一枚火箭上竟有200000+顆鉚釘
火箭上有很多不同的部段需要鉚接，這一發(fā)火箭上需要大概二十萬顆鉚釘，以前我們都是采用傳統(tǒng)的人工進(jìn)行鉚接，需要兩個人來完成這項工作，在用手工鉆孔的時候，手歪一點，孔就變得很斜，鉚釘成型就不會很好，這也是傳統(tǒng)鉚接帶來的一些不好的影響。
現(xiàn)在有了自動鉆鉚雙機器人自動鉆鉚系統(tǒng)，一個操作員就可以完成過去兩個人的工作，提前在電腦上設(shè)置好程序，它就可以連續(xù)不停地鉆鉚，工作效率比人工提升一倍。
火箭院研究出壁板整體擠壓成形技術(shù) 新技術(shù)取代鉚接工藝
鉚接是火箭艙段成形的重要工藝，它就像縫衣服一樣，用鉚釘“一針一針”地將艙段桁條和蒙皮連在一起。這項工作需要2人在艙段內(nèi)外配合完成，因此，在火箭鉚接車間有“三怪”，即兩人合作不見面、交流用“暗號”、人人都是大嗓門。
而今后，壁板整體擠壓成形技術(shù)將取代鉚接工藝，“三怪”將消失。
據(jù)中國運載火箭技術(shù)研究院（簡稱“火箭院”）所屬北京宇航系統(tǒng)工程研究所設(shè)計師張東介紹，一枚火箭上有數(shù)萬顆鉚釘，不僅設(shè)計工作量大，而且增加火箭重量，生產(chǎn)周期也長。為提高生產(chǎn)效率，滿足高密度發(fā)射需求，火箭院與中南大學(xué)、江蘇億和新材料有限公司共同研究壁板整體擠壓成形技術(shù)。
與傳統(tǒng)設(shè)計、生產(chǎn)方式比，采用整體擠壓成形工藝后，火箭艙段將由數(shù)塊擠壓成形的壁板桁條結(jié)構(gòu)焊接而成，可省去數(shù)萬顆鉚釘和繁瑣的鉚接裝配工序，省時高效降成本。經(jīng)測算，艙段設(shè)計周期可縮短50%，零件數(shù)量減少80%，生產(chǎn)周期縮短40%，同時結(jié)構(gòu)效率可提高10%。
據(jù)介紹，當(dāng)前國內(nèi)外航空、航天、高鐵等領(lǐng)域都在研究壁板整體成形技術(shù)，擠壓成形作為其中一種先進(jìn)工藝，在提高生產(chǎn)效率的同時，也能有效降低火箭研制成本。
目前，采用整體擠壓成形的某型火箭單塊壁板已完成生產(chǎn)，正進(jìn)行艙段拼接。
新技術(shù)讓上千顆鉚釘一次鉚接合格率100%
近日，中國運載火箭技術(shù)研究院所屬的首都航天機械公司成功將電磁鉚接技術(shù)應(yīng)用于火箭一級尾端殼體的生產(chǎn)中，不僅提高了生產(chǎn)效率，而且鉚接質(zhì)量穩(wěn)定，一次合格率達(dá)100%。
據(jù)首都航天機械公司鉚接裝配車間工藝員介紹，一級尾段殼體是火箭重要承力部段，位于一級底部，承載著整發(fā)火箭的重量。該殼段零組件多，裝配關(guān)系復(fù)雜，剛度強度大，需要鉚接近千顆大直徑鉚釘。由于殼體夾層較厚、鉚釘大，采用傳統(tǒng)的生產(chǎn)方法，不僅生產(chǎn)效率較低，而且會對鉚接質(zhì)量、殼體表面質(zhì)量產(chǎn)生一定的影響。于是，車間從2016年開始引進(jìn)全新的電磁鉚接技術(shù)。
電磁鉚接技術(shù)是一種起源于美國的新型鉚接技術(shù)，它利用電能—磁場能—機械能的轉(zhuǎn)換，通過沖擊大電流技術(shù)獲得瞬間沖擊載荷并作用于鉚釘，使其實現(xiàn)鉚接。它具有噪音小、省力、易控制等優(yōu)點，是解決大直徑鉚釘和難成形材料鉚釘成形的有效途徑，在鉚接難成型材料及復(fù)合材料結(jié)構(gòu)等方面，有著無法取代的優(yōu)勢。
車間通過大量的工藝試驗，檢驗鉚釘在不同工藝參數(shù)下的鉚接質(zhì)量，最終獲得了適用的參數(shù)，完成了鉚接模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計等工作，并改進(jìn)鉚接的工藝方法和流程，實現(xiàn)了鉚接一次成型。目前，這項技術(shù)已成功應(yīng)用于長征三號甲系列、長征二號F火箭一級尾段殼體的生產(chǎn)。
鉚接裝配車間副主任說：“采用這項技術(shù)，只需要一兩秒鐘的時間，一個鉚釘就鉚接成型了，生產(chǎn)效率非常高，鉚接質(zhì)量也很穩(wěn)定，一次合格率達(dá)到100%。”
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