[發明專利]一種圓弧母線曲面圓筒體卷焊成型裝置

有效

• 申請號: 202011209737.6
• 申請日: 2020-11-03
• 公開（公告）號: CN112496193B
• 公開（公告）日: 2022-09-20
• 發明（設計）人: 許志峰;袁寶慧;王世英
• 申請（專利權）人: 西安近代化學研究所
• 主分類號: B21D51/10
• 分類號: B21D51/10;B21D51/24
• 代理公司: 西安恒泰知識產權代理事務所 61216
• 代理人: 李鄭建

本發明公開了一種圓弧母線曲面圓筒體卷焊成型裝置，下端擠壓滾輪可以繞平移曲線軸旋轉，下端擠壓滾輪的第七外圓柱面與曲面圓筒體的第三外圓錐面接觸，通過旋轉卡盤帶動內腔模具旋轉，通過內腔模具帶動曲面圓筒體旋轉，曲面圓筒體的第三外圓錐面接觸給予下端擠壓滾輪的第七外圓柱面摩擦力，通過曲面圓筒體帶動下端擠壓滾輪旋轉，隨著平移曲線軸逐漸從左向右移動，下端擠壓滾輪的第七外圓柱面對曲面圓筒體的第三外圓錐面進行逐漸擠壓；本發明將圓錐筒體擠壓成圓弧母線曲面圓筒體，成本降低了88％，幾乎不存在對原材料的浪費，加工周期為鑄造加工工期的四分之一，加工過程沒有污染工序，符合國家對環保的要求，力學性能大幅度提高。

技術領域

本發明屬于成型裝置技術領域，涉及一種圓筒體卷焊成型裝置，特別涉及一種圓弧母線曲面圓筒體卷焊成型裝置。

背景技術

體爆轟戰斗部內部裝填高能燃料，通過炸藥爆炸拋撒驅動作用，高能液相燃料被拋撒到空氣中，高能液相燃料霧化并與空氣混合，形成大范圍的活性云團，再經炸藥二次起爆，活性云團產生體爆轟，釋放出強烈的沖擊波，是威力最大的武器之一。

田園等人在文獻“云霧形態對爆轟壓力場影響的數值模擬研究”(安全與環境學報，2013年8月，第13卷第4期182頁)中報道：體爆轟戰斗部爆炸沖擊波波速的衰減隨著云團徑向尺寸的增大而減慢，在云團爆轟區外的相同位置處,沖擊波壓力隨著云團徑向尺寸的增大而增大。即體爆轟戰斗部的爆炸威力隨著拋撒云團直徑的增加而增大。為了提高高能燃料拋撒形成云團的直徑，體爆轟戰斗部通常設計為薄壁殼體結構。

李秀麗等人在文獻“紅外熱成像技術在云團爆炸測溫中的應用”(含能材料，2008年6月，第16卷第3期344頁)中報道：對于體爆轟戰斗部，如果殼體沒有刻槽，拋撒后，殼體破裂不均勻，導致燃料拋撒不均勻，容易偏向先破殼的一側，二次起爆后，威力不足；殼體進行刻槽后，燃料拋撒就較為均勻，環向均勻的云團，二次起爆后，爆炸波能量輸出提高，明顯提高毀傷效果，提高戰斗部威力。因此，需要對殼體外壁刻槽。

為了減小體爆轟戰斗部的飛行阻力，戰斗部需要具有較好的氣動外形。韓躍平等人在文獻“一種基于彈體外形尺寸的藥室容積超聲測量方法”(彈箭與制導學報，2013年2月，第33卷第1期77頁)中報道：戰斗部殼體外表面為圓弧母線的回轉體?？梢詼p小空氣阻力，有利于戰斗部發射飛行。

綜上所述，體爆轟戰斗部的殼體為外表面刻槽的圓弧母線曲面圓筒體。

通常，簡單圓筒體的成型工藝為：采用卷板機，將板材卷成圓筒再焊接成型。艾道全等人在文獻“密合口卷圓工藝及自動卷圓模”(模具工業，2000年，第9卷20頁)中報道了鋼板卷成圓筒的工藝過程。但卷板機只能將板材卷成圓柱筒或圓錐筒，卷板機無法將板材卷成圓弧母線曲面圓筒體。

因此，外表面刻槽的圓弧母線曲面圓筒體的常規加工方法為：先鑄造曲面圓筒形毛坯，再對圓筒體內表面和外表面精加工成型，再對曲面圓筒體外表面刻槽。

(1)對于直徑1m，長度2m的戰斗部殼體，采用這種工藝，鑄鋁毛坯的價格約為9萬元，加工內表面、外表面和刻槽的價格約為8萬元，共計17萬元。成本偏高，為軍方大批量提供武器時，對國家資金消耗巨大。

(2)鑄造毛坯的重量約為成品重量的3～5倍，即毛坯的80％都被切削加工掉，金屬資源浪費巨大。

(3)先鑄造后加工的總時間約為1個月，加工周期過長。

(4)鑄造屬于熱加工工藝，為重污染行業，不利于環保，不符合國家提倡的綠色生產。

(5)鑄鋁114A的抗拉強度下限為290MPa，延伸率下限為2％，在金屬材料領域，力學參數屬于偏低的，該材料性能較差。

發明內容