孔以及排水接孔，排气接孔连接有排气系统，进水接孔连接有加压系统。

7、优选的，排气系统包括压力检测装置以及排气装置，排气接孔处设置有法兰盖，压力检测装置与排气装置固定于法兰盖，校形腔内的气体能够通过排气装置排出。

8、优选的，排气装置包括排气管、软管以及浮子，排气管固定于法兰盖且排气管的一端位于校形腔内，排气管的另一端位于校形腔外；软管以及浮子位于校形腔内，且软管的一端与排气管相连，软管的另一端固定于浮子。

9、优选的，软管的端部向上穿过浮子并固定于浮子，浮子能够随着校形腔内液位的上升而上升，且软管的端口位置能够始终处于液位的上方。

10、优选的，排气管包括弯管以及管箍，弯管通过管箍固定于法兰盖，且弯管的一端位于校形腔内并与软管连通，弯管的另一端伸出校形腔外。

11、优选的，下模的下端固定有支撑架，且支撑架沿下模的轴线方向均匀间隔设置有多个。

12、本实用新型的有益效果是：

13、1、本实用新型为贮箱筒体的整体校形工艺，可使筒体总校形时长缩短70％。

14、2、本实用新型为柔性校形，相比机械或手工校形产生的残余应力会降低60％，保证产品力学性能不降低。

15、3、本实用新型的校形精度高，校形过的贮箱筒体圆度可控制在0.3mm以内，母线直线度可控制在0.5mm以内。

16、4、本实用新型的整体结构简单，操作方便，可进行大面积推广。

技术特征：

1.一种铝合金筒体整体无损塑性校形装置，其特征在于，包括校形模具、加压系统、排气系统以及端面密封头，端面密封头能够密封校形模具的两端，校形模具的内侧形成有校形腔，铝合金筒体能够置于校形腔内，加压系统与排气系统均通过端面密封头与校形腔连通；加压系统内的水能够进入校形腔内，校形腔内的气体能够通过排气系统排出校形腔。

2.根据权利要求1所述的铝合金筒体整体无损塑性校形装置，其特征在于，校形模具包括上模和下模，上模和下模可拆卸连接。

3.根据权利要求2所述的铝合金筒体整体无损塑性校形装置，其特征在于，上模与下模通过连接件楔形配合并通过六角螺栓固定连接。

4.根据权利要求1所述的铝合金筒体整体无损塑性校形装置，其特征在于，端面密封头包括第一密封头和第二密封头，第一密封头和第二密封头分别密封校形模具的两端。

5.根据权利要求4所述的铝合金筒体整体无损塑性校形装置，其特征在于，第一密封头由上至下依次开设有排气接孔、进水接孔以及排水接孔，排气接孔连接有排气系统，进水接孔连接有加压系统。

6.根据权利要求5所述的铝合金筒体整体无损塑性校形装置，其特征在于，排气系统包括压力检测装置以及排气装置，排气接孔处设置有法兰盖，压力检测装置与排气装置固定于法兰盖，校形腔内的气体能够通过排气装置排出。

7.根据权利要求6所述的铝合金筒体整体无损塑性校形装置，其特征在于，排气装置包括排气管、软管以及浮子，排气管固定于法兰盖且排气管的一端位于校形腔内，排气管的另一端位于校形腔外；软管以及浮子位于校形腔内，且软管的一端与排气管相连，软管的另一端固定于浮子。

8.根据权利要求7所述的铝合金筒体整体无损塑性校形装置，其特征在于，软管的端部向上穿过浮子并固定于浮子，浮子能够随着校形腔内液位的上升而上升，且软管的端口位置能够始终处于液位的上方。

9.根据权利要求7所述的铝合金筒体整体无损塑性校形装置，其特征在于，排气管包括弯管以及管箍，弯管通过管箍固定于法兰盖，且弯管的一端位于校形腔内并与软管连通，弯管的另一端伸出校形腔外。

10.根据权利要求2所述的铝合金筒体整体无损塑性校形装置，其特征在于，下模的下端固定有支撑架，且支撑架沿下模的轴线方向均匀间隔设置有多个。

技术总结
本技术涉及液体火箭推进剂贮箱制造技术领域，具体涉及一种铝合金筒体整体无损塑性校形装置，包括校形模具、加压系统、排气系统以及端面密封头，端面密封头能够密封校形模具的两端，校形模具的内侧形成有校形腔，铝合金筒体能够置于校形腔内，加压系统与排气系统均通过端面密封头与校形腔连通；加压系统内的水能够进入校形腔内，校形腔内的气体能够通过排气系统排出校形腔。本技术为贮箱筒体整体校形工艺，可使筒体总校形时长缩短70％；柔性校形，比机械或手工校形产生的残余应力降低60％，保证产品力学性能不降低；校形精度高，校形过的贮箱筒体圆度可控制在0.3mm以内，母线直线度可控制在0.5mm以内；整体结构简单，操作方便，可进行大面积推广。

技术研发人员：姚君山,于航,原瑜,朱士忠
受保护的技术使用者：青岛寰宇乾堃航天特种设备有限公司
技术研发日：20221230
技术公布日：2024/1/12