CN103707054B - 一种三对接面的分离装置协调装配方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于装配方法，具体涉及一种三对接面的分离装置协调装配方法：测量切割索保护罩的高度，在框上定位切割索保护罩组件：按保护罩组件上的底孔向框上透孔；将保护罩组件拆下；在框上攻丝，安装钢丝螺套；在框上定位对接管组件，并按对接管组件的位置装配膨胀管，调整膨胀管插入深度达到设计要求；装配膨胀管保护罩，边装配边测量；将膨胀管保护罩定位加紧；拆下保护罩及扁平管，重复步骤二～步骤四步；正式装入切割索保护罩、扁平管及膨胀管保护罩；复测保护罩的装配尺寸，并与试装配数据对比；安装定位销、导向销，与涉及分离的部段进行试对接。本发明的效果是：满足装配强度、协调性要求，满足发射需要。

Description

一种三对接面的分离装置协调装配方法

技术领域

本发明属于装配方法，具体涉及一种三对接面的分离装置协调装配方法。

背景技术

目前，国内一般航空航天产品的分离装置上只有两个对接面，即只能控制两个部段产品进行分离，分离位置均在中间。普通分离装置的装配均采用传统的制孔和螺栓连接方法，易造成对接不协调、分离面不精确等问题。而且普通分离装置的装配只能保证一次分离，难以解决多次头罩分离的难题。

多对接面分离装置一般具有三个及以上对接面，采用削弱槽控制分离位置，如图1所示。由于不能兼顾其它分离面的装配精度，因此现有的装配工艺无法用在这种多对接面分离装置上。这种分离装置的上、下保护罩产品装配完成后，在安装火工品前还需拆下，因此必须保证配合良好，对协调性要求较高。多对接面分离装置的装配方法，一方面精确定位保护罩，确保切割索或者膨胀管与保护罩协调不发生干涉，且保护罩间隙均匀，有效发挥保护作用；另一方面能够控制削弱槽与切割索对正精度不低于0.5mm，确保精确分离。

发明内容

本发明的目的是提供一种三对接面的分离装置协调装配方法。

本发明是这样实现的：一种三对接面的分离装置协调装配方法，包括下述步骤：

步骤一：测量切割索保护罩的高度，在框上定位切割索保护罩组件，选取48点测量装入组件后的高度，调整至高度波动值小于0.2mm，保证组件装入后无间隙；

步骤二：按切割索保护罩组件上的底孔向框上透孔，并扩孔；

步骤三：将切割索保护罩组件拆下，将组件上的底孔扩孔至设计要求直径；

步骤四：在框上攻丝，安装钢丝螺套；

步骤五：在框上定位对接管组件，并按对接管组件的位置装配膨胀管，调整膨胀管插入深度达到设计要求；

步骤六：装配膨胀管保护罩，边装配边测量，调整至各膨胀管保护罩间间隙均匀且小于2mm；

步骤七：将膨胀管保护罩定位夹紧，按膨胀管保护罩上的底孔向框上透孔，并扩孔；

步骤八：拆下膨胀管保护罩及扁平管，重复步骤二～步骤四步直至完成整个装置的试装配及攻丝工作；

步骤九：参考试装配步骤，正式装入切割索保护罩、扁平管及膨胀管保护罩，安装部分螺钉；

步骤十：复测切割索保护罩的装配尺寸，并与试装配数据对比，偏差不大于0.2mm；出现偏差则重新试装配，调整孔位；

步骤十一：安装定位销、导向销，与涉及分离的部段进行试对接。

如上所述的一种三对接面的分离装置协调装配方法，其中，所述的步骤一包括切割索保护罩组件由保护罩和起爆接头两部分组成，装配前先将两部分用销钉和螺栓连接，组成整圆，使之成为切割索保护罩组件，测量保护罩高度h、框上槽的深度H，记录尺寸，将组件按象限定位，试装入框的槽中，测量切割索保护罩上端距框端面的距离L，通过对比h、H、L三个数值即可得出切割索保护罩底面与框槽面的贴合间隙，以确保切割索保护罩装配到位，即切割索凹槽中心与削弱槽对正，通过试验研究，三个数值波动幅度不大于0.2mm即可保证装配位置；

