一种分体式壳体及滚口工具和加工方法 |
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申请号 | CN201610450226.0 | 申请日 | 2016-06-21 | 公开(公告)号 | CN105973075A | 公开(公告)日 | 2016-09-28 |
申请人 | 北方特种能源集团有限公司西安庆华公司; | 发明人 | 赵亮; 刘海旭; 仵和平; 高宴宾; 毛磊; 乔改霞; 姜忠慧; 李伟锋; 李志良; 吴玉均; 王喜田; | ||||
摘要 | 本 发明 提供了一种分体式壳体及滚口工具和加工方法,利用 抗拉强度 大于300MPa的 铝 管 车削 而成的环形结构作为本体,本体外壁加工有 螺纹 ,内壁平行排列有两道沿周向的环形槽;利用抗拉强度为50MPa~100MPa的铝带 冲压 而成的中空柱体作为管壳,管壳一端封闭;所述本体同轴嵌套在管壳开口端的外壁,管壳外径等于本体内径,管壳 侧壁 通过由内向外的双道滚口工艺与本体连接为一体。本发明能够满足 质量 小、原材料成本少、加工成本低、 螺纹连接 强度高和口部收口后完整的要求,满足某动 力 源火工品的使用要求。 | ||||||
权利要求 | 1. 一种分体式壳体,包括本体和管壳,其特征在于:所述的本体为抗拉强度大于300MPa 的铝管车削而成的环形结构,环形外壁加工有螺纹,内壁平行排列有两道沿周向的环形槽; 所述的管壳为抗拉强度为50MPa~lOOMPa的铝带冲压而成的中空柱体,且柱体一端封闭;所 述本体同轴嵌套在管壳开口端的外壁,管壳外径等于本体内径,管壳侧壁通过由内向外的 双道滚口工艺与本体连接为一体。 |
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说明书全文 | -种分体式亮体及滾口工具和加工方法技术领域背景技术[0003] 某动力源火工品壳体必须为金属材料壳体,外形尺寸应符合图1所示,需要保证螺 纹连接强度和口部收口后完整,降低壳体质量、节约原材料成本和加工成本。由于自身壁厚 差别较大,局部较厚,且具有较长薄壁,因此采用冲压加工方式、铸造加工方式实现难度较 大,且存在二次加工问题,而选用车削加工,薄壁尺寸容易变形,且加工成本较高。选用钢 棒、铜棒车削加工存在质量大、原材料和加工费用高问题;选用侣棒车削加工能够满足质量 小、原材料和加工费用低的要求。但选用抗拉强度较低的侣棒加工,壳体螺纹连接强度不能 满足要求,且容易出现薄壁长管加工变形问题;选用抗拉强度较高的侣棒加工,虽然能够解 决壳体螺纹连接强度低和薄壁长管加工变形问题,但口部收口后容易出现断裂现象,不能 满足使用。 发明内容[0004] 为了克服现有技术的不足,本发明提供一种分体式壳体,确保选用抗拉强度较低 的侣棒加工时,壳体螺纹连接强度能满足要求,且薄壁长管加工不变形;确保选用抗拉强度 较高的侣棒加工时,口部收口后不出现断裂;本发明能够满足质量小、原材料成本少、加工 成本低、螺纹连接强度高和口部收口后完整的要求,满足某动力源火工品的使用要求。 [0005] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是: [0006] 一种分体式壳体,包括本体和管壳,所述的本体为抗拉强度大于300M化的侣管车 削而成的环形结构,环形外壁加工有螺纹,内壁平行排列有两道沿周向的环形槽;所述的管 壳为抗拉强度为50MPa~lOOMPa的侣带冲压而成的中空柱体,且柱体一端封闭;所述本体同 轴嵌套在管壳开口端的外壁,管壳外径等于本体内径,管壳侧壁通过由内向外的双道滚口 工艺与本体连接为一体。 [0007] 所述的壳体经过双道滚口工艺后形成两道环形槽,与本体内壁的两道环形槽匹 配;所述壳体的环形槽宽度为2mm~10mm,深度为1mm~5mm,倒角为0.5mm~2mm;所述管壳的 厚度为0.5mm~3mm。[000引本发明还提供一种实现所述双道滚口工艺的滚口工具,包括支架、小轴、深沟球轴 承、滚轮和夹紧套筒,所述的深沟球轴承通过小轴安装在支架上,滚轮为中空圆柱体,滚轮 内孔安装在深沟球轴承上,且能够通过深沟球轴承绕绕轴线转动,滚轮外壁有两道沿周向 的环形凸起,所述的环形凸起与壳体上两道环形槽的内壁配合;所述的夹紧套筒内壁为台 阶孔,台阶孔的大直径段与本体外壁匹配,台阶孔的小直径段与管壳外壁匹配,且小直径段 一端连通大直径段,另一端封闭。 [0009] 本发明还提供一种双道滚口的加工方法,包括W下步骤: [0010] (1)将本体装入夹紧套筒; [0011] (2)将夹紧套筒固定到车床Ξ爪上;[001^ (3)将滚口工具固定到车床小刀架上; [0013] (4)摇动车床小刀架,将滚轮的两个环形凸起对到本体的环形槽内,将车床小刀架 的尺寸盘定到零位; [0014] (5)摇动车床小刀架,摇出滚轮,取下夹紧套筒,并将本体取出; [0015] (6)将本体和管壳装入夹紧套筒;将夹紧套筒固定到车床Ξ爪上与步骤(2)相同的 位置; [0016] (7)摇动车床小刀架,将滚轮摇入管壳,将车床小刀架尺寸盘摇到零点为止; [0017] (8)摇动车床中刀架,使滚轮接触管壳内壁后由里向外开始滚动,滚动距离为(1.5 ±0.5)mm; [0018] (9)摇出滚轮,取下夹紧套筒,取出滚好的壳体。 [0019] 本发明的有益效果是: [0020] (1)通过壳体分体式设计,将壳体分解为本体和管壳两部分,解决了壳体螺纹连接 强度高和口部收口后完整问题,降低了加工难度和加工成本。 [0021] (2)本体选用抗拉强度较高的侣管车削加工,解决了本体加工问题,降低了原材料 成本和加工成本。 [0022] (3)管壳部分选用抗拉强度较低的侣带冲压加工,解决了管壳加工问题,降低了原 材料成本和加工成本。 [0024] 图1是壳体外形尺寸示意图,其中(a)为剖视图,(b)为左视图; [0025] 图2是本体结构尺寸示意图,其中(a)为剖视图,(b)为左视图; [0026] 图3是管壳结构尺寸示意图; [0027] 图4是本体和管壳滚口后结构尺寸示意图; [0028] 图5是滚口工具结构及立体示意图; [0029] 图6是滚轮结构尺寸示意图,其中(a)为剖视图,(b)为局部放大图; [0030] 图中,1-支架,2-小轴,3-深沟球轴承,4-滚轮,5-螺钉,6-套筒,7-标准型弹黃垫 圈,8-六角螺母。 具体实施方式[0031] 下面结合附图和实施例对本发明进一步说明,本发明包括但不仅限于下述实施 例。 [0032] 本发明内容如下: [0033] 1、壳体分体式设计 [0034] 将壳体分为2部分,进行分体式设计。一部分为壁厚大无法冲制的本体部分,选用 抗拉强度较高,如牌号为2A12-T4,规格为Φ 42 X 5的侣管车削加工,结构尺寸见图2; -部分 为壁厚薄、长度长、车加工难度高的管壳部分,选用抗拉强度较低(抗拉强度《100M化),如 牌号为T3M,规格为0.65的侣带冲压加工,结构尺寸见图3;最后将本体和管壳通过由内到外 的双道滚口工艺连接为一体,本体和管壳滚口后结构尺寸见图4。