火箭發射架定向器生產的工裝設計

□ 楊炳華 □ 王星鈞

新疆維吾爾自治區人工影響天氣辦公室 烏魯木齊 830002

定向器是火箭發射架的重要構件之一，安裝在火箭架的上部，起著裝載和定向發射火箭彈的作用，它由發射導軌、導軌活動墊塊、導軌撐架、導軌托架等部件組成，如圖1所示。

該火箭發射定向器可裝載WR-98型、HJD-82型、RYI-6300型和BL-1型號的火箭彈，具備發射導軌的包容圓直徑可調的功能。

裝載待發射火箭彈的發射導軌，其包容圓直徑的大小取決于上述部件的加工精度。包容圓直徑小，火箭彈裝不進導軌內；包容圓直徑大，則定向性能差。火箭發射時彈架的共振會損壞定向器，所以定向器生產的關鍵是解決好發射導軌包容圓直徑的合適度。由于發射導軌較長，組件較多，影響其精度的因素不僅是部件的高度誤差，還與部件的平直度和連接螺栓孔徑、孔位的一致性等都有很大的關系，如果采用手工加工，則達不到發射導軌包容圓直徑設計的技術要求。

隨著對火箭作業的需求增多，如何提高生產效率、降低成本，是火箭發射架生產廠家關心的問題。采用工裝對其進行加工，使組件標準化，可減少部件加工工序，縮短加工時間。

筆者針對發射導軌、導軌活動墊塊、導軌撐架和導軌托架的結構，經多次試驗，設計制作出相關工裝，并利用此工裝進行發射架的生產。

1 工裝設計

1.1 發射導軌與導軌活動墊塊

1.1.1 發射導軌與導軌活動墊塊鋁合金擠壓成型模

發射導軌是組成定向器最基本的元素，由上、下兩根發射導軌組成，發射導軌內裝載待發射的火箭彈。因為要裝載不同直徑的火箭彈，選擇發射導軌和導軌活動墊塊的規格也就不同，通過組合，可以發射WR-98型 （φ82 mm）、HJD-82 型 （φ82 mm）、RYI-6 300 型（φ66 mm）和 BL-1型（φ56 mm）火箭彈。

導軌活動墊塊有上、下之分，它的作用是將上、下發射導軌與導軌撐架之間隔開一定的距離，提供了火箭彈尾翼滑行的空間。上導軌活動墊塊，固定正向安裝；下導軌活動墊塊，可以正、反向安裝，用于改變發射軌道的包容圓直徑。

▲圖1 6導軌定向器結構設計圖

根據圖1中發射導軌和上、下導軌活動墊塊的截面圖與擠壓機型號，其擠壓模具及制作工藝基本相同，以下導軌活動墊塊為例，設計一個一次擠壓成形模具。

考慮到減輕整體定向器的質量、導軌的平直度和剛性以及抗氧化性、耐腐蝕等因素，采用鋁合金材質6063制作，利用直徑約170 mm的H13鋼（4Cr5MoSiV1國內牌號），設計的下導軌活動墊塊一次擠壓成型模具如圖2所示。

模具由模墊、型模、導流模三部分組成。原材料經過型模擠壓后達到設計的樣式及尺寸，導流模是把成形的鋁合金材料托住導向，沿一定的軌道出模。生產時，模具安裝在擠壓機（約880 t規格）內，將鋁合金材料加熱至480～500℃的溫度，進擠壓機擠壓成長條料，然后由拉伸機進行拉伸校直成型材。定向器生產廠家可依據發射導軌和導軌活動墊塊的設計長度，截取而用。

1.1.2 發射導軌定位鉆孔模

發射導軌要固定在導軌撐架上，需要在每根導軌上按設計尺寸鉆5個孔，其中4個φ9 mm的孔用來穿過螺栓，1個φ16 mm的孔安裝點火觸頭總成，各孔間距必須準確，孔的中心位置應在導軌中心的連線上，否則無法裝配。