初步装配完成后，按切割索保护罩上的底孔向框上透孔，拆下切割索保护罩，在框上攻丝、装钢丝螺套，重新装配切割索保护罩组件，按象限对正，在圆周上选取6点安装螺钉，即完成切割索保护罩的装配。

如上所述的一种三对接面的分离装置协调装配方法，其中，所述的步骤五包括：膨胀管保护罩装配前需安装扁平管，调整安装完毕后装配膨胀管保护罩，试装完成后，在每一段膨胀管保护罩上逐一进行标记，以后每次拆卸均须按此标记复位，拆下膨胀管保护罩及扁平管，在框上制孔攻丝，安装钢丝螺套，并在膨胀管保护罩上扩孔，制孔工作及气密检查完成后，将扁平管、膨胀管保护罩组件复位，并安装螺钉，以验证膨胀管保护罩最终状态的协调性。

如上所述的一种三对接面的分离装置协调装配方法，其中，所述的步骤八包括：8.1扁平管截面尺寸控制

采用Φ13×0.85mm的圆管压制成型出扁平管，长短轴之比是16.4：7＝2.34，即长轴是短轴长度的2.34倍，扁平管压制过程中截面变形是非常不均匀的：表面圆弧处变形最大，也最复杂，它不但承受自身的变形力，还要受中性层以外受拉变薄、中性层以内的受压变厚，所以如达到冯·卡门曲线要求的截面尺寸，无论是工艺，还是工装设计，在选择回弹参数都需要重点考虑；

通过理论计算可知圆管外圆展开尺寸41mm，设计给定的扁平管长短轴的展开长度为2×3.5×π+2×(16.4-7)mm也是41mm，在这样的条件下扁平管的压扁成型理论上是可行的；

通过试验最终确定了凹槽式的成型模具，控制了冯·卡门曲线R处的变形，解决了超差的问题，端面两端圆弧变形规则；

8.2扁平管扭转度控制

冯卡门曲线扁平管最长的1根为4600mm，含工艺余量，由于长度过长，模具有效工作长度2000mm，不可避免地出现多段压制成型超长扁平管，如何保证多段压制的过渡段截面扭转度不超过1.5mm/m成为压制成型的首要难题；

为了避免分段成型时过渡段相接处上下平直段有明显的压痕，在制作模具时在上模加工出一定长度的斜边过渡区，有效解决了相接过渡处留下压痕的难题；

为了更好的控制扭转度，在前一段管子成型后，设计制造了保护膜工装，可有效防止后面段管子压制时前段管子因内部加压引起的变形；

8.3扁平管成型凹陷控制

压制时既要保证成型前后管子的周长不变，同时保证成型后上下平面的成型凹陷不能大于0.1mm，对压制成型提出了很高的要求，须进行大量的试验和工艺摸索，试验最终确定了如下控制方案：

8.3.1管子内部加压：为了防止薄壁管在模具压力作用下产生凹陷，通过专用的试验台在管子内部通入了一定压力的水，通过液体的支撑作用来防止管子压扁过程中的凹陷，通过反复试验最后确定管内压力值为8MPa～10MPa；

8.3.2多次压扁成型：通过反复试验最后确定了采用多次翻转管子180°，5～6次压扁成型的工艺方法，使钢管逐渐变形，减少了一次压制成型，金属来不及变形，R处受拘束造成的管子上端面的成型凹陷；

8.4扁平管弯曲成型技术

钢管压扁后弯曲成型冯卡门曲线，冯卡门曲线扁平管长短轴之比是16.4：7＝2.34，由于沿长轴方向弯曲，因此截面变形非常不均匀，相对于沿短轴方向弯曲更容易起皱及变形，以何种方式实现管子弯曲的冯卡门曲线形状及壁薄管弯曲过程回弹计算问题成为弯曲成型的关键和难点；

