CN102248376A

CN102248376A - 大长径比多孔薄壁护管的加工方法

Info

Publication number: CN102248376A
Application number: CN2011101769968A
Authority: CN
Inventors: 韩庆波; 汪训杰; 陈妍; 王华东
Original assignee: Hubei Sanjiang Space Jiangbei Mechanical Engineering Co Ltd
Current assignee: Hubei Sanjiang Space Jiangbei Mechanical Engineering Co Ltd
Priority date: 2011-06-28
Filing date: 2011-06-28
Publication date: 2011-11-23
Anticipated expiration: 2031-06-28
Also published as: CN102248376B

Abstract

本发明公开了一种大长径比多孔薄壁护管的加工方法。所述方法是先将管材切割成护管所需的长度；将低温铅锡合金加热熔化为液体后浇注到管材内孔中；用分度头卡盘装夹管材一端的螺纹堵头，用铣床顶尖顶紧管材另一端的螺纹堵头，管材外壁的两侧用平口钳校直夹紧；在数控铣床上安装铣刀对管材壁均布腰形孔进行铣加工，沿管材轴向逐排加工排腰形孔；将铣加工完的管材垂直悬挂加热，使低温铅锡合金熔化脱离管材内孔，即得大长径比多孔薄壁护管。采用本发明所提供的方法进行大长径比多孔薄壁护管的加工，产品合格率高，达到99％以上；加工精度较高，完全满足产品设计精度要求；加工效率提高50％以上。

Description

大长径比多孔薄壁护管的加工方法

技术领域

本发明涉及细长薄壁均布孔系钢管的加工技术，具体地指一种大长径比多孔薄壁护管的加工方法。

背景技术

管壁上均布有腰形孔的护管是子母弹头抛撒机构中的重要零件。抛撒机构与弹头壳体、子弹子***、解爆及抛撒点火子***等构成弹头子***。在抛撒点火子***的作用下，发射器中的点火药被点燃，从点火管中喷射出，点燃发射药，发射药燃烧后形成的高温、高压气体从护管中喷射出，在铝箔筒中均压后，径向推动波纹管，波纹管推动子弹，将子弹均匀抛撒出去，打击预定目标。护管的作用是增加发射器的强度和刚度，且不能阻碍发射气体的流动。因此，护管腰形孔之间的筋宽在满足强度和刚度的前提下应取较小的数值，较佳的设计参数为1.2～2.5mm。如果筋宽小于1.2mm，护管存在被发射火焰加热变形或熔化的隐患，影响气流的均匀流动，从而影响武器***的打击范围和打击效果。

目前，子母弹头抛撒机构中的护管为大长径比、多孔、薄壁优质结构钢或高强度铝合金管类零件，其长径比20～40、长度400～1600mm、外圆直径20～100mm，管材壁厚1～3mm，腰形孔数量100～600。

现有护管加工工艺流程为：管材下料后，在其两端车外螺纹，用数控铣加工腰形孔，腰形孔需要铣刀多次加工进给。采用现有工艺加工腰形孔，由于护管所用的管材长径比大及壁薄，护管的刚性差，护管找正、加工要求不细化、不优化，产品加工的合格率小于50％，且产品的加工精度低，加工效率低下。

发明内容

本发明的目的就是要克服现有技术的不足，提供一种能提高产品合格率和加工精度及效率的大长径比多孔薄壁护管的加工方法。

为实现上述目的，本发明所设计的大长径比多孔薄壁护管的加工方法，包括以下步骤：

1)管材下料：将大长径比薄壁管材切割成护管所需的长度，并在其两端车削外螺纹；

2)浇注低温铅锡合金：将低温铅锡合金加热熔化为液体后，浇注到管材的内孔中，两端用螺纹堵头封堵，然后垂直悬挂，室温冷却凝固；

3)安装、找正：用分度头卡盘装夹管材一端的螺纹堵头，用铣床顶尖顶紧管材另一端的螺纹堵头，管材外壁的两侧用多个平口钳校直夹紧；

4)腰形孔铣加工：根据管材的管壁上均布腰形孔的设计要求，在数控铣床上用铣刀对管材进行铣加工，沿管材轴向加工完一排腰形孔后，松开平口钳，转动分度头卡盘，使管材分度后处于第二排腰形孔的加工位置；再夹紧平口钳，铣加工第二排腰形孔；用相同的方法，加工完余下各排腰形孔；

