当前,我国的航天事业正处于飞速发展阶段,新一代运载火箭已经开展研制,芯级箭体直径由现役运载火箭的3.35m增大到5m,直径变大带来技术上诸多困难,特别是在箭体大直径铝合金工件的点焊工艺方面,现役点焊装置已经无法满足工艺要求,同时面对国外军工技术上的严格保密和限制,适用于大直径贮箱箱底和筒段的点焊装置设计与制造成为了我国航天制造业发展的瓶颈之一,是当前研究的热点问题。因此,本文设计一种专用的非标准箱底和筒段点焊装置,配合点焊机将若干个结构件点焊在贮箱筒段的内壁及箱底上,以达到箭体点焊技术要求。该点焊装置的研发对于5m运载火箭贮箱的制造和装配以及国内点焊技术的发展都具有非常重要的理论和现实意义。本文在充分研究现役运载火箭3.35m箱体2.25m箱底专用点焊设备的基础上,通过对5m运载火箭贮箱箱底和筒段结构外形参数和工艺特征进行分析,根据新研点焊装置的技术要求,确定了点焊装置的总体设计方案。方案中主要通过方位轴系统、俯仰轴系统、纵横升降系统和夹紧机构来实现被焊工件的前进/后退、方位/俯仰、升/降等运动,通过各轴联动使点焊机两焊枪连线总是处于工件外壁形状法线方向上,达到工件在360°无死角焊接的技术要求。本文分别对带动工件自转、俯仰和前后运动系统进行详细设计,计算出在最大负载情况下,各传动系统的负载转矩,由此得出所需电机的输出功率和转矩,并确定其类型和具体型号。通过设计合理的伸缩臂、俯仰臂、内撑组件结构,提高了点焊装置的支撑刚性,并利用有限元分析软件对俯仰推杆、伸缩推杆、方位轴等在不同工况下的应力、变形进行模拟与分析,模拟结果证明上述各部件均满足设计要求。最后,根据点焊装置的设计参数和检验标准,对点焊装置实物进行了实际测量。通过对实际测得数据与设计参数的比对,证明5m运载火箭箱底和筒段点焊装置的设计是合理可行的、完全满足设计参数的要求。