通过冯卡门曲线方程计算各弯曲点及角度，使用特制的工艺装备进行弯曲，通过检验样板进行验证，解决并保证了形状、尺寸要求，有效的控制了平面度、扭转度、变形量，避免了裂纹、起皱、椭圆度超差缺陷，同时，工艺上采用预定长度弯曲、定向弯曲和弯曲后修正，主要是靠模线样板修正，方法实现了冯卡门曲线扁平管的弯曲成型，主要采取了以下工艺措施：

a.为了避免扁平管弯曲时起皱，保证弯曲扁平管的扭转度，设计制造了带凹槽的弯曲模具，凹槽的宽度与扁平管短轴尺寸相同；

b.精确计算回弹值，综合考虑管子材料的弹性模数、管子壁厚及弯曲部分的弧长因素，通过试验及理论计算最后确定模具轮廓为半径为1m的1/4圆弧；

c.由于在弯曲过程中管子的长度变化包括拉伸和弯曲伸长量，其数值随管子的材料、尺寸、弯曲直径、弯曲角而变化，冯卡门曲线扁平管采用了分段弯曲取代了一次弯曲的方法，整体贴靠样板进行修正成型，实现了冯卡门曲线扁平管的弯曲成型；

扁平管装配前已将角片铆接完毕，并做气密检查，为保证不损伤管体，装配将角片上的铆钉头锉修至低于表面0.1mm，安装扁平管前，先在象限处定位对接管组件，以对接管组件为基准试装扁平管，装配时先装扁平管右侧，保证插入距离不小于12mm，左侧扁平管与对接管组件进行比对，确保对接管组件装配位置正确，扁平管左侧插入量调整到10mm至12mm，多余处进行锉修，此种装配方法有效保证了扁平管的对接长度和对接管组件的装配位置。

本发明显著的有益效果是：形成了完整的多对接面分离装置协调装配方法理论，包括膨胀管、保护罩、切割索保护罩等各部分装配控制的详细工艺参数。此种装配方法能够满足装配强度、协调性要求，且通过发射试验，分离精度完全能够满足发射需要。另外，此种装配方法还可以达到一定气密要求，在外压0.35MPa保持60min情况下，内部压力上升不超过0.02MPa，局部漏率低于1×10-7Pa.m3/s。

附图说明

图1为三个对接面分离装置产品剖面图。

图中：1.框、2.切割索保护罩组件、3.扁平管、4.膨胀管保护罩、5.螺钉。

具体实施方式

一种三对接面的分离装置协调装配方法，包括下述步骤：

步骤一：测量切割索保护罩的高度，在框上定位切割索保护罩组件，选取48点测量装入组件后的高度，调整至高度波动值小于0.2mm，保证组件装入后无间隙；

切割索保护罩组件由保护罩和起爆接头两部分组成，装配前先将两部分用销钉和螺栓连接，组成整圆，使之成为切割索保护罩组件。测量保护罩高度h、框上槽的深度H，记录尺寸。将组件按象限定位，试装入框的槽中，测量保护罩上端距框端面的距离L。通过对比h、H、L三个数值即可得出保护罩底面与框槽面的贴合间隙，以确保保护罩装配到位，即切割索凹槽中心与削弱槽对正。通过试验研究，三个数值波动幅度不大于0.2即可保证装配位置。

初步装配完成后，按保护罩上的底孔向框上透孔，拆下保护罩，在框上攻丝、装钢丝螺套。重新装配切割索保护罩组件，按象限对正，在圆周上选取6点安装螺钉，即完成切割索保护罩的装配。

步骤二：按保护罩组件上的底孔向框上透孔，并扩孔；

步骤三：将保护罩组件拆下，将组件上的底孔扩孔至设计要求直径；

步骤四：在框上攻丝，安装钢丝螺套；

步骤五：在框上定位对接管组件，并按对接管组件的位置装配膨胀管，调整膨胀管插入深度达到设计要求；

膨胀管保护罩装配前需安装扁平管，调整安装完毕后装配保护罩。保护罩需要边装配边调试，既要保证各段间隙均匀，又要调整各段之间间隙小于2mm。试装完成后，在每一段保护罩上逐一进行标记，以后每次拆卸均须按此标记复位。拆下保护罩及扁平管，在框上制孔攻丝，安装钢丝螺套，并在保护罩上扩孔。制孔工作及气密检查完成后，将扁平管、保护罩等组件复位，并安装螺钉，以验证保护罩最终状态的协调性。

