一种火箭发射筒托架及其一体化快速成型方法技术

本发明专利技术公开了一种火箭发射筒托架及其一体化快速成型方法，托架包括固定座和两个弧形的支撑臂，两个支撑臂为半圆形包围结构，支撑臂中部分布有减重孔，固定座中部设有定位凸台和连接凸台。通过对托架零件扫描及预处理、三维模型重构、金属3D打印以及3D打印件的精加工处理，从而实现其快速一体化成型加工。本发明专利技术中托架能够实现火箭筒的快速固定，且射界的调整范围大，整体稳定性好，托架的快速成型方法，可以避免托架焊接部位变形过大等问题，可有效提高界面结合强度和配合精度，同时保证整体强度的前提下，大大降低托架自重。大大降低托架自重。大大降低托架自重。

【技术实现步骤摘要】
一种火箭发射筒托架及其一体化快速成型方法


[0001]本专利技术涉及一种火箭发射装置中的辅助支撑设备以及其快速成型的制备方法，尤其是一种火箭发射筒托架及其一体化快速成型方法。

技术介绍

[0002]现有的火箭发射器主要由发射筒、护壳、前后护盖、发射机构、击发机构、瞄准具、握把和背带等组成，发射筒为套筒式结构，前筒用玻璃钢材料制成，后筒为铝制品。发射筒固定在框架上，用护带缠绕，构成整体护壳。在整体护壳的下方设有辅助支撑，辅助支撑包括三脚架和托架，其作用是对发射器筒体进行支撑和定位，保证在发射火箭弹时，整个装置的整体平衡性，并且可调节筒体的角度。
[0003]目前，由于火箭筒是用于发射火箭弹的便携式反坦克武器，要求易火控反应时间小于10秒，方向射界360
°
，高低射界
‑6°
～30
°
。火箭发射器上的托架通常马蹄形焊接结构，其下端设有与三脚架连接的底座，上端为马蹄形的支撑，支撑连段通过销钉与火箭筒连接。由于马蹄形托架为高强度钢的焊接件，形状较复杂，且加工面较多，质量大，不能满足野外装备轻量化的要求，由于焊接热输入过高以及电弧压力较大,导致其成型质量差,成型精度较低，冷却后的焊接件会产生变形，而且焊缝很难充分接触，影响整个托架与火箭筒之间的配合精度，很难保证高精度定位和快速调节等要求。
[0004]另外，类似火箭发射筒托架这种叉架类零件，由于精度加工等问题，通常采用3D金属打印技术制备，实现一体化成型。一体化成型过程中能够实现不同厚度、形状的加强筋、固定板或连接架与零件整体形状的一体化完成，所成型零件的形状、厚度、强度等参数大幅突破了传统的铸造成型、挤压成型、焊接成型等工艺的局限性，这样可以避免连接部位或焊接区成为整体结构的薄弱环节。但是，对于结构复杂的零件，面向传统制造进行设计，在逆向建模过程中，会存在连接部位或焊接区域影响打印后零件的成型质量，因此，逆向构建的模型无法直接用于3D金属打印。现有技术中，通过3D打印技术制备金属零部件的精度不超过0.1mm，使得采用目前3D打印技术制备的火箭发射筒托架零部件无法达到应用指标。

