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世界首个“超大+超薄”贮箱整体箱底，助力长六改首飞
发布时间：2022-03-29 19:20:36 文章来源：扬子晚报
3月29日，由中国航天科技集团有限公司八院抓总研制的长征六号改运载火箭成功发射，标志着八院149厂研制的世界首个3 35米充液拉深超大超薄整体

3月29日，由中国航天科技集团有限公司八院抓总研制的长征六号改运载火箭成功发射，标志着八院149厂研制的世界首个3.35米充液拉深超大超薄整体成形贮箱箱底成功应用于长六改首飞。

传统火箭贮箱箱底是由一块块铝合金板材拼装、焊接而成，为了能让其拥有更强的“铁骨”、更轻的“体重”，八院149厂通过“以柔克刚”的充液拉深成形技术、“‘蛋壳’上雕花”的镜像铣削技术、“专业防护”的快速防腐技术，提高了贮箱结构可靠性，制造效率提升了60%以上。

以柔克刚：破解“一次成形”的国际难题

在火箭贮箱整体箱底成形技术中，充液介质的流速和压力响应速度关乎着产品技术的稳定性。为此，中国航天科技集团有限公司八院149厂团队必须要让无形的液体听得懂“指令”，实现实时精准控制。

当箱底板材放在1.5万吨的数控板材流体高压成形机后，一个重达万吨的“铁锤”便压了下来。此刻，板材与模具之间密闭容腔内的5立方米液体正按照设定的压力需求进行内外双向可控高压控制。这个过程相当于在一个硕大的密闭游泳池中，近万瓶矿泉水一边向内注水，一边往外放水，用液体“以柔克刚”的特点攻克了箱底一次成形中起皱的国际难题，满足了板材的冲压压力和支撑作用。

如今，149厂贮箱整体成形箱底的壁厚分布更为均匀，与厚板旋压技术相比，节约原材料达到了70%，生产成本降低为原来的三分之二，实现了贮箱整体箱底高质量、低成本、高效快速制造。

“蛋壳”上雕花：镜像铣削实现1毫米的厚度

通过一次成形的贮箱箱底是一个直径3.35米、壁厚8至10毫米、厚径比不超过3‰的超大“蛋壳”，149厂需要在这个“蛋壳”上进行精细雕刻。

由于这个“蛋壳”内部应力分布较为复杂，机械铣削稍有不慎，就会产生过切的现象，导致箱底变形和开裂。针对它的薄壁弱刚性特点，149厂采用了壁厚实时测量自适应加工、固液耦合随动支撑的镜像铣技术。这个技术是通过智能化激光扫描仪来采集“蛋壳”上每一个信息。随后，五轴运动机构就如一只灵活的“双手”，拿着高速运转的铣刀在箱底的内、外两部分进行铣削，从而保证了箱底的铣削精度。

经过3年多的努力，149厂的镜像铣技术的适应范围从1.8毫米提升到了1毫米，加工精度达到了0至0.2毫米，加工周期从20天缩短至6至7天，实现了箱底精密加工技术指标和生产效率的双突破，让这个“蛋壳”上的雕刻技术变得更薄、更精准。

自主研发“防护服”提供专业防护

箱底精密加工完成后，其表面防腐处理也面临新的技术突破。149厂聚焦热表处理专业，逐渐将“小专业”发展成航天制造中的“核心技术”。

为了让“蛋壳”穿上专业的“防护服”，149厂提出了自主创新的悬挂式大尺寸箱底化学氧化处理喷涂工艺，通过智能化的系统控制，“命令”喷枪按照指定路径、速度、方向进行喷涂。这就好比让“蛋壳”在翻转夹具的夹持下，“腾空”完成多个绕轴360°旋转。在一次次“转身”后，“蛋壳”便穿上了“新衣”。由此一来，149厂通过该工艺方法满足了不同规格的铝合金贮箱整体箱底化学氧化，避免了化学氧化液因受重力作用在箱底表面流挂的现象，保证了箱底不同区域成膜的均匀性。

如今，一张张直径4.2米、厚度10毫米的铝合金板通过充液拉深贮箱整体箱底成形技术生产制造后，箱底原本长达10米的焊缝消失得无影无踪，并兼具强度、韧度。未来，该技术将全面应用于八院149厂生产的各种规格的贮箱箱底生产制造中，它们将伴随着火箭的起飞遨游在浩瀚宇宙。

摄影：孙公明

来源：北京日报客户端 ｜ 记者 牛伟坤 通讯员 华寅淞 胡蓝 周金强 肖金涛

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