步骤六：装配膨胀管保护罩，边装配边测量，调整至各保护罩间间隙均匀且小于2mm；

步骤七：将膨胀管保护罩定位夹紧，按保护罩上的底孔向框上透孔，并扩孔；

步骤八：拆下保护罩及扁平管，重复步骤二～步骤四步直至完成整个装置的试装配及攻丝工作；

8.1扁平管截面尺寸控制

采用(Φ13×0.85)mm的圆管压制成型出扁平管，长短轴之比是16.4：7＝2.34，即长轴是短轴长度的2.34倍，扁平管压制过程中截面变形是非常不均匀的：表面圆弧处变形最大，也最复杂。它不但承受自身的变形力，还要受中性层以外受拉变薄、中性层以内的受压变厚，所以如达到冯·卡门曲线要求的截面尺寸，无论是工艺，还是工装设计，在选择回弹参数都需要重点考虑。

通过理论计算可知圆管外圆展开尺寸41mm，设计给定的扁平管长短轴的展开长度为2×3.5×π+2×(16.4-7)也是41mm，在这样的条件下扁平管的压扁成型理论上是可行的。

通过试验最终确定了凹槽式的成形模具，控制了冯·卡门曲线R处的变形，解决了超差的问题，端面两端圆弧变形规则。

8.2扁平管扭转度控制

冯卡门曲线扁平管最长的1根为4600mm(含工艺余量)，由于长度过长，模具有效工作长度2000mm，不可避免地出现多段压制成型超长扁平管。如何保证多段压制的过渡段截面扭转度不超过1.5mm/m成为压制成型的首要难题。

为了避免分段成型时过渡段相接处上下平直段有明显的压痕，在制作模具时在上模加工出一定长度的斜边过渡区，有效解决了相接过渡处留下压痕的难题。

为了更好的控制扭转度，在前一段管子成型后，设计制造了保护膜工装，可有效防止后面段管子压制时前段管子因内部加压引起的变形。

8.3扁平管成形凹陷控制

压制时既要保证成型前后管子的周长不变，同时保证成形后上下平面的成型凹陷不能大于0.1mm，对压制成形提出了很高的要求，须进行大量的试验和工艺摸索。试验最终确定了如下控制方案：

8.3.1管子内部加压：为了防止薄壁管在模具压力作用下产生凹陷，通过专用的试验台在管子内部通入了一定压力的水，通过液体的支撑作用来防止管子压扁过程中的凹陷。通过反复试验最后确定管内压力值为8MPa～10MPa；

8.3.2多次压扁成型：通过反复试验最后确定了采用多次翻转管子180°，5～6次压扁成型的工艺方法，使钢管逐渐变形，减少了一次压制成型，金属来不及变形，R处受拘束造成的管子上端面的成形凹陷。

8.4扁平管弯曲成形技术

钢管压扁后弯曲成形冯卡门曲线，冯卡门曲线扁平管长短轴之比是16.4：7＝2.34，由于沿长轴方向弯曲，因此截面变形非常不均匀，相对于沿短轴方向弯曲更容易起皱及变形。以何种方式实现管子弯曲的冯卡门曲线形状及壁薄管弯曲过程回弹计算等问题成为弯曲成形的关键和难点。

通过冯卡门曲线方程计算各弯曲点及角度，使用特制的工艺装备进行弯曲，通过检验样板进行验证，解决并保证了形状、尺寸要求，有效的控制了平面度、扭转度、变形量，避免了裂纹、起皱、椭圆度超差等缺陷。同时，工艺上采用预定长度弯曲、定向弯曲和弯曲后修正(主要是靠模线样板修正)等方法实现了冯卡门曲线扁平管的弯曲成型。主要采取了以下工艺措施：

a.为了避免扁平管弯曲时起皱，保证弯曲扁平管的扭转度，设计制造了带凹槽的弯曲模具，凹槽的宽度与扁平管短轴尺寸相同；

b.精确技术回弹值。综合考虑管子材料的弹性模数、管子壁厚及弯曲部分的弧长等因素，通过试验及理论计算最后确定模具轮廓为半径为1m的1/4圆弧；

c.由于在弯曲过程中管子的长度变化包括拉伸和弯曲伸长量，其数值随管子的材料、尺寸、弯曲直径、弯曲角等而变化，冯卡门曲线扁平管采用了分段弯曲取代了一次弯曲的方法，整体贴靠样板进行修正成形，实现了冯卡门曲线扁平管的弯曲成型。

