一种火箭贮箱箱底的内型车削的底部支撑装置的制作方法

一种火箭贮箱箱底的内型车削的底部支撑装置
1.本技术为2021年8月31日提交的，名称为“一种火箭贮箱箱底的内型车削的端口支撑装置”，申请号为“202122073797.6”的实用新型专利的分案申请。
技术领域
2.本实用新型涉及运载火箭贮箱加工领域，具体涉及一种火箭贮箱箱底的内型车削的底部支撑装置。


背景技术：

3.运载火箭贮箱箱底为大直径薄壁椭球壳体，其材料一般选用可热化处理强化的铝合金板材。例如中国专利cn110640019a公式了一种大直径带翻孔结构的贮箱箱底整体成型方法，采用铝合金板材整体成型的方式得到了箱底圆环。然而，整体成型毛坯件由于技术、设备、工艺等方面的限制，无法直接应用于运载火箭贮箱箱底的焊接，必须对内外型面进行切削加工。
4.按照工艺过程，整体圆环机加工主要包含内型、外型、圆孔三个工序。其中，加工内型作为首道工序主要存在圆度变形大和薄壁刚性弱两个难题。整体圆环经旋压或液压成型、热处理强化等工艺过程后内应力堆积，在自然时效过程中得到释放，产品无规律变形较大。此外，在圆环的装夹、加工、吊装过程中，若采取强迫束缚方式，易引入外部变形，导致产品圆度变形进一步加大，加大了后续外型车削的难度。
5.为减少装夹应力对箱底内型车削工艺效果的影响，设计一种火箭贮箱箱底的内型车削的底部支撑装置显得尤为重要。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种火箭贮箱箱底的内型车削的底部支撑装置。
7.本实用新型提供一种火箭贮箱箱底的内型车削的端口支撑装置，其特征在于，包括：支撑杆和压板；所述支撑杆的上端与所述压板连接；所述支撑杆的下端通过第一滑块与立车花盘连接，所述第一滑块用于带动所述支撑杆沿着立车花盘的径向方向移动，用以适应性地将所述压板与箱底端口外边沿连接。
8.根据本实用新型的一个实施例，所述支撑杆的上端与所述压板螺纹连接，所述支撑杆贯穿所述压板，并通过在所述压板上端面和下端面分别设置第一螺母和第二螺母将所述压板与所述支撑杆固定。
9.根据本实用新型的一个实施例，还包括：第一螺杆和第二螺杆，所述第一螺杆和所述第二螺杆高度可调；所述第一螺杆和所述第二螺杆的下端分别通过第二滑块和第三滑块与立车花盘连接；所述第一螺杆、所述支撑杆和所述第二螺杆沿立车花盘的同一径向方向，由立车花盘中心向外顺序排列；所述第一螺杆和所述第二螺杆的上端接触所述压板的下端面，用于支撑所述压板；所述支撑杆的上端与所述压板螺纹连接，所述支撑杆贯穿所述压
板，并通过第三螺母将所述支撑杆、所述第一螺杆、所述第二螺杆和所述压板固定。
10.根据本实用新型的一个实施例，包括至少四个所述端口支撑装置沿周向均匀分布在立车花盘上，用于支撑箱底端口。
11.本实用新型的另一个方面提供了一种火箭贮箱箱底的内型车削的底部支撑装置，包括底部支撑和第四滑块，所述底部支撑用于支撑贮箱箱底面；所述底部支撑通过所述第四滑块与立车花盘连接。
12.本实用新型的再一方面提供了一种火箭贮箱箱底的内型车削的底部支撑装置，包括底部支撑、第一压板、第二压板、第一支撑杆、第二支撑杆、第三螺杆和第四螺杆，所述底部支撑用于支撑贮箱箱底面；所述第三螺杆和所述第四螺杆的高度可调节；所述第一支撑杆、所述第二支撑杆的上端分别贯穿所述第一压板和所述第二压板，并分别与所述第一压板、所述第二压板通过第五螺母和第六螺母连接，所述第一支撑杆、所述第二支撑杆的下端分别通过第五滑块和第六滑块与立车花盘连接；所述第三螺杆、所述第一支撑杆、所述底部支撑、所述第二支撑杆和所述第四螺杆沿立车花盘径向方向由立车花盘中心向外顺序排列；所述第三螺杆和所述第四螺杆放置于立车花盘上，所述第三螺杆、所述第四螺杆的上端分别接触所述第一压板和所述第二压板一端的下端面，分别用于支撑所述第一压板和所述第二压板；所述底部支撑左右两个侧面分别设置一个凹槽；所述第一压板和所述第二压板另一端分别置于所述底部支撑的凹槽中。