5)低温铅锡合金回收：将铣加工完的管材垂直悬挂加热，使其中的低温铅锡合金熔化脱离管材的内孔，即可获得加工好的大长径比多孔薄壁护管。

进一步地，所说的步骤2)中，低温铅锡合金按照质量百分比由55～65％的铅和45～35％的锡组成。

进一步地，所说的步骤2)和步骤5)中，低温铅锡合金的加热熔化温度为210～260℃。

进一步地，所说的步骤2)中，低温铅锡合金的冷却凝固时间为1～2h。

进一步地，所说的步骤3)和步骤4)中，相邻平口钳的间距为150～300mm。

进一步地，所说的步骤3)和步骤4)中，平口钳定位侧面的直线度误差不大于0.1mm。

进一步地，所说的步骤4)中，铣刀采用直径与腰形孔宽度相同的定尺寸键槽铣刀，一次走刀铣削一个腰形孔。

本发明的有益效果在于：本发明采用在护管孔中浇注低温铅锡合金增加护管的刚性；平口钳多点校正夹紧保证护管的实际加工部位与工艺设计的理论加工部位一致以减小加工位置误差；键槽铣刀定尺寸一次铣削以保持护管加工刚性以及减少多次加工的进给误差。采用本发明所提供的方法进行大长径比多孔薄壁护管的加工，具有以下优点：

其一，产品合格率由普通铣加工小于50％，提高到99％以上。

其二，加工精度较高，完全满足产品设计精度要求：产品设计文件要求腰形孔之间的筋宽不小于1.2mm，允许偏差为0～+0.6mm；实际加工出的腰形孔之间的筋宽不小于1.3mm，偏差为+0.1～+0.5mm。

其三，加工效率提高50％以上。

附图说明

图1为大长径比多孔薄壁护管在加工状态的主视结构示意图。

图2为图1的俯视结构示意图。

图3为图1中护管的放大结构示意图。

图4为图3中的Z-Z剖视结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。

实施例1：

针对Φ30mm×1008mm护管采用材料为45号优质结构钢。

采用国产立式数控铣床，护管加工的工艺过程如下：

1)管材下料：将大长径比薄壁管材3切割成护管所需的长度，并在其两端车削外螺纹，管材3的长度为1008mm，外圆直径为Φ30mm，长径比为33.6，管材壁厚为1.5mm；

2)浇注低温铅锡合金：将按照质量百分比由55％的铅和45％的锡组成的低温铅锡合金放入不锈钢容器中，在210℃加热熔化为液体；用不锈钢勺和漏斗将低温铅锡合金液体浇注到管材3的内孔中，两端用螺纹堵头2封堵，然后垂直悬挂，室温冷却凝固，冷却1.5h；

3)安装、找正：用分度头卡盘6装夹管材3一端的螺纹堵头2，用铣床顶尖1顶紧管材3另一端的螺纹堵头2，找正平口钳7定位侧面的直线度误差不大于0.1mm后，将管材3外壁的两侧用3个宽度为200mm的平口钳7校直装夹，相邻平口钳7的间距为150mm；

4)腰形孔铣加工：在管材3壁圆周12等分有408个的腰形孔5，腰形孔的孔长L为26mm，孔宽A为6mm，腰形孔5之间的筋宽B为1.2mm～1.8mm，在数控铣床上用直径与腰形孔5的孔宽A相同为6mm的铣刀4对管材3进行铣加工，沿管材3轴向加工完一排腰形孔5后，松开平口钳7，转动分度头卡盘6，使管材3分度30°后处于第二排腰形孔5的加工位置，夹紧平口钳7，铣加工第二排腰形孔5；用相同的方法，加工完余下的10排腰形孔；

5)低温铅锡合金回收：将铣加工完的管材3垂直悬挂在电阻加热炉中于210℃加热，使其中的低温铅锡合金熔化脱离管材3的内孔，即可获得加工好的大长径比多孔薄壁护管；低温铅锡合金熔化脱离后用不锈钢容器收集后重复利用。

加工所得的护管，其腰形孔的筋宽不小于1.3mm，偏差为+0.1～+0.5mm，加工精度较高，满足产品设计精度要求。

实施例2：

针对Φ39mm×780mm护管采用材料为LF6M防锈铝。

采用国产立式数控铣床，护管加工的工艺过程如下：

1)管材下料：将大长径比薄壁管材3切割成护管所需的长度，并在其两端车削外螺纹，管材3的长度为780mm，外圆直径为Φ39mm，长径比为20，管材壁厚为1.5mm；

2)浇注低温铅锡合金：将按照质量百分比由65％的铅和35％的锡组成的低温铅锡合金放入不锈钢容器中，在260℃加热熔化为液体；用不锈钢勺和漏斗将低温铅锡合金液体浇注到管材3的内孔中，两端用螺纹堵头2封堵，然后垂直悬挂，室温冷却凝固，冷却1.5小时；