扁平管装配前已将角片铆接完毕，并做气密检查。为保证不损伤管体，装配将角片上的铆钉头锉修至低于表面0.1mm。安装扁平管前，先在象限处定位对接管组件，以对接管组件为基准试装扁平管。装配时先装扁平管右侧，保证插入距离不小于12，左侧扁平管与对接管组件进行比对，确保对接管组件装配位置正确，扁平管左侧插入量调整到10至12，多余处进行锉修。此种装配方法有效保证了扁平管的对接长度和对接管组件的装配位置。

步骤九：参考试装配步骤，正式装入切割索保护罩、扁平管及膨胀管保护罩，安装部分螺钉；

步骤十：复测保护罩的装配尺寸，并与试装配数据对比，偏差不大于0.2mm；出现偏差则重新试装配，调整孔位；

步骤十一：安装定位销、导向销，与涉及分离的部段进行试对接。

以上各步骤中未详细说明的步骤均采用现有技术实现。

Claims (3)

1.一种三对接面的分离装置协调装配方法，其特征在于：包括下述步骤：

步骤一：测量切割索保护罩的高度，在框上定位切割索保护罩组件，选取48点测量装入组件后的高度，调整至高度波动值小于0.2mm，保证组件装入后无间隙；

切割索保护罩组件由保护罩和起爆接头两部分组成，装配前先将两部分用销钉和螺栓连接，组成整圆，使之成为切割索保护罩组件，

步骤二：按切割索保护罩组件上的底孔向框上透孔，并扩孔；

步骤三：将切割索保护罩组件拆下，将组件上的底孔扩孔至设计要求直径；

步骤四：在框上攻丝，安装钢丝螺套；

步骤五：在框上定位对接管组件，并按对接管组件的位置装配膨胀管，调整膨胀管插入深度达到设计要求；

步骤六：膨胀管保护罩装配前需安装扁平管，调整安装完毕后装配膨胀管保护罩，边装配边测量，调整至各膨胀管保护罩间间隙均匀且小于2mm；

步骤七：将膨胀管保护罩定位夹紧，按膨胀管保护罩上的底孔向框上透孔，并扩孔；

步骤八：拆下膨胀管保护罩及扁平管，重复步骤二～步骤四直至完成整个装置的试装配及攻丝工作；

步骤九：参考试装配步骤，正式装入切割索保护罩、扁平管及膨胀管保护罩，安装部分螺钉；

步骤十：复测切割索保护罩的装配尺寸，并与试装配数据对比，偏差不大于0.2mm；出现偏差则重新试装配，调整孔位；

步骤十一：安装定位销、导向销，与涉及分离的部段进行试对接。

2.如权利要求1所述的一种三对接面的分离装置协调装配方法，其特征在于：所述的步骤一包括测量切割索保护罩高度h、框上槽的深度H，记录尺寸，将组件按象限定位，试装入框的槽中，测量切割索保护罩上端距框端面的距离L，通过对比h、H、L三个数值即可得出切割索保护罩底面与框槽面的贴合间隙，以确保切割索保护罩装配到位，即切割索凹槽中心与削弱槽对正，通过试验研究，三个数值波动幅度不大于0.2mm即可保证装配位置。

3.如权利要求2所述的一种三对接面的分离装置协调装配方法，其特征在于：所述的步骤八包括：8.1扁平管截面尺寸控制

采用Φ13×0.85mm的圆管压制成型出扁平管，长短轴之比是16.4：7＝2.34，即长轴是短轴长度的2.34倍，扁平管压制过程中截面变形是非常不均匀的：表面圆弧处变形最大，也最复杂，它不但承受自身的变形力，还要受中性层以外受拉变薄、中性层以内的受压变厚，所以如达到冯·卡门曲线要求的截面尺寸，无论是工艺，还是工装设计，在选择回弹参数都需要重点考虑；

