一種薄壁變壁厚圓筒銑削加工內型撐具的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及機械加工領域，具體是一種薄壁變壁厚圓筒銳削加工內型撐具。
【背景技術】
[0002] 該零件是某固體火箭發動機殼體最重要的零部件之一，最終與其他零部件焊接裝 配，該固體火箭發動機對重量有著嚴格的要求。由于該產品其他零部件的尺寸及結構為固 定尺寸且有互換性，產品重量穩定，因此該薄壁圓筒的重量將直接影響著該固體火箭發動 機的重量。
[0003]該零件屬于薄壁變壁厚圓筒件，圓筒采用旋壓成型技術，圓筒內徑0744,圓筒壁 厚為3mm~6mm，圓筒總長1450mm，靠近圓筒兩端的壁厚為3mm，圓筒中間部分有壁厚為6mm的 加厚圓筒，距離圓筒一端38mm，加厚圓筒長度380mm。設計圖紙要求在6mm厚的加厚圓筒處延 軸向銳薄，W達到減重的目的，并保證整個減重帶在圓周方向的角度為218%減重帶處壁厚 為賊.對3。
[0004]傳統的圓筒銳薄方法有兩種，一種是將圓筒與其他零部組件焊接W提高整體剛性 然后再進行銳削加工，但是運種方法提高剛性的程度有限，而且圓筒本身的圓度、直線度等 形位公差依舊很大，在進行銳薄時會出現讓刀、減重帶壁厚不均，圓筒超重等各種問題。另 一種方法是將加厚帶部位的圓通替換為銳薄的鍛件，并增加兩條焊縫組裝成圓筒，該方法 的缺點是材料及人工成本較大，生產周期較長。
【發明內容】
[0005]為克服現有技術中存在的加工精度低的不足，本發明提出了一種薄壁變壁厚圓筒 銳削加工內型撐具。
[0006]本發明包括忍軸、限位塊、外弧塊、內錐塊、傳導盤、外六方大螺母和套筒。其中：所 述限位塊套裝在忍軸的下端并嵌入該忍軸的底座上表面與該忍軸的環形擋板之間；內錐塊 套裝在所述忍軸上，并位于該忍軸的中部;外弧塊套裝在所述內錐塊上，并使該外弧塊的下 端面放置在限位塊的上表面。外六方大螺母套裝在所述忍軸上并使該外六方大螺母的下端 面與所述內錐塊的上端面貼合;傳導盤位于所述外六方大螺母下端的定位盤的上表面，并 通過螺釘將所述傳導盤與內錐塊固連;所述套筒位于所述忍軸的上方，并使該套筒下端的 內六方與所述外六方大螺母配合。
[0007]裝配后的忍軸的環形擋板上表面與外弧塊下表面W及內錐塊下表面之間有間距， 形成了內錐塊的運動空間。
[000引所述的忍軸、限位塊、外弧塊、內錐塊、傳導盤、外六方大螺母和套筒均同軸。
[0009]所述忍軸為空屯、軸。所述忍軸的底端有底座。該忍軸的下端有徑向凸出的環形擋 板，該環形擋板的外徑比外弧塊所組成的最大內徑小20~30mm;所述底座上表面與環形擋 板下表面之間的間距與限位塊的厚度相同；所述忍軸上端的外圓周面為螺紋面。
[0010] 所述限位塊有四個，外形為"L"形。所述限位塊的豎直板的上部有沉頭螺釘的安裝 孔;該限位塊的水平板的高度需與忍軸環形擋板下表面與忍軸底座上表面之間的間隙相 同。將所述四個限位塊環繞所述忍軸1的圓周均布，并通過沉頭螺釘固定在外弧塊上的凹槽 內；所述四個限位塊水平板的端面與忍軸圓周表面之間的間距為10~20mm。
[0011]所述外弧塊有四塊，組裝成為圓環形。所述各外弧塊的外弧面均為1/4圓，在各外 弧塊下端的外弧面上有徑向凸出的圓筒安放臺。在所述各外弧塊上的圓筒安放臺的中部有 徑向的限位塊安裝槽。該外弧塊的內表面的兩端為弧面，所述兩端弧面之間為平面;在該平 面上有徑向凸出的滑動塊。所述滑動塊的端面為斜面;在該滑動塊的兩側表面分別開有相 互對稱的導向槽，并且所述的導向槽的兩側槽壁的表面均為斜面，并且導向槽兩側槽壁的 斜率與所述滑動塊端面的斜率相同。在所述外弧塊內表面兩端弧面之間的平面上均有吊環 螺釘孔。
[0012]所述內錐塊的外形呈"十"字形;構成該"十"字的四個凸塊為四個相互垂直的導向 塊，并且相鄰的兩個導向塊之間的直角圓滑過渡。所述各導向塊的端面均為斜面，并且其斜 率與外弧塊上的滑動塊端面的斜率相同、傾斜方向相反。在各導向塊的端面有與所述外弧 塊上的滑動塊配合的凹槽，將所述外弧塊上的滑動塊嵌裝入所述各導向塊上的凹槽內，通 過二者的配合，將所述內錐塊的軸向運動轉換為所述外弧塊的徑向移動。在所述內錐塊中 屯、通孔的孔徑與所述忍軸的外徑相同。
[0013] 所述套筒的內孔的大內徑與外六方大螺母的外徑相同，小內徑與忍軸的外徑相 同。所述套筒大內徑端端頭處的內表面為內六方。
[0014] 所述外六方大螺母的內徑與忍軸的外徑相同。該外六方大螺母的下端端頭處的圓 周表面有徑向凸出的定位盤;該外六方大螺母上端的外表面為六方形;所述定位盤的上表 面與六方形段的下表面之間為圓形。