技术实现思路

[0005]本专利技术要解决的技术问题是提供一种火箭发射筒托架及其一体化快速成型方法，该托架能够实现火箭筒的快速固定，且射界的调整范围大，整体稳定性好，托架的快速成型方法，可以避免托架焊接部位变形过大等问题，可有效提高界面结合强度和配合精度，同时保证整体强度的前提下，大大降低托架自重。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术所采取的技术方案是：一种火箭发射筒托架，其特征在于：包括固定座和两个弧形的支撑臂，所述固定座为水平放置，所述支撑臂断面为槽形板件，两个所述支撑臂的一端与固定座左端的两侧面连接，形成半圆形包围结构，支撑臂的另一端设有半开放的连接端，支撑臂中部分布有减重孔；所述固定座中部设有定位凸台，定位凸台中心设置定位销孔，在定位凸台的一侧设有与固定座为一体的连接凸台，连接凸台的
中心设置用于连接的螺纹孔；所述固定座右端固定有两个平行的螺纹固定架，螺纹固定架的端部为圆形柱，圆形柱中心为螺纹孔。
[0007]对上述方案作进一步说明，所述连接端中间设有通孔，连接端的上端面设有与通孔连通的滑槽，滑槽边缘加工30度的倒角。
[0008]火箭发射筒托架的一体化快速成型方法，其特征在于包括如下步骤：步骤1，托架零件扫描及预处理：把托架置于水平放置的平台上进行两次以上扫描，获得托架的多组点云数据；每组点云数据分别导入Geomagic Wrap平台，获得多个点云模型，在点云模型上分别选取托架对应位置的点，作为特征点，进行合并，整合为一个托架面片模型；对托架面片模型进行补全、修整及圆润处理；步骤2，托架三维模型重构：把托架的面片模型导入至Geomagic Design X平台，并把模型的坐标系与Geomagic Design X平台坐标系对正；在托架的面片模型构建实体模型的基准面，基于基准面实现逆向构建CAD模型；然后，校核CAD模型与面片模型重合度，同时对CAD模型进行强度与质量分析，对满足要求的托架CAD模型进行高精度特征处理，获得托架打印模型；步骤3，托架3D打印：调整金属3D打印机内部环境及打印参数，对打印模型进行分层设置并模拟打印；检查没问题后，开始打印，获得托架的钛基合金件；步骤4，3D打印件的精加工：对3D打印得到的托架零件，利用抛光工具进行表面处理，对打印成型的托架进行高精度特征的精加工，最终得到与原有模型结构相同的托架零件。
[0009]所述步骤2，在重构的过程中，对托架的固定座与支撑臂之间的焊接部位，去除不规则面片，增加倒角规则特征；对托架的支撑臂的表面，需要基于大量采样点，构件标准曲面，偏移后形成实体模型。
[0010]所述步骤2中，托架CAD模型进行高精度特征处理原则：对托架的CAD模型上直径小于8mm以下的孔或螺纹孔删除，大于等于8mm的孔的孔径减小，对大的加工面的位置，沿法向增加1mm，对小的加工面出特征填充，去除该位置的特征。
[0011]所述金属3D打印机采用SLM成型技术的激光熔化打印设备。
[0012]采用上述技术方案所产生的有益效果在于：（1）火箭发射筒托架采用半圆形包围结构对发射筒进行固定支撑，并且在连接位置采用滑槽结构，方便发射筒与托架的快速拆装，使其便于野外的使用；（2）火箭发射筒托架下部设计为定位凸台和连接凸台，使其与三角支架之间通过销钉即可实现快速定位与连接，便于野外的快速拆装，而且配合面为两个圆形平面，定位稳固不晃动，保证安装后火箭筒整体稳定性；（3）火箭发射筒托架一体化快速成型方法，极大的缩减了产品生产周期，采用钛基合金材质进行3D打印，能够轻松制备具有空心或格子结构的零件，相比原有高强度钢以及传统设计加工方式相比，在保证力学性能的情况下大幅减少了连接件的使用数量，实现零件整体尺寸和形状的优化、尺寸微型化以及自身重量的大幅降低，能够为功能性部件的安装提供更大的空间，有助于托架应用于火箭筒上，在野外使用的便携性要求。
附图说明
[0013]图1是托架的组成部分结构爆炸示意图；图2和图3是焊接后的托架结构示意图；图4是托架连接端的结构示意图；图5是托架一体化成型流程图；图中：1、连接端，2、支撑臂，3、固定座，4、定位凸台，5、螺纹固定架， 6、连接凸台，7、减重孔，11、倒角，12、滑槽，13、销孔。
具体实施方式
[0014]下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。
[0015]有附图1可以看出，本专利技术中的火箭发射筒托架是由水平放置的固定座3和2个弧形的支撑臂2焊接而成，其中2个弧形的支撑臂2分别位于固定座3的两侧，并与之一体成型，2个弧形的支撑臂2形成半圆形的包围结构，两个支撑臂2的开放端设置连接端1，该连接端1与火箭发射筒的外壁对称固定的销钉连接，支撑臂2的半包围部分容纳火箭发射筒外圆面，形成对火箭发射筒的连接与支撑。
[0016]为了使本托架满足火箭发射筒使用及强度要求，降低托本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种火箭发射筒托架，其特征在于：包括固定座（3）和两个弧形的支撑臂（2），所述固定座（3）为水平放置，所述支撑臂（2）断面为槽形板件，两个所述支撑臂（2）的一端与固定座（3）左端的两侧面连接，形成半圆形包围结构，支撑臂（2）的另一端设有半开放的连接端（1），支撑臂（2）中部分布有减重孔（7）；所述固定座（3）中部设有定位凸台（4），定位凸台（4）中心设置定位销孔，在定位凸台（4）的一侧设有与固定座（3）为一体的连接凸台（6），连接凸台（6）的中心设置用于连接的螺纹孔；所述固定座（3）右端固定有两个平行的螺纹固定架（5），螺纹固定架（5）的端部为圆形柱，圆形柱中心为螺纹孔。2.根据权利要求1所述的一种火箭发射筒托架，其特征在于：所述连接端（1）中间设有通孔，连接端（1）的上端面设有与通孔连通的滑槽（12），滑槽（12）边缘加工30度的倒角。3.如权项1所述托架的一体化快速成型方法，其特征在于包括如下步骤：步骤1，托架零件扫描及预处理：把托架置于水平放置的平台上进行两次以上扫描，获得托架的多组点云数据；每组点云数据分别导入Geomagic Wrap平台，获得多个点云模型，在点云模型上分别选取托架对应位置的点，作为特征点，进行合并，整合为一个托架面片模型；对托架面片模型进行补全、修整及圆润处理；步骤2，托架三维模型重构：把托架的面片模型导入至Geomagic Design X平台，并把...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩志杰，黄风山，刘晓阳，满晓飞，霍增辉，
申请(专利权)人：河北科技大学，
类型：发明
国别省市：