通过理论计算可知圆管外圆展开尺寸41mm，设计给定的扁平管长短轴的展开长度为2×3.5×π+2×(16.4-7)mm也是41mm，在这样的条件下扁平管的压扁成型理论上是可行的；

通过试验最终确定了凹槽式的成型模具，控制了冯·卡门曲线R处的变形，解决了超差的问题，端面两端圆弧变形规则；

8.2扁平管扭转度控制

冯卡门曲线扁平管最长的1根为4600mm，含工艺余量，由于长度过长，模具有效工作长度2000mm，不可避免地出现多段压制成型超长扁平管，如何保证多段压制的过渡段截面扭转度不超过1.5mm/m成为压制成型的首要难题；

为了避免分段成型时过渡段相接处上下平直段有明显的压痕，在制作模具时在上模加工出一定长度的斜边过渡区，有效解决了相接过渡处留下压痕的难题；

为了更好的控制扭转度，在前一段管子成型后，设计制造了保护膜工装，可有效防止后面段管子压制时前段管子因内部加压引起的变形；

8.3扁平管成型凹陷控制

压制时既要保证成型前后管子的周长不变，同时保证成型后上下平面的成型凹陷不能大于0.1mm，对压制成型提出了很高的要求，须进行大量的试验和工艺摸索，试验最终确定了如下控制方案：

8.3.1管子内部加压：为了防止薄壁管在模具压力作用下产生凹陷，通过专用的试验台在管子内部通入了一定压力的水，通过液体的支撑作用来防止管子压扁过程中的凹陷，通过反复试验最后确定管内压力值为8MPa～10MPa；

8.3.2多次压扁成型：通过反复试验最后确定了采用多次翻转管子180°，5～6次压扁成型的工艺方法，使钢管逐渐变形，减少了一次压制成型，金属来不及变形，R处受拘束造成的管子上端面的成型凹陷；

8.4扁平管弯曲成型技术

钢管压扁后弯曲成型冯卡门曲线，冯卡门曲线扁平管长短轴之比是16.4：7＝2.34，由于沿长轴方向弯曲，因此截面变形非常不均匀，相对于沿短轴方向弯曲更容易起皱及变形，以何种方式实现管子弯曲的冯卡门曲线形状及壁薄管弯曲过程回弹计算问题成为弯曲成型的关键和难点；

通过冯卡门曲线方程计算各弯曲点及角度，使用特制的工艺装备进行弯曲，通过检验样板进行验证，解决并保证了形状、尺寸要求，有效的控制了平面度、扭转度、变形量，避免了裂纹、起皱、椭圆度超差缺陷，同时，工艺上采用预定长度弯曲、定向弯曲和弯曲后修正，主要是靠模线样板修正，方法实现了冯卡门曲线扁平管的弯曲成型，主要采取了以下工艺措施：

a.为了避免扁平管弯曲时起皱，保证弯曲扁平管的扭转度，设计制造了带凹槽的弯曲模具，凹槽的宽度与扁平管短轴尺寸相同；

b.精确计算回弹值，综合考虑管子材料的弹性模数、管子壁厚及弯曲部分的弧长因素，通过试验及理论计算最后确定模具轮廓为半径为1m的1/4圆弧；

c.由于在弯曲过程中管子的长度变化包括拉伸和弯曲伸长量，其数值随管子的材料、尺寸、弯曲直径、弯曲角而变化，冯卡门曲线扁平管采用了分段弯曲取代了一次弯曲的方法，整体贴靠样板进行修正成型，实现了冯卡门曲线扁平管的弯曲成型；

扁平管装配前已将角片铆接完毕，并做气密检查，为保证不损伤管体，装配将角片上的铆钉头锉修至低于表面0.1mm，安装扁平管前，先在象限处定位对接管组件，以对接管组件为基准试装扁平管，装配时先装扁平管右侧，保证插入距离不小于12mm，左侧扁平管与对接管组件进行比对，确保对接管组件装配位置正确，扁平管左侧插入量调整到10mm至12mm，多余处进行锉修，此种装配方法有效保证了扁平管的对接长度和对接管组件的装配位置。