[0015] 所述傳導盤中屯、通孔的孔徑與外六方大螺母的圓形段的外徑相同。所述傳導盤的 下表面的外緣處有軸向凸出的定位凸臺，該定位凸臺的軸向高度與所述外六方大螺母下端 的定位盤的軸向高度相同。在所述傳導盤的定位凸臺上表面的外緣均布有軸向貫通的螺栓 孔，并且所述的螺栓孔的位置與分布在組成所述內錐塊的各導向塊的上表面的各組螺釘孔 的位置對應。
[0016] 本發明安裝在旋壓圓筒內部，能夠實現旋壓圓筒的校形、撐圓、裝夾，W避免加工 過程中的讓刀、震顫、超差問題的出現。
[0017] 本發明所加工的產品為旋壓成型的圓筒，旋壓成型后的圓筒由于內應力釋放等多 重原因會發生不規則變形，圓筒的待加工位置的圓跳動及直線度均大于5mm，難W滿足高精 度的銳削加工，在使用本發明裝夾、漲緊圓筒后，待加工位置圓筒的直線度和圓度均小于 0 2inmO
[0018] 該薄壁圓筒內撐工裝在漲緊圓筒的同時也實現了產品的裝夾，裝夾后的圓筒剛性 提高明顯，加工過程中未出現震顫、變形等情況，加工后的減重帶表面粗糖度達到Ra6.3,減 重帶壁厚尺寸達到3.巧嚴，.加工結果滿足設計圖紙要求。
[0019] 本發明的裝夾原理是利用人工轉動把手及套筒梓動大螺母并向下移動，推動內錐 塊的向下移動，在內錐塊向下移動的過程中外滑塊由于限位塊在軸向方向限位而只能沿著 T型槽向外側滑動，直至滑動到理論位置，從而實現圓筒內、外型面的撐圓脹緊。本發明中內 錐塊沿著忍軸能夠實現上下滑動，通過槽的連接方式使外滑塊能夠實現在直徑方向上的自 由滑動，從而可W將不規則變形的圓筒撐圓，W達到加工精度及裝夾的要求。待加工完畢 后，調節內錐塊，外滑塊向內收縮，松開圓筒并取出。
[0020] 與現有技術相比，本發明具有W下優點：
[0021] 1.配合精度高，工裝誤差小，使用過程中產品受力均勻。
[0022] 2.適用范圍較廣，只需更換外滑塊就實現不同圓筒的裝夾。
[0023] 3.能夠有效地提高圓筒的剛性及加工精度，解決了薄壁圓筒銳削的技術難題。
[0024] 本發明中所要加工的產品為旋壓成型的圓筒，在旋壓成型后圓通由于內應力釋放 等多重原因發生不規則變形，待加工位置圓筒的圓跳動及直線度均大于5mm，難W滿足高精 度的銳削加工，在使用本發明裝夾圓筒后，待加工位置圓筒的直線度和圓度均小于0.2mm， 同時也實現了產品的裝夾，完全滿足加工工藝要求。
【附圖說明】
[00劇圖1是本發明的結構示意圖；其中：圖Ia是主視圖，圖化是圖Ia的C-C向視圖。
[0026] 圖2是限位塊的結構示意圖；其中：圖2a是主視圖，圖化是圖2a的側視圖。
[0027] 圖3是外滑塊示意圖；其中：圖3a是主視圖，圖3b是側視圖，圖3c是圖3b中的A-A向 視圖，圖3d是圖3b中的B-B向視圖，圖3e是圖3b中的D向視圖。
[0028] 圖4是內錐塊的結構示意圖；其中：圖4a是主視圖，圖4b是圖4a的D-D向視圖，圖4c 是圖4b的F-F向視圖。圖中：
[0029] 1.忍軸;2.限位塊;3.外弧塊;4.內錐塊;5.傳動盤;6.套筒;7.把手;8.外六方大螺 母;9.內六角螺釘;10.薄壁變壁厚圓筒。
【具體實施方式】
[0030] 實施例1
[0031 ] 本實施例是用于d) 750X的X1450薄壁圓筒加厚環帶處銳削的內型撐具。所述加 厚環帶處的壁厚為6mm，距離該圓筒的一端為38mm。加厚環帶處沿著周向有218°的減重帶， 該減重帶處壁厚要求為3. mm。
[0032] 所述的內型撐具包括忍軸1、限位塊2、外弧塊3、內錐塊4、傳導盤5、外六方大螺母8 和套筒。其中：所述忍軸1的底端有底座，該忍軸的下端有徑向凸出的環形擋板，并且所述底 座上表面與環形擋板下表面之間的間距與限位塊2的厚度相同；所述忍軸1上端的外圓周面 為螺紋面。限位塊2套裝在所述忍軸1上，并嵌入在所述忍軸的底座與擋板之間。外六方大螺 母8套裝在所述忍軸的上端。內錐塊4套裝在忍軸上;該內錐塊4的上表面與大螺母8的下表 面貼合。在所述大螺母的定位盤的上表面安放有傳導盤5,該傳導盤與內錐塊4通過內六角 螺釘固連。所述外弧塊3套裝在內錐塊4的外圓周表面，該外弧塊下端的定位塊裝入限位塊2 內，并使該定位塊的一個表面與限位塊上的定位擋塊的一個表面貼合。套筒6位于忍軸1的 上端，使該套筒下端的內六方表面與所述大螺母的外六方表面配合，并通過內六角螺釘9固 緊。把手7安裝在所述套筒的上端。
[0033] 所述的忍軸1、限位塊2、外弧塊3、內錐塊4、傳導盤5