3)安装、找正：用分度头卡盘6装夹管材3一端的螺纹堵头2，用铣床顶尖1顶紧管材3另一端的螺纹堵头2，找正平口钳7定位侧面的直线度误差不大于0.1mm后，将管材3外壁的两侧用2个宽度为200mm的平口钳7校直装夹，两个平口钳7侧面之间的距离为280mm；

4)腰形孔铣加工：在管材3壁圆周16等分有432个的腰形孔5，腰形孔的孔长L为24mm，孔宽A为6mm，腰形孔5之间的筋宽B为1.2mm～1.7mm；在数控铣床上用直径与腰形孔5的孔宽A相同为6mm的铣刀4对管材3进行铣加工，沿管材3轴向加工完一排腰形孔5后，松开平口钳7，转动分度头卡盘6，使管材3分度22.5°后处于第二排腰形孔5的加工位置，夹紧平口钳7，铣加工第二排腰形孔5；用相同的方法，加工完余下的14排腰形孔5；

5)低温铅锡合金回收：将铣加工完的管材3垂直悬挂在电阻加热炉中于260℃加热，使其中的低温铅锡合金熔化脱离管材3的内孔，即可获得加工好的大长径比多孔薄壁护管；低温铅锡合金熔化脱离后用不锈钢容器收集后重复利用。

加工所得的护管，其腰形孔的筋宽不小于1.3mm，实际偏差为+0.1～+0.4mm，加工精度较高，满足产品设计精度要求。

Claims

1.一种大长径比多孔薄壁护管的加工方法，包括以下步骤：

1)管材下料：将大长径比薄壁管材(3)切割成护管所需的长度，并在其两端车削外螺纹；

2)浇注低温铅锡合金：将低温铅锡合金加热熔化为液体后，浇注到管材(3)的内孔中，两端用螺纹堵头(2)封堵，然后垂直悬挂，室温冷却凝固；

3)安装、找正：用分度头卡盘(6)装夹管材(3)一端的螺纹堵头(2)，用铣床顶尖(1)顶紧管材(3)另一端的螺纹堵头(2)，管材(3)外壁的两侧用多个平口钳(7)校直夹紧；

4)腰形孔铣加工：根据管材(3)的管壁上均布腰形孔(5)的设计要求，在数控铣床上用铣刀(4)对管材(3)进行铣加工，沿管材(3)轴向加工完一排腰形孔(5)后，松开平口钳(7)，转动分度头卡盘(6)，使管材(3)分度后处于第二排腰形孔(5)的加工位置；再夹紧平口钳(7)，铣加工第二排腰形孔(5)；用相同的方法，加工完余下各排腰形孔(5)；

5)低温铅锡合金回收：将铣加工完的管材(3)垂直悬挂加热，使其中的低温铅锡合金熔化脱离管材(3)的内孔，即可获得加工好的大长径比多孔薄壁护管。

2.根据权利要求1所述的大长径比多孔薄壁护管的加工方法，其特征在于：所说的步骤2)中，低温铅锡合金按照质量百分比由55～65％的铅和45～35％的锡组成。

3.根据权利要求2所述的大长径比多孔薄壁护管的加工方法，其特征在于：所说的步骤2)和步骤5)中，低温铅锡合金的加热熔化温度为210～260℃。

4.根据权利要求1或2或3所述的大长径比多孔薄壁护管的加工方法，其特征在于：所说的步骤2)中，低温铅锡合金的冷却凝固时间为1～2h。

5.根据权利要求1或2或3所述的大长径比多孔薄壁护管的加工方法，其特征在于：所说的步骤3)和步骤4)中，相邻平口钳(7)的间距为150～300mm。

6.根据权利要求4所述的大长径比多孔薄壁护管的加工方法，其特征在于：所说的步骤3)和步骤4)中，相邻平口钳(7)的间距为150～300mm。

7.根据权利要求1或2或3所述的大长径比多孔薄壁护管的加工方法，其特征在于：所说的步骤3)和步骤4)中，平口钳(7)定位侧面的直线度误差不大于0.1mm。

8.根据权利要求4所述的大长径比多孔薄壁护管的加工方法，其特征在于：所说的步骤3)和步骤4)中，平口钳(7)定位侧面的直线度误差不大于0.1mm。

9.根据权利要求1或2或3所述的大长径比多孔薄壁护管的加工方法，其特征在于：所说的步骤4)中，铣刀(4)采用直径与腰形孔(5)宽度相同的定尺寸键槽铣刀，一次走刀铣削一个腰形孔。

10.根据权利要求4所述的大长径比多孔薄壁护管的加工方法，其特征在于：所说的步骤4)中，铣刀(4)采用直径与腰形孔(5)宽度相同的定尺寸键槽铣刀，一次走刀铣削一个腰形孔。