【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及钣金成形，具体地，涉及一种运载火箭壁板校形装置及方法。
技术介绍
1、壁板是运载火箭贮箱的主要构件之一，其通过高筋+蒙皮的结构形式，在保证结构强度的同时兼顾减重效果。现有壁板采用厚板滚弯—铣切网格—校正的加工方式，由于壁板筋条区域和蒙皮区域厚度相差巨大，化铣网格抑或机铣网格均会破坏板材内部的应力平衡，释放应力，造成壁板的非预期变形，因此后续需要对壁板进行校形使其形位尺寸符合设计要求。
2、目前生产主流的壁板校正方式为“四轴滚弯+人工校形”。壁板完成网格加工后，首先在四轴滚弯机上完成圆弧校正，使得壁板的圆弧度基本符合要求。随后在平台上采用人工校形的方式，完成直线度和垂直度的校正，以及圆弧度的微调。人工校形通过对壁板一侧施加单点或多点的支撑，另一侧对筋条进行人工抡锤敲击的方式完成，实现材料的收放和弯曲。
3、人工校形缺点在于：(1)对操作人员技能要求高，对敲击落点、施力角度和施力稳定性都有很高要求，控制不当可能会造成壁板开裂等问题；(2)对操作人员体力依赖程度较高，校形时需要操作人员用力抡锤，对操作人员体力消耗大，无法长时间连续生产，制约了生产效率。(3)校形后壁板表面质量不佳，这是由于人工敲击时难以保证锤头与壁板正面接触，通常呈斜角接触，这使得敲击面积减小，容易在壁板表面留下敲击印记甚至轻微凹陷。
4、为改善壁板校正方式，对相关技术进行了调研，包括超声冲击喷丸校正和激光校正。超声冲击喷丸校正通过弹丸或撞针作用于金属表面，形成塑性变形和延伸，达到所需外形，但超声喷丸校正对高筋厚板零件
5、公开号为cn104588441b的专利文献公开了一种壁板预应力喷丸校形的方法，根据壁板的理论外形标记出需要校形的壁板最大预弯点及两侧的校形临界点，将预弯夹具中心的施力螺栓的预弯压块对应在最大预弯点处，预弯夹具的支撑杆的两端指向两侧的校形临界点，利用支撑杆两侧活动压块的半框结构对最大预弯点两侧的校形临界点的壁板结构进行限位，旋转施力螺栓对壁板实施预弯，在预弯状态下对壁板进行喷丸校形。上述方案采用了喷丸校形的方法，存在对高筋厚板零件的校正效果有限，力度不足则无法形成有效变形，力度加大则又会在壁板表面留下明显凹坑的技术问题。
技术实现思路
1、针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种运载火箭壁板校形装置及方法，在有效减少操作人员体能消耗，降低操作人员技能要求，增加生产可持续性，不降低生产效率的同时，提高校形后产品的表面质量。
2、根据本专利技术提供的运载火箭壁板校形装置，包括供电模块、供气模块、控制模块、悬吊支撑模块以及工作模块，所述供电模块电连接供气模块与控制模块，所述供气模块通过控制模块连接工作模块，并用于为工作模块提供高压气源，所述控制模块用于对工作模块进行压力调节和工作启动控制；
3、所述悬吊支撑模块包括悬吊部件与支撑工装，所述悬吊部件用于悬吊工作模块，所述支撑工装用于支撑待校形壁板，所述工作模块包括气锤，用于对待校形壁板的工作平面进行锤击校形。
4、优选地，所述气锤包括气锤锤体与设置在气锤锤体前端的锤头，所述锤头用于对待校形壁板进行锤击校形，气锤锤体的后端通过高压气管连接控制模块。
5、优选地，所述气锤锤体的后端设置有气压避震把手，所述气锤锤体的前端设置有侧把手，所述侧把手上设置有档位调节旋钮与工作按钮；
6、所述控制模块通过档位调节旋钮对锤头进行压力调节，所述控制模块通过工作按钮对锤头进行工作启动控制。
7、优选地，所述气锤锤体的前端设置有支座，进行锤击校形时，所述支座的端部紧贴所述待校形壁板，用于使锤头和工作平面之间保持固定间距。
8、优选地，所述气锤锤体上设置有激光发射头，所述激光发射头电连接所述供电模块并朝向工作平面设置，用于标定锤头的锤击点。
9、优选地，所述悬吊部件包括悬臂吊与平衡器，所述平衡器安装在悬臂吊上，所述气锤锤体的顶部设置有吊带并通过所述吊带悬吊于平衡器上；
10、所述支撑工装的底部设置有滚轮，所述待校形壁板被垂直夹持在所述支撑工装上所具有的滚轴之间。
11、优选地，所述控制模块包括多组控制组件，每组控制组件均包括减压阀、气室以及电磁阀，所述供气模块提供的高压气源经过不同控制组件中的减压阀后形成不同的减压压力，从而根据不用的校形需要使工作模块施加不同校形力。
12、优选地，所述供气模块包括空气泵与高压气瓶，所述空气泵、高压气瓶以及所述减压阀依次连接。
13、优选地，所述供电模块包括电源与整流器，所述电源输出的电流通过整流器后向所述空气泵与电磁阀供电。
14、根据本专利技术提供的运载火箭壁板校形方法，采用所述的运载火箭壁板校形装置，包括如下步骤：
15、步骤1：将待校形壁板置于支撑工装上的滚轴中间，并调节滚轴间距，使待校形壁板获得可靠支撑；
16、步骤2：开启电源，打开高压气瓶的出气阀，观察气源压力是否符合使用要求，若低于使用要求，开启空气泵向气瓶中充入高压气体；
17、步骤3：根据使用要求将多个控制组件中的减压阀及气压避震把手所具有的气压减震器压力调节至预设压力；
18、步骤4：使用悬臂吊将工作模块移动到预设位置；