13.根据本实用新型的一个实施例，所述底部支撑的上侧面为弧形，以适应箱底的弧形。
14.根据本实用新型的一个实施例，包括至少四个所述底部支撑装置沿周向均匀分布在立车花盘上。
15.本实用新型的又一方面提供了一种火箭贮箱箱底的内型车削的中心支撑装置，包括：上压块、下垫块和连接件；所述连接件用于将所述上压块、下垫块和箱底中心与立车花盘固定。
16.根据本实用新型的一个实施例，所述连接件包括：所述连接件包括螺栓和第四螺母；所述螺栓依次贯穿立车花盘、所述下垫块、箱底中心位置和所述上压块，并在所述上压块远离所述箱底中心位置一侧使用第四螺母固定。
17.根据本实用新型的火箭贮箱箱底的内型车削的机床工作台，采用柔性简易工装微强迫变形装夹箱底圆环，减少了装夹应力，从而减少了装夹应力对箱底内型车削工艺效果的影响。此外，本实用新型提供的火箭贮箱箱底的内型车削的中心支撑装置采用组合式工装设计思路，简便快捷，易于调整。且适应性强，该机床工作台可以适应不同壁厚、不同变形状态的箱底圆环。
18.应了解的是，上述一般描述及以下具体实施方式仅为示例性及阐释性的，其并不能限制本实用新型所欲主张的范围。
附图说明
19.下面的附图是本实用新型的说明书的一部分，其绘示了本实用新型的示例实施例，所附附图与说明书的描述一起用来说明实用新型的原理。
20.图1是本实用新型一个实施例的火箭贮箱箱底的内型车削的立车花盘和箱底连接
的立体图；
21.图2是本实用新型的一个实施例的火箭贮箱箱底的内型车削的立车花盘和箱底连接的俯视图；
22.图3是图2中a-a剖视图；
23.图4是图3中b的放大图；
24.图5是本实用新型一个实施例的火箭贮箱箱底的内型车削的立车花盘和箱底连接的a-a剖视图；
25.图6是图5中c的放大图；
26.图7是图5中d的放大图。
27.附图标记说明：
28.1-立车花盘，2-支撑组件，3-支撑杆，4-压板，5-第一滑块，6-直线导轨，7-箱底端口外边沿，8-中心支撑装置，9-第一螺母，10-第二螺母，11-第一螺杆，12-第二螺杆，13-第二滑块，14-第三滑块，15-第三螺母，16-底部支撑，17-第四滑块，18-上压块，19-下垫块，20-连接件，21-螺栓，22-第四螺母，23-外翻边，24-第一压板，25-第二压板，26-第一支撑杆，27-第二支撑杆，28-第五滑块，29-第六滑块29，30-第三螺杆30，31-第四螺杆。
具体实施方式
29.下面将详细描述本实用新型的各个方面的特征和示例性实施例，为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本实用新型进行进一步详细描述。应理解，此处所描述的具体实施例仅被配置为解释本实用新型，用于示例性的说明本实用新型的原理，并不被配置为限定本实用新型。另外，附图中的机构件不一定是按照比例绘制的。例如，可能对于其他结构件或区域而放大了附图中的一些结构件或区域的尺寸，以帮助对本实用新型实施例的理解。
30.下述描述中出现的方位词均为图中示出的方向，并不是对本实用新型实施例的具体结构进行限定。在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有说明，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
31.此外术语“包括”、“包含”“具有”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素结构件或组件不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出或固有的属于结构件、组件上的其他机构件。在没有更多限制的情况下，由语句“包括
……”
限定的要素，并不排除在包括要素的物品或者设备中还存在另外的相同要素。
32.诸如“下面”、“下方”、“在
…
