火箭发射架下筒体的工装设计*

2015-06-14杨炳华

机械制造 2015年7期

□ 杨炳华

新疆维吾尔自治区人工影响天气办公室乌鲁木齐 830002

火箭发射架的主支撑机构由上筒体、俯仰装置、方位转盘、下筒体、三角支撑架组成。下筒体是火箭发射架主支撑机构的重要组成部分，其上部安装方位转盘，底部与底座连接，三角支撑架的根部落在下筒体上，顶部在非作业状态时起着固定火箭发射架定向器的作用（见图1）。由于制作工序繁多，下筒体生产要达到设计精度并一次性组装成功，有相当的难度。早期生产发射架时，采用手工制作，各部件尺寸和精度达不到技术要求，给组装造成困难，有时需要多次返工，材料浪费较大，且耽误了工期。

▲图1 下筒体、三角支撑架实物图

为此，笔者设计了下筒体与三角支撑架加工的相关工装，并利用这些工装完成了下筒体和三角支撑架的生产。在方便制作的同时，节约了成本，减少组装工时，保障了装备作业的产品质量，促进了科研成果的转化。

1 工装设计

1.1 下筒体

下筒体为下大上小的圆锥筒，用两块2.5mm厚的扇形钢板卷焊而成。

1.1.1 下筒体落料模板

根据下筒体的尺寸和外形结构，计算和设计出扇形落料模板，如图2所示。

根据落料模板进行仿形切割落料，保证下筒体的几何尺寸和形状。

1.1.2 下筒体校型及对缝焊接夹具

下筒体校型及对缝焊接夹具由上压盖、中心轴和下底盘组成。上压盖为一个12mm厚的圆钢盘，中心开孔，其下表面焊一圈挡片，边缘有一个顶紧螺栓；下底盘为一个14mm厚的圆钢盘，中心开孔，边缘有一圈凹槽，中心轴安装在上压盖和下底盘的中心孔中，通过压紧螺栓可以调整上压盖和下底盘的间距，设计如图3所示。

按图2的模板落好料后，先把两个扇形片的一边对齐焊接完毕，在卷板机上逐渐卷成锥状，点焊牢固形成一个圆锥筒。然后放在图3所示的下筒体焊接夹具中，下筒体的上端面卡进上压盖的挡片与顶紧螺栓之间，旋紧顶紧螺栓；下筒体的下端面装在下底盘的凹槽中，对其进行整形处理，达到精度要求后，再旋紧上压盖的压紧螺栓，使下筒体的侧缝对齐，对侧缝进行焊接。

1.1.3 下筒体连接板焊接夹具

下筒体的最下部要焊两根扁钢，每根扁钢上各有2个与底座连接的安装孔，这两根扁钢起着与底座连接作用。

下筒体连接板焊接夹具由一块560mm×560mm×10mm的钢板制作，钢板边缘正对十字中心线的位置焊接4块弧形挡板，在钢板中按400mm×400mm的间距钻4个φ13mm的孔，如图4所示。

采用图4所示的下筒体连接板焊接夹具，可以保证连接板位置的准确，同时使其正确焊接在锥筒的中心线上。

▲图2 下筒体落料模板设计图

▲图3 下筒体对缝焊接夹具设计图

▲图4 下筒体连接板焊接夹具设计图

使用时，先将待焊接扁钢1和2用螺栓连接在底板上，紧挨底板上4块弧形挡板的外侧面压进下筒体的下边，此时下筒体扣在底板上，逐一完成待焊接扁钢1和扁钢2与下筒体的焊接，最后卸去连接螺栓。下筒体连接板焊接夹具的使用，保证了连接板位置的准确，同时使下筒体在焊接过程中不变形。

1.2 三角支撑架

三角支撑架下部用螺栓连接在下筒体的两个支座上，上部与火箭发射架定向器托架进行连接，在行军状态时起着固定火箭发射架定向器的作用。

1.2.1 三角支撑架支座定位焊接夹具

两个支座要焊接在下筒体的锥筒表面，支座的水平位置和垂直位置必须准确。用4根扁钢为支架板焊接成一个矩形框，较长一根支架板的中央有一根中心线，其两头焊接2根支座安装板，板中有连接栓孔（见图5）。

焊接时，先将夹具套装在下筒体的顶部无缝管环上，旋转至发射架定向器0°位置（两个支座的水平中心点）与夹具的中心线对齐，把两个待焊支座用螺栓固定在夹具的连接栓孔中，按此位置完成支座的定位焊接，最后卸去两个固定螺栓。

1.2.2 三角支撑架焊接夹具

三角支撑架用两根钢管焊接制作，关键是要保证上部定位平面和下部开叉两个连接头部的中心距离，同时下部开叉两个连接头的跨距能够保证。

在一块660mm×392mm×14mm的钢板上，按三角支撑架的几何尺寸，焊接2块根部定位挡板、4块侧部定位挡板、2块中部定位挡板和1块头部定位挡板（见图 6）。

焊接时，先把两个带孔的连接平键条折弯成一定角度，紧贴在夹具底部的两个根部定位挡板上，用螺栓固定；其次把下好料的钢管套在连接平键条上，再把两根钢管头部顶在头部定位挡板上，两根钢管的外部紧靠侧部定位挡板，连接筋板放在中部定位挡板之间。所有零件放置到位后，对其各接头部位点焊完，包括中间的连接筋板，最后从夹具上取下三角支撑架，进行满焊焊接工序，完成三角支架的制作。