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3350贮箱箱底的制造成形技术是运载火箭研制的基础和关键,其制造成形过程包含多道关键工序,需要相应的非标准设备来保证,3350贮箱箱底由叉形环、圆环和顶盖三部分组成,三部分之间由两条焊缝焊接成形,采用2219铝合金,形状为椭球底。 本文主要针对3350贮箱箱底环缝焊接成形这一关键工序,设计一套全自动的贮箱箱底环缝焊接定位系统。首先,根据产品的特点,先对比分析多种焊接方法的优缺点,采用悬空焊和单面焊接双面成形的焊接形式,确定采用钨极直流氦弧打底交流氩弧悬空焊(TIG)的焊接方法,根据贮箱箱底环缝焊接技术要求,对焊接过程进行工序分解,确定焊接定位系统的基本动作和工步安排;第二,根据所选焊接方法的技术特点和工步安排,设计了基于变位机翻转,内撑外压的焊接定位系统方案,通过产品的一次装夹定位,完成铣切、焊接两个功能,采用整体刚性支撑机构,有效保证产品的圆度,提高了焊缝的对接精度,从而提高焊接质量,满足贮箱箱底环缝焊接要求,实现了悬空焊;第三,使用三维软件SolidWorks和有限元分析软件COSMOSWorks,对贮箱箱底环缝焊接定位系统的关键部件变位机、内撑外压机构等进行了有限元分析,以稳定性和可靠性为目的,验证了上述各机构参数设计的合理性;第四,焊接定位系统的制造安装与调试。在制造过程中,对关键零部件的尺寸和形位公差进行了控制和测量,制造完成后,对焊接定位系统进行了安装调试,并对焊接定位系统进行了评估。