[发明专利]一种高深径比大型贮箱箱底封头的整体成形方法

说明书

本发明公开了一种高深径比大型贮箱箱底封头的整体成形方法，所述方法为先采用压鼓的方式预成形坯料，然后采用有模旋压的方式使坯料成形。具体为：准备板料，将板料切割为圆形，然后采用压鼓设备将所述步骤二的板料进行挤压，形成预成形坯料，最后采用旋压设备将预成形坯料推挤旋压成形。本发明公开的方法可以显著提高具有大深径比特征的大型或超大型贮箱箱底整体制造的经济性，并可较好地控制箱底的形状精度。

技术领域

本发明属于塑性加工技术、航天制造技术领域，涉及一种高深径比大型贮箱箱底封头的整体成形方法。

背景技术

航天领域内的液体燃料贮箱箱底，其深径比(深度与直径之比)通常介于0.25～0.5，是一种具有较大深径比的封头。制造封头的方法有组合焊接、拉深成形、旋压成形、压鼓(或压鼓―旋边)等。组合焊接方法制造的封头存在大量的原始焊接组织，不利于提高航天贮箱，乃至航天器的可靠性。拉深成形不宜制造大型或超大型封头。旋压成形大型封头，封头口部减薄率较大，封头壁厚均匀性差，如果要减小口部减薄率，通常采用拉深或旋压方法来预成形坯料。拉深或旋压需要相应工装，对于大型坯料预成形来说，预成形工装的制造费用很高，明显影响封头成形的经济性。压鼓(或压鼓―旋边)的工装简单，费用少，但通常用于深径比不超过0.25的封头，对于深径比超过0.25的封头，压鼓(或压鼓―旋边)方法将遇到很大的困难。

发明内容

本发明提出一种高深径比大型贮箱箱底封头的整体成形方法，可以显著提高具有大深径比特征的大型或超大型贮箱箱底整体制造的经济性，并可较好地控制箱底的形状精度。

一种高深径比大型贮箱箱底封头的整体成形方法，先采用压鼓的方式形成预成形坯料，然后采用有模旋压的方式使坯料成形。

进一步的，该方法具体步骤包括：

步骤一：准备板料；

步骤二：将板料切割为圆形；

步骤三：压鼓成坯，采用压鼓设备将所述步骤二的板料进行挤压，形成预成形坯料；

步骤四：有模旋压成形，采用旋压设备将所述步骤三的预成形坯料推挤旋压成形。

进一步的，步骤一中的板料为无焊缝板料或拼焊板料。

进一步的，步骤三还可以是先压鼓后旋边，采用压鼓设备将步骤二的板料挤压形成预成形坯料，然后采用旋边设备将所述坯料口部翻至边缘。

进一步的，压鼓设备包括凹模以及和凹模相对应的凸模。

进一步的，旋压设备包括尾顶和旋压型胎，尾顶位于所述旋压型胎的轴线上，与旋压型胎相切，尾顶的一侧固定有旋轮。

进一步的，旋边设备包括压料工具和成形工具，压料工具包括下压料工具，以及和下压料工具上下对应的上压料工具，压料工具与坯料相切；

成形工具设置在压料工具的一侧，包括相互对应的内成形工具和外成形工具。

进一步的，压鼓成坯具体步骤：

a，凸模逐点挤压坯料，每压一次坯料，坯料转动一个角度，如此反复至一周；

b，坯料沿其母线方向移动一个距离，重复a，直到形成球冠；

c，反复进行a和b两步，球冠球半径由大变小。

进一步的，有模旋压成形是用尾顶将坯料顶压在旋压型胎上，旋轮推挤坯料完成旋压成形。

本发明的有益效果在于：

采用压鼓或者先压鼓后旋边和有模旋压两种技术相结合的方式来制造封头，无需大型工装即可获得一定深度的过渡形状的箱底，能提高箱底的深径比，因此不仅能显著提高具有大深径比特征的大型或超大型贮箱箱底整体制造的经济性，同时箱底也具有较高的型面精度。