[發明專利]一種內筋筒的加工裝置及加工方法

有效

• 申請號: 202010214931.7
• 申請日: 2020-03-24
• 公開（公告）號: CN111283994B
• 公開（公告）日: 2021-11-30
• 發明（設計）人: 朱成成;汪學斌;孟德安;黃浩
• 申請（專利權）人: 長安大學
• 主分類號: B29C59/02
• 分類號: B29C59/02;B29C59/00;B29L22/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 李紅霖

本發明公開了一種內筋筒的加工裝置及加工方法，屬于材料塑性加工領域。本發明的利用內筋筒的加工裝置的加工方法，通過在筒形坯料上滾壓彈性滑模，能夠一次在筒體內形成內筋，且在加工過程中，筒形坯料是發生局部變形，隨著彈性滑膜的滑膜齒與筒形坯料的相接觸而發生形變，同時完成壁厚減薄和內筋填充，本發明的加工方法，所需外力更小，更易實現，本發明的加工方法具有加工效率高、使用范圍廣、無焊縫質量好、節約材料和能量及生產成本低的特點。

技術領域

本發明屬于材料塑性加工領域，尤其是一種內筋筒的加工裝置及加工方法。

背景技術

帶有縱向內筋的大型薄壁筒體為運載火箭燃料箱、發動機殼體的主要組成部分。此類零件具有直徑大、壁厚薄、加工精度和質量要求高的特點，因此制造難度極大，為典型的航天工業卡脖子技術。重型火箭的大型薄壁筒體普遍使用T型、L型等復雜截面的內筋，加工難度相對于普通的矩形內筋進一步的增大。

目前，國內外僅有兩種有效的方法加工此類零件，“滾彎成形+化學銑削+焊接”或“高速數控銑削+等距壓彎成形+焊接”的工藝路線，以上兩種加工方法均存在工藝復雜、生產效率低、質量難以保證、成本高、材料和能量浪費嚴重等不足。

發明內容

本發明的目的在于解決現有的大型內筋筒現有加工工藝生產效率低、成本高、質量不可靠的問題，提供一種內筋筒的加工裝置及加工方法。

為達到上述目的，本發明采用以下技術方案予以實現：

一種內筋筒的加工裝置，包括底板、外模筒、彈性滑模和筒體坯料；

所述彈性滑模為圓環狀且自上端面到下端面不斷收縮，上端面處的外徑與待加工的內筋筒的內徑相等，下端面處的外徑小于筒體坯料的內徑；

所述彈性滑模的外壁上均布有能夠上下移動的滑模齒，相鄰的滑模齒之間形成成型凹槽，所述成型凹槽的開口隨彈性滑模外徑的增大不斷減小，靠近彈性滑模上端面處的成型凹槽的截面形狀、尺寸均與待加工內筋筒的內筋的相對應；

所述筒體坯料的外徑與外模筒的內徑相等；

當筒體坯料位于外模筒內時，所述底板位于兩者的底部，用于固定兩者。

進一步的，彈性滑模內還設有用于限位的滑模內圈。

進一步的，所述彈性滑模的內端面為錐面。

進一步的，所述凹槽的截面為矩形、變截面形、梯形、T形或L形。

進一步的，還包括旋轉推桿器，所述旋轉推桿器由推桿、推桿座、若干個連接桿和若干個滾輪組成；

所述推桿座位于推桿的末端，所述連接桿垂直的連接在推桿座上且均布在所述推桿座的外圍，所述滾輪設在連接桿的末端；

當推桿旋轉時，所述滾輪能夠以連接桿為軸線進行旋轉。

進一步的，所述推桿座與推桿固定連接，推桿座與連接桿固定連接；

所述滾輪鉸接在連接桿上。

一種內筋筒的加工裝置的加工內筋筒的方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)將筒體坯料置于外模筒內，并用底板固定兩者，將彈性滑模的小端面朝內放置在筒體坯料上；

2)施加外力推動彈性滑模向筒體坯料內移動，彈性滑模外圍的滑模齒擠壓筒體坯料，筒體坯料變形，直至彈性滑模的大端面移動內筋筒的另一端；

3)進行拆卸，得到加工好的內筋筒。

進一步的，步驟2)利用旋轉推桿器施加外力，具體為：

將旋轉推桿器置于彈性滑模的上，此時，推桿與筒形坯料共軸線，滾輪位于彈性滑模的上端面上；