下”、“低”、“上方”、“在
…
上”、“高”等的空间关系术语用于使描述方便，以解释一个元件相对于第二元件的定位，表示除了与图中示出的那些取向不同的取向以外，这些术语旨在涵盖器件的不同取向。另外，例如“一个元件在另一个元件上/下”可以表示两个元件直接接触，也可以表示两个元件之间还具有其他元件。此外，诸如“第一”、“第二”等的术语也用于描述各个元件、区、部分等，并且不应被当作限制。类似的术语在描述通篇中表示类似的元件。
33.在下文描述本实用新型的过程中，可能会在一定场景描述中，仅仅使用“火箭”“运
载火箭”或“导弹”，这仅仅是为了描述方便，其内涵不限于所用得具体词。通常情况下，本实用新型的火箭可以包括运载火箭、导弹、航天运载器以及能够将有效载荷送入空中的类似产品。本领域技术人员在解释上述具体用词时，不得根据描述场景所用的具体词而将火箭仅仅限定为运载火箭或导弹之一，从而缩小本实用新型的保护范围。
34.对于本领域技术人员来说，本实用新型可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本实用新型的示例来提供对本实用新型更好的理解。
35.图1是本实用新型一个实施例的火箭贮箱箱底的内型车削的立车花盘和箱底连接的立体图；图2是本实用新型的一个实施例的火箭贮箱箱底的内型车削的立车花盘和箱底连接的俯视图；图3是图2中a-a剖视图；图4是图3中b的放大图；图5是本实用新型一个实施例的火箭贮箱箱底的内型车削的立车花盘和箱底连接的a-a剖视图；图6是图5中c的放大图；图7是图5中d的放大图。
36.如图1、2和3所示，本实用新型提供一种用于火箭贮箱箱底的内型车削的端口支撑装置，包括：支撑杆3和压板4。支撑杆3的上端与压板4连接，支撑杆3的下端通过第一滑块5与立车花盘1连接。第一滑块5用于带动支撑杆3沿着立车花盘1的径向方向移动，用以适应性地将压板4与箱底端口外边沿7连接。
37.具体地，运载火箭贮箱箱底为大直径薄壁椭球壳体，其材料一般选用可热化处理强化的铝合金板材。整体成型毛坯件由于技术、设备、工艺等方面的限制，无法直接应用于运载火箭贮箱箱底的焊接，必须对内外型面进行切削加工。
38.按照工艺过程，整体圆环机加工主要包含内型、外型、圆孔三个工序。其中，加工内型作为首道工序主要存在圆度变形大和薄壁刚性弱两个难题。整体圆环经旋压或液压成型、热处理强化等工艺过程后内应力堆积，在自然时效过程中得到释放，产品无规律变形较大。此外，在圆环的装夹、加工、吊装过程中，若采取强迫束缚方式，易引入外部变形，导致产品圆度变形进一步加大，加大了后续外型车削的难度。
39.在本实施例中，火箭贮箱箱底的内型车削的端口支撑装置采用柔性简易工装微强迫变形的装夹箱底圆环。支撑杆3的下端通过第一滑块5与立车花盘1连接，上端与压板4连接。将箱底端口朝上放置于立车花盘1上，摆正位置。沿立车花盘1的径向方向移动第一滑块5，以带动支撑杆3和压板4向箱底移动，直至压板4可以连接箱底端口外边沿7，从而将箱底固定在立车花盘1上。采用本实施例提供的端口支撑装置，将箱底固定在工作台，并使用支撑组件2支撑箱底端口，减少了装夹应力，从而减少了装夹应力对箱底内型车削工艺效果的影响，提高了车削质量一致性。本实施例提供的端口支撑装置对箱底端口进行支撑，可以防止内型车削时箱底端口变形。此外，工作台采用组合式工装设计思路，简便快捷，易于调整，且适应性强。通过移动支撑杆3的位置，可以适应不同壁厚、不同变形状态的箱底。解决了整体箱底内型精密车削变形的难题。
40.进一步地，立车花盘1上设置沿立车花盘1径向方向的直线导轨6，第一滑块5带动支撑杆3沿着直线导轨6移动。直线导轨6为立车花盘1上开设的倒t型凹槽，相应地，第一滑块5为设置于凹槽内部的倒t型滑块。
41.本实施例中，直线导轨还可以为设置于立车花盘1上的t型凸块，对应的第一滑块5设置有配合直线导轨6的t型凹槽。