其中必需确定的关键参数 如下: [0035] (1)壳体材料的抗拉强度应大于300MPa; [0036] (2)壳体环形槽宽度Η应为2mm~10mm; [0037] (3)壳体环形槽深度L应为1mm~5mm;[003引 (4)壳体环形槽倒角R应为0.5mm~2mm; [0039] (5)管壳材料的抗拉强度应为50M化~1 OOMPa; [0040] (6)管壳厚度应为0.5mm~3mm。[0041 ] 2、滚口工具设计 [0042] 根据壳体尺寸要求,设计了滚口工具,为了提高加工效率和合格率,最终采用双层 滚轮设计方案。滚口工具由支架、小轴、深沟球轴承、滚轮、螺钉、夹紧套筒、标准型弹黃垫 圈、六角螺母组成,滚口工具结构及立体图见图5,滚轮结构尺寸见图6。所述的深沟球轴承 通过小轴安装在支架上,滚轮为中空圆柱体,滚轮内孔安装在深沟球轴承上,且能够通过深 沟球轴承绕绕轴线转动,滚轮外壁有两道沿周向的环形凸起,所述的环形凸起与壳体上两 道环形槽的内壁配合;所述的夹紧套筒内壁为台阶孔,台阶孔的大直径段与本体外壁匹配, 台阶孔的小直径段与管壳外壁匹配,且小直径段一端连通大直径段,另一端封闭。 [0043] 3、滚口工艺设计 [0044] 依据本体、管壳及滚口工具工作原理制定了详细的滚口工艺,详细操作方法如下: [0045] (1)将本体装入夹紧套筒,并旋梓到位。 [0046] (2)将夹紧套筒夹到车床Ξ爪上。 [0047] (3)将滚口工具夹到车床小刀架上。 [0048] (4)摇动车床小刀架,将滚轮的两个突起对到本体的沟槽内,将车床小刀架的尺寸 盘定到零位。 [0049] (5)摇动车床小刀架,摇出滚轮,取下夹紧套筒,并将本体取出。 [0050] (6)将本体和管壳装入夹紧套筒,本体旋梓到位,管壳推入到底,将套筒夹到车床 Ξ爪相同的位置上。 [0051] (7)摇动车床小刀架,将滚轮摇入管壳,将车床小刀架尺寸盘摇到零点为止。 [0052] (8)摇动车床中刀架,使滚轮接触管壳内壁后由里向外开始滚动,滚动距离为(1.5 ± 0.5 )mm,滚动距离根据实际滚口质量调整。 [0053] (9)摇出滚轮,取下夹紧套筒,取出滚好的壳体。 [0054] (10)检验滚口质量及壳体外观。 [0055] 如图1所示,M40X2-化为需要保证连接强度的螺纹,左端Φ 3么6li,长度3±0.1部 位为收口部位,收口后需要完整。 [0056] 如图2所示,本体选用牌号为2A12-T4,规格为Φ 42X5的侣管车削加工,可W满足 尺寸要求,其中M40X2-化为螺纹,2χ2+Γ X Φ32乂+S'ie为与管壳连接槽,R1为倒角,可W避 免滚口时管壳断裂。 [0057]如图3所示,牌号为T3M,规格为0.65的侣带冲压加工,可W满足尺寸要求。[005引如图4所示,壳体由本体9和管壳10通过滚口加工方式连接为一体,此结构和连接 方式保证了壳体强度和完整性,提高了壳体加工合格率和工作效率。 [0060] 如图6所示,滚轮选用牌号为化12MoV的钢棒加工,可W保证滚轮的强度和光洁度, 满足滚口的要求。[0061 ]本实施例在操作时,先将本体和管壳加工好,然后将滚口工具按图5组装好,将本 体和管壳装入套筒6后,按照滚口工艺进行操作,完成整个加工过程。 [0062]本实施例制备的壳体用于某动力源火工品,管壳起装药作用,口部收口后起限制 药剂和固定点火组件作用,本体螺纹起于武器系统连接作用,能够满足动力源火工品的使 用要求。 |