火箭發(fā)射架下筒體的工裝設計*

□ 楊炳華

新疆維吾爾自治區(qū)人工影響天氣辦公室 烏魯木齊 830002

火箭發(fā)射架的主支撐機構由上筒體、俯仰裝置、方位轉(zhuǎn)盤、下筒體、三角支撐架組成。下筒體是火箭發(fā)射架主支撐機構的重要組成部分，其上部安裝方位轉(zhuǎn)盤，底部與底座連接，三角支撐架的根部落在下筒體上，頂部在非作業(yè)狀態(tài)時起著固定火箭發(fā)射架定向器的作用（見圖1）。由于制作工序繁多，下筒體生產(chǎn)要達到設計精度并一次性組裝成功，有相當?shù)碾y度。早期生產(chǎn)發(fā)射架時，采用手工制作，各部件尺寸和精度達不到技術要求，給組裝造成困難，有時需要多次返工，材料浪費較大，且耽誤了工期。

▲圖1 下筒體、三角支撐架實物圖

為此，筆者設計了下筒體與三角支撐架加工的相關工裝，并利用這些工裝完成了下筒體和三角支撐架的生產(chǎn)。在方便制作的同時，節(jié)約了成本，減少組裝工時，保障了裝備作業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量，促進了科研成果的轉(zhuǎn)化。

1 工裝設計

1.1 下筒體

下筒體為下大上小的圓錐筒，用兩塊2.5mm厚的扇形鋼板卷焊而成。

1.1.1 下筒體落料模板

根據(jù)下筒體的尺寸和外形結構，計算和設計出扇形落料模板，如圖2所示。

根據(jù)落料模板進行仿形切割落料，保證下筒體的幾何尺寸和形狀。

1.1.2 下筒體校型及對縫焊接夾具

下筒體校型及對縫焊接夾具由上壓蓋、中心軸和下底盤組成。上壓蓋為一個12mm厚的圓鋼盤，中心開孔，其下表面焊一圈擋片，邊緣有一個頂緊螺栓；下底盤為一個14mm厚的圓鋼盤，中心開孔，邊緣有一圈凹槽，中心軸安裝在上壓蓋和下底盤的中心孔中，通過壓緊螺栓可以調(diào)整上壓蓋和下底盤的間距，設計如圖3所示。

按圖2的模板落好料后，先把兩個扇形片的一邊對齊焊接完畢，在卷板機上逐漸卷成錐狀，點焊牢固形成一個圓錐筒。然后放在圖3所示的下筒體焊接夾具中，下筒體的上端面卡進上壓蓋的擋片與頂緊螺栓之間，旋緊頂緊螺栓；下筒體的下端面裝在下底盤的凹槽中，對其進行整形處理，達到精度要求后，再旋緊上壓蓋的壓緊螺栓，使下筒體的側(cè)縫對齊，對側(cè)縫進行焊接。

1.1.3 下筒體連接板焊接夾具

下筒體的最下部要焊兩根扁鋼，每根扁鋼上各有2個與底座連接的安裝孔，這兩根扁鋼起著與底座連接作用。

下筒體連接板焊接夾具由一塊560mm×560mm×10mm的鋼板制作，鋼板邊緣正對十字中心線的位置焊接4塊弧形擋板，在鋼板中按400mm×400mm的間距鉆4個φ13mm的孔，如圖4所示。

采用圖4所示的下筒體連接板焊接夾具，可以保證連接板位置的準確，同時使其正確焊接在錐筒的中心線上。

▲圖2 下筒體落料模板設計圖

▲圖3 下筒體對縫焊接夾具設計圖

▲圖4 下筒體連接板焊接夾具設計圖

使用時，先將待焊接扁鋼1和2用螺栓連接在底板上，緊挨底板上4塊弧形擋板的外側(cè)面壓進下筒體的下邊，此時下筒體扣在底板上，逐一完成待焊接扁鋼1和扁鋼2與下筒體的焊接，最后卸去連接螺栓。下筒體連接板焊接夾具的使用，保證了連接板位置的準確，同時使下筒體在焊接過程中不變形。

1.2 三角支撐架

三角支撐架下部用螺栓連接在下筒體的兩個支座上，上部與火箭發(fā)射架定向器托架進行連接，在行軍狀態(tài)時起著固定火箭發(fā)射架定向器的作用。

1.2.1 三角支撐架支座定位焊接夾具

兩個支座要焊接在下筒體的錐筒表面，支座的水平位置和垂直位置必須準確。用4根扁鋼為支架板焊接成一個矩形框，較長一根支架板的中央有一根中心線，其兩頭焊接2根支座安裝板，板中有連接栓孔（見圖5）。

焊接時，先將夾具套裝在下筒體的頂部無縫管環(huán)上，旋轉(zhuǎn)至發(fā)射架定向器0°位置（兩個支座的水平中心點）與夾具的中心線對齊，把兩個待焊支座用螺栓固定在夾具的連接栓孔中，按此位置完成支座的定位焊接，最后卸去兩個固定螺栓。

1.2.2 三角支撐架焊接夾具

三角支撐架用兩根鋼管焊接制作，關鍵是要保證上部定位平面和下部開叉兩個連接頭部的中心距離，同時下部開叉兩個連接頭的跨距能夠保證。

在一塊660mm×392mm×14mm的鋼板上，按三角支撐架的幾何尺寸，焊接2塊根部定位擋板、4塊側(cè)部定位擋板、2塊中部定位擋板和1塊頭部定位擋板（見圖 6）。

焊接時，先把兩個帶孔的連接平鍵條折彎成一定角度，緊貼在夾具底部的兩個根部定位擋板上，用螺栓固定；其次把下好料的鋼管套在連接平鍵條上，再把兩根鋼管頭部頂在頭部定位擋板上，兩根鋼管的外部緊靠側(cè)部定位擋板，連接筋板放在中部定位擋板之間。所有零件放置到位后，對其各接頭部位點焊完，包括中間的連接筋板，最后從夾具上取下三角支撐架，進行滿焊焊接工序，完成三角支架的制作。

▲圖5 三角支撐架支座定位焊接夾具

▲圖6 三角支撐架焊接模具

2 結束語

本文根據(jù)下筒體和三角支撐架的結構特點設計制作了完整的生產(chǎn)工裝夾具。下筒體各主要零部件的生產(chǎn)制作，均采用了相關夾具。夾具設計實用，定位精度高，使用起來可以大大提高工效。雖然說下筒體和三角支撐架的結構相對簡單，制作有一定的難度，但以上夾具經(jīng)過使用，均達到了設計要求，具有較高的應用價值。

［1］實用機械設計手冊編委會.實用機械設計手冊［M］.北京:機械工業(yè)出版社,2008.

［2］陳宏鉤.機械加工常用標準便查手冊［M］.北京:中國標準出版社,2006.

［3］陳光學，王錚.人工影響天氣作業(yè)方法及設備［M］.北京:中國宇航出版社,2002.

［4］楊炳華，魏旭輝，王星鈞，新疆人工增雨防雹作業(yè)裝備使用與維護［M］.北京:氣象出版社，2014.