42.如图3和4所示，根据本实用新型的一个实施例，支撑杆3的上端与压板4螺纹连接。支撑杆3贯穿压板4，并通过在压板4上端面和下端面分别设置第一螺母9和第二螺母10将压板4与支撑杆3固定。
43.具体地，沿立车花盘1的径向方向设置的直线导轨6移动第一滑块5，以带动支撑杆3和压板4向箱底移动，直至压板4可以连接箱底端口外边沿7。拧松第一螺母9和第二螺母10，调节压板4的高度，使箱底端口圆环处于同一高度，再拧紧第一螺母9和第二螺母10，将压板4与支撑杆3固定。使箱底端口圆环处于同一高度，可以保证后续内型车削的位置和精度。
44.根据本实用新型的一个实施例，支撑杆3下端与第一滑块5螺纹连接。
45.如图5和6所示，根据本实用新型的一个实施例，端口支撑装置除了支撑杆3和压板4外，还包括第一螺杆11和第二螺杆12，第一螺杆11和第二螺杆12高度可调。第一螺杆11和第二螺杆12的下端分别通过第二滑块13和第三滑块14与立车花盘1连接，第一螺杆11、支撑杆3和第二螺杆12沿直线导轨6由立车花盘中心向外顺序排列。第一螺杆11和第二螺杆12的上端接触压板4的下端面，用于支撑压板4。支撑杆3的上端与压板4螺纹连接，支撑杆3贯穿压板4，并通过第三螺母15将支撑杆3、第一螺杆11、第二螺杆12和压板4固定。
46.具体地，沿立车花盘1的径向方向设置的直线导轨6移动第一滑块5、第二滑块13和第三滑块14，以带动第一螺杆11、支撑杆3、第二螺杆12和压板4向箱底移动，直至压板4可以连接箱底端口外边沿7。拧松第三螺母15，调节压板4的高度，使箱底端口圆环处于同一高度，调节第一螺杆11和第二螺杆12的高度，使第一螺杆11和第二螺杆12的上端接触压板4的下端面，支撑压板4。拧紧第三螺母15，使支撑杆3、第一螺杆11、第二螺杆12和压板4固定。第一滑块5、第二滑块13和第三滑块14可以为彼此独立、一体成型或相邻间固定连接的滑块。
47.本实施例提供的立车花盘，采用杠杆原理，利用支撑杆3、高度可调的第一螺杆11、高度可调的第二螺杆12、压板4、第三螺母15、第一滑块5、第二滑块13和第三滑块14组成一套杠杆系统，将箱底固定在立车花盘上，可以防止内型车削过程中底部支撑16在立车花盘1上侧滑，使后续内型车削时更加稳固，使箱底端口圆环处于同一高度，可以保证后续内型车削的位置和精度。
48.以箱底端口外边沿设置有外翻边的箱底为例。箱底端口焊接外翻边，可以不需要对箱底进行打孔。将压板4靠近箱底的一边置于外翻边上端，将第一螺杆11的上端接触外翻边下端面，抵住外翻边。将第二螺杆12的上端接触压板4的下端面，抵住压板，拧紧第三螺母15，即可实现支撑组件2对外翻边的支撑固定，即实现对箱底的支撑固定。待车削完成后，将焊接在箱底端口的外翻边切除，即可得到内削完成的箱底，且不会在箱底留下钻孔等痕迹。
49.需要说明的是，以上仅是本实用新型的一个实施例，并不用以限制本实用新型。例如，第一螺杆11和第二螺杆12的下端还可以不通过滑块与立车花盘1连接，而是直接置于立车花盘上1。
50.根据本实用新型的一个实施例，包括至少四个端口支撑装置2和对应数量的第一滑块5。支撑组件2分别通过第一滑块5和沿立车花盘1周向均匀设置的对应数量的直线导轨6与立车花盘1连接。根据箱底圆度变形、大小等情况，可以增加支撑组件2的数量，提高内型车削时的稳定性。
51.本实用新型的另一个方面提供了一种火箭贮箱箱底的内型车削的底部支撑装置。
如图3所示，该底部支撑装置包括底部支撑16和第四滑块17，底部支撑16用于支撑贮箱箱底面。底部支撑16通过第四滑块17与立车花盘1连接。
52.进一步地，底部支撑16的上侧面为弧形，以适应箱底面的弧形。底部支撑16上侧面适应箱底面弧形，与箱底面贴合，防止内型车削过程中向外的车削力对圆环外壁挤压变形。
53.进一步地，可以包括至少4个底部支撑装置，可以增大底部支撑16对箱底的支撑力度，提高内型车削时的稳定性。底部支撑装置可以与前文所述的端口支撑装置沿同一径向方向设置，对箱底的支撑效果更佳。