導軌鉆孔定位模具由扁鋼鉆模板和固定架組成。扁鋼鉆模板采用1 610 mm×30 mm×8 mm的扁鋼，在扁鋼一端焊一擋板，在扁鋼的中心連線上按距離、孔徑鉆好孔，孔位中都鑲有經過淬火處理的鉆套，保證了使用的準確度和耐久性；固定架采用10 mm寬的扁鋼制成，中間有1根絲桿，絲桿上部焊接1根旋轉桿，如圖3所示。使用時，把扁鋼鉆模板放到發射導軌的槽內，擋板緊貼發射導軌的后端面，兩個固定架按圖示位置固定在發射導軌上，轉動旋轉桿，絲桿下移，頂在扁鋼鉆模板上，將扁鋼鉆模板和發射導軌固定在一起，完成鉆孔。

▲圖3 φ82 mm、φ66 mm發射導軌定位鉆孔模具設計圖

▲圖2 下導軌活動墊塊一次擠壓成型工裝設計圖

1.2 導軌撐架鋁橫條銑槽夾具

導軌撐架起著固定上、下兩根發射導軌和導軌活動墊塊的作用。導軌撐架的生產早期采用鋼板線切割，然后電鍍，設備重且使用一段時間會氧化。曾考慮采用鋁合金壓鑄一次成形模具，由于模具的制作成本過高而放棄。

本文采用鋁合金條組合方法解決這個問題，每片導軌撐架需用鋁合金橫條2根、鋁合金豎條4根以及8個M8不銹鋼螺栓用于連接固定。

為了保證導軌撐架組合的強度和精度，在每根鋁合金橫條上銑4條槽，槽的寬度、深度、位置必須精準。每一個發射軌道由一組4個導軌撐架組成，所以軌道撐架銑槽夾具需排列鋁合金橫條8根，并且一次加工完畢，才能保證發射導軌的平直度和軌道包容圓直徑的一致性，設計的導軌撐架鋁合金橫條銑槽夾具如圖4所示。

導軌撐架鋁合金橫條銑槽夾具由4根框架固定螺栓、前后2片擋板、7根導軌撐架鋁合金橫條固定螺栓組成。先將8根切割好的鋁合金橫條整齊排列在框架內，旋緊4根框架固定螺栓的螺母，再旋緊7根導軌撐架鋁合金橫條固定螺栓的螺母，將8根待加工的鋁合金橫條并列擠壓在銑床臺面上，按尺寸一次性在每根鋁合金橫條上銑出4個槽，這樣保證了一組4片軌道撐架鋁合金橫條上槽的寬度、深度和間距的一致性和裝配精度與零件間的通用性、互換性。

▲圖4 導軌撐架鋁合金橫條銑槽夾具設計圖

▲圖5 導軌托架焊合夾具設計圖

每根鋁合金橫條上要鉆4個孔，每根鋁合金豎條的兩頭鉆孔、攻絲，最后用8個涂上螺紋膠的不銹鋼（M8內六角）螺栓，將2根鋁合金橫條和4根鋁合金豎條組裝連接成軌道撐架。

1.3 導軌托架焊合夾具

導軌托架起著連接導軌撐架的作用，采用40 mm×20 mm、3 mm厚方形鐵管焊接制作。由于焊接時熱應力發生變化，導致整個托架容易變形。因此，在焊接時必須用夾具將每根待焊管固定，整體焊畢，冷卻后才從夾具中取出，才能保證導軌托架的平直度。

在一塊1 720 mm×524 mm×16 mm的平直鋼板上，按設計位置焊接14片擋板和4個螺栓，4片壓板穿在螺栓上，如圖5所示。

將6根切割好的待焊管緊靠擋板擺放，用平臺上的4個壓板通過螺栓將6根待焊管緊緊固定在夾具上，逐一完成上部的焊接，冷卻后翻過來，完成整體焊接。

2 結束語

本文根據定向器的結構和加工需要，設計制作了下導軌活動墊塊的鋁合金擠壓成形模、φ82 mm和φ66 mm組合式發射導軌定位鉆孔模、導軌撐架的鋁合金橫條銑槽夾具、導軌托架的焊合夾具，利用上述工裝生產出的下導軌活動墊塊、導軌撐架、導軌托架，達到了加工精度的要求。經試驗證明，定向器所有部件均采用模具化生產，保證了部件的互換性和定向器發射導軌包容圓直徑的一致性，具有較高的實用價值。

［1］ 章澄昌，許煥斌，段英.人工影響天氣崗位培訓教材［M］.北京：氣象出版社，2003.

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

［3］ 楊炳華，王旭，廖飛佳.新疆人工影響天氣［M］.北京：氣象出版社，2014.

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