19、步骤5：持握气锤，将其顶在待校形壁板上，观察激光发射头标定的锤击点同实际敲击点是否相同，若不同，则根据情况对激光发射头的位置进行微调校准，直至激光发射头标定的锤击点同待敲击位置重合；
20、步骤6：根据使用需求，旋转档位调节旋钮，将气锤的工作压力调整至预设压力；
21、步骤7：按下工作按钮，完成敲击；
22、步骤8：移动气锤及待校形壁板，使锤头对准下一处待敲击位置，重复步骤5至步骤7，直至校形完成；
23、步骤9：关闭高压气瓶的出气阀，关闭电源，排除管内剩余气体，整理现场。
24、与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：
25、1、本专利技术采用气锤代替人工锤击的技术手段，减少了操作人员体能消耗，降低了对操作人员的技能要求，提升了产品表面质量，与现有技术相比，本专利技术装置简单，无需通过仿真软件进行变形计算，避免结果受不同材料仿真模型准确度的影响，且降低了对操作者技能要求。
26、2、本专利技术采用控制模块控制气锤校正的技术手段，已通过试验验证可通过气锤压力控制实现对不同厚度壁板校正，避免了超声喷丸等方法校正高筋壁板时校形力和表面质量要求之间的矛盾，且本专利技术不引入热源，免除了激光校形等方式热源引入导致材料性能变化的影响。
27、3、本专利技术采用支撑工装上移动滚轴间距离可调的技术手段，通用性好，免除了新规格壁板对于工装设备的要求，适用于绝大多数规格壁板的校形。
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1.一种运载火箭壁板校形装置，其特征在于，包括供电模块、供气模块、控制模块、悬吊支撑模块以及工作模块，所述供电模块电连接供气模块与控制模块，所述供气模块通过控制模块连接工作模块，并用于为工作模块提供高压气源，所述控制模块用于对工作模块进行压力调节和工作启动控制；
2.根据权利要求1所述的运载火箭壁板校形装置，其特征在于，所述气锤包括气锤锤体(7)与设置在气锤锤体(7)前端的锤头(10)，所述锤头(10)用于对待校形壁板进行锤击校形，气锤锤体(7)的后端通过高压气管(6)连接控制模块。
3.根据权利要求2所述的运载火箭壁板校形装置，其特征在于，所述气锤锤体(7)的后端设置有气压避震把手(1)，所述气锤锤体(7)的前端设置有侧把手(8)，所述侧把手(8)上设置有档位调节旋钮(4)与工作按钮(3)；
4.根据权利要求2所述的运载火箭壁板校形装置，其特征在于，所述气锤锤体(7)的前端设置有支座(9)，进行锤击校形时，所述支座(9)的端部紧贴所述待校形壁板，用于使锤头(10)和工作平面之间保持固定间距。
5.根据权利要求2所述的运载火箭壁板校
6.根据权利要求2所述的运载火箭壁板校形装置，其特征在于，所述悬吊部件包括悬臂吊与平衡器，所述平衡器安装在悬臂吊上，所述气锤锤体(7)的顶部设置有吊带(2)并通过所述吊带(2)悬吊于平衡器上；
7.根据权利要求1所述的运载火箭壁板校形装置，其特征在于，所述控制模块包括多组控制组件，每组控制组件均包括减压阀、气室以及电磁阀，所述供气模块提供的高压气源经过不同控制组件中的减压阀后形成不同的减压压力，从而根据不用的校形需要使工作模块施加不同校形力。
8.根据权利要求7所述的运载火箭壁板校形装置，其特征在于，所述供气模块包括空气泵与高压气瓶，所述空气泵、高压气瓶以及所述减压阀依次连接。
9.根据权利要求8所述的运载火箭壁板校形装置，其特征在于，所述供电模块包括电源与整流器，所述电源输出的电流通过整流器后向所述空气泵与电磁阀供电。
10.一种运载火箭壁板校形方法，其特征在于，采用权利要求1-9任一项所述的运载火箭壁板校形装置，包括如下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种运载火箭壁板校形装置，其特征在于，包括供电模块、供气模块、控制模块、悬吊支撑模块以及工作模块，所述供电模块电连接供气模块与控制模块，所述供气模块通过控制模块连接工作模块，并用于为工作模块提供高压气源，所述控制模块用于对工作模块进行压力调节和工作启动控制；
2.根据权利要求1所述的运载火箭壁板校形装置，其特征在于，所述气锤包括气锤锤体(7)与设置在气锤锤体(7)前端的锤头(10)，所述锤头(10)用于对待校形壁板进行锤击校形，气锤锤体(7)的后端通过高压气管(6)连接控制模块。
3.根据权利要求2所述的运载火箭壁板校形装置，其特征在于，所述气锤锤体(7)的后端设置有气压避震把手(1)，所述气锤锤体(7)的前端设置有侧把手(8)，所述侧把手(8)上设置有档位调节旋钮(4)与工作按钮(3)；
4.根据权利要求2所述的运载火箭壁板校形装置，其特征在于，所述气锤锤体(7)的前端设置有支座(9)，进行锤击校形时，所述支座(9)的端部紧贴所述待校形壁板，用于使锤头(10)和工作平面之间保持固定间距。
5.根据权利要求2所述的运载火箭壁板校形装置，其特征在于，所述气锤锤体...
【专利技术属性】
技术研发人员：顾国荣，宋珂，邹隆勋，寇晗涛，王紫旻，杨斌，何冬青，黄伟，赵晖，
申请(专利权)人：上海航天精密机械研究所，
类型：发明
国别省市：
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