54.底部支撑装置还可以直接通过螺钉固定在立车花盘1上。
55.进一步地，底部支撑装置可以设置于离箱底中心2/3的型面位置处。
56.如图5和7所示，本实用新型的另一个方面提供了一种火箭贮箱箱底的内型车削的底部支撑装置，包括底部支撑16、第一压板24、第二压板25、第一支撑杆26、第二支撑杆27、第三螺杆30和第四螺杆31，底部支撑16用于支撑贮箱箱底面。第三螺杆30和第四螺杆31的高度可调节。第一支撑杆26、第二支撑杆27的上端分别贯穿第一压板24和第二压板25，并分别与第一压板24、第二压板25通过第五螺母32和第六螺母33连接，第一支撑杆26、第二支撑杆27的下端分别通过第五滑块28和第六滑块29与立车花盘1连接。第三螺杆30、第一支撑杆26、底部支撑16、第二支撑杆27和第四螺杆31沿直线导轨6由立车花盘1中心向外顺序排列。第三螺杆30和第四螺杆31放置于立车花盘1上，第三螺杆30、第四螺杆31的上端分别接触第一压板24和第二压板25一端的下端面，分别用于支撑第一压板24和第二压板25。底部支撑16左右两个侧面分别设置一个凹槽，第一压板24和第二压板25沿立车花盘1径向彼此靠近端分别置于所述底部支撑的凹槽中。
57.具体地，沿立车花盘1的径向方向设置的直线导轨6移动第五滑块28和第六滑块29，以分别带动第一支撑杆26和第二支撑杆27向底部支撑16移动，直至第一压板24、第二压板25的一端分别放置于底部支撑16的两个凹槽中。拧松第五螺母32和第六螺母33，调节第一压板24、第二压板25的高度，直至第一压板24、第二压板25的下端面通过底部支撑16的两个凹槽压住底部支撑16，调节第三螺杆30和第四螺杆31的高度，使第三螺杆30、第四螺杆31的上端面分别接触第一压板24、第二压板25的下端面，分别支撑第一压板24、第二压板25。拧紧第五螺母32和第六螺母33，将底部支撑16固定在立车花盘1上。使用第一支撑杆26、第二支撑杆27、第三螺杆30、第四螺杆31、第一压板24和第二压板25将底部支撑16固定在立车花盘1上，可以防止内型车削过程中底部支撑16在立车花盘1上侧滑。
58.需要说明的是，本实施例中，第三螺杆30和第四螺杆31也可以通过滑块与立车花盘1连接。
59.本实用新型不对底部支撑的材质、大小与立车花盘的连接方式等做具体限制。
60.本实用新型的又一个实施例提供一种火箭贮箱箱底的内型车削的中心支撑装置。如图3所示，中心支撑装置包括：上压块18、下垫块19和连接件20。连接件20用于将上压块18、下垫块19和箱底中心与立车花盘1固定。箱底内型车削之前，预先在箱底中心预制一个通孔。将箱底放置到立车花盘1上之前，先在立车花盘上安装放置下垫块19，在下垫块19上放置箱底，并使箱底中心对应下垫块19，再从箱底中心上端安装上压块18，最后使用连接件20将上压块18、箱底中心和立车花盘1固定连接。在内型车削时，本实用新型提供的中心支撑装置，可以使箱底更加稳定地固定在工作台上，防止底部发生偏移，减少了箱底晃动对车
削效果的影响。上压块18和下垫块19可以对箱底中心起到支撑作用，防止在将箱底与立车花盘1固定时和内型车削时箱底中心挤压变形。
61.进一步地，连接件20包括螺栓21和第四螺母22。螺栓21依次贯穿立车花盘1、下垫块19、箱底中心和上压块18，并在上压块18远离箱底中心位置一侧使用第四螺母22固定。
62.进一步地，第四螺母22上端设置有手轮，便于在拧紧第四螺母22时施加力矩。
63.进一步地，为了防止内型车削过程中第四螺母22松动，第四螺母22上的螺纹螺旋方向与内型车削方向相反。例如，沿右旋方式车削，则第四螺母22上的螺纹为左旋方式，如此，在车削时，第四螺母22不会被拧松。
64.本实用新型的上述实施例可以彼此组合，且具有相应的技术效果。
65.以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。