本發(fā)明涉及導(dǎo)彈武器、太空飛行器領(lǐng)域的熱防護(hù)材料成型工藝，特別是能用于固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室內(nèi)絕熱層制造。

背景技術(shù)：

目前，制造固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)絕熱層的方法主要有熱壓成型和模壓成型兩種工藝。熱壓成型工藝具有技術(shù)成熟穩(wěn)定，應(yīng)用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，但操作工序繁雜，生產(chǎn)效率較低，且大量依靠手工操作，嚴(yán)重阻礙了導(dǎo)彈武器的大批量快速生產(chǎn)。而模壓成型工藝受制于固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的尺寸和絕熱層的結(jié)構(gòu)，對(duì)于鋁合金材質(zhì)或不宜經(jīng)受高溫的發(fā)動(dòng)機(jī)都不合適采用該工藝方法。也有研究報(bào)道，采用噴涂、刮涂、離心涂覆工藝進(jìn)行固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室絕熱，但這些方法要求絕熱層在常溫下應(yīng)具有較好的流動(dòng)性，一般為稀漿型絕熱材料。

現(xiàn)代作戰(zhàn)環(huán)境對(duì)戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈的機(jī)動(dòng)性能要求越來(lái)越高，導(dǎo)致絕熱層的結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)為復(fù)雜化趨勢(shì)，傳統(tǒng)熱壓成型工藝和模壓成型工藝難以滿(mǎn)足發(fā)展的需要。因此，亟需研制出一種穩(wěn)定可靠，可實(shí)施性強(qiáng)的絕熱層成型工藝，以滿(mǎn)足高性能導(dǎo)彈武器批量化生產(chǎn)的需要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)所存在的工藝效率較低等上述不足而提供一種固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)絕熱層成型方法，首次采用絕熱層機(jī)外一體成型，再與發(fā)動(dòng)機(jī)組合粘貼成型，完成發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)物產(chǎn)品絕熱，突破了常規(guī)工藝手段，實(shí)現(xiàn)了快速生產(chǎn)制造的目的。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：包括以下步驟：

步驟一：使用壓延機(jī)將絕熱層生膠料碾壓成膠片；

步驟二：將膠片一層一層包裹在模芯上形成絕熱套；

步驟三：將絕熱套送入硫化罐中固化；

步驟四：取出硫化后的絕熱套，冷卻至室溫；

步驟五：對(duì)絕熱套進(jìn)行整形切削，整形完畢后將絕熱套從模芯上脫下；

步驟六：在絕熱套外表面均勻涂刷膠粘劑，然后將絕熱套粘貼在固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室殼體內(nèi)壁上；

步驟七：將燃燒室殼體放入硫化罐中固化后形成內(nèi)絕熱層。

所述絕熱層生膠料為采用開(kāi)煉或密煉工藝煉制的絕熱層混煉膠。

所述絕熱層生膠料為三元乙丙橡膠、丁腈橡膠或硅橡膠等柔性絕熱材料。

所述的模芯具有特定外形結(jié)構(gòu)和尺寸。所述模芯外形面與待成型絕熱層內(nèi)型面相同，模芯內(nèi)部為空心或?qū)嵭模馁|(zhì)為金屬或砂芯。

所述步驟二中的包裹方式為手工將膠片纏繞在模芯上，外層用能承受高溫并具有較高強(qiáng)度的纖維編織帶裹緊，絕熱套的厚度為待成型內(nèi)絕熱層厚度的1.5—5倍。

所述編織帶為能承受高溫并具有較高強(qiáng)度的纖維編織物。

所述步驟三中的固化條件為：固化溫度140—180℃，固化時(shí)間5—120min，常壓。

所述步驟五中采用機(jī)床切削法進(jìn)行整形切削。

所述步驟六中的膠粘劑為凱姆洛克類(lèi)溶液型膠粘劑。

所述步驟七中的固化條件為：固化溫度80—180℃，固化時(shí)間30min—300min。

本發(fā)明的目的還在于提供一種固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)絕熱層，技術(shù)方案為：

所述內(nèi)絕熱層由如下方法制成，包括以下步驟：

步驟一：使用壓延機(jī)將絕熱層生膠料碾壓成膠片；

步驟二：將膠片一層一層包裹在模芯上形成絕熱套；

步驟三：將絕熱套送入硫化罐中固化；

步驟四：取出硫化后的絕熱套，冷卻至室溫；

步驟五：對(duì)絕熱套進(jìn)行整形切削，整形完畢后將絕熱套從模芯上脫下；

步驟六：在絕熱套外表面均勻涂刷膠粘劑，然后將絕熱套粘貼在固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室殼體內(nèi)壁上；

步驟七：將燃燒室殼體放入硫化罐中固化后形成內(nèi)絕熱層。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過(guò)借鑒民用橡膠技術(shù)，結(jié)合固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)絕熱層結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，提出一種采用發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)絕熱層在機(jī)外預(yù)成型再與殼體組合粘接的快速成型技術(shù)，具有如下優(yōu)勢(shì)和進(jìn)步：

1）生產(chǎn)效率高。絕熱層機(jī)外預(yù)成型，可根據(jù)生產(chǎn)需求提前策劃生產(chǎn)，依靠模芯成型，操作簡(jiǎn)便，易于實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)。

2）產(chǎn)品尺寸控制精度高，通過(guò)模芯保證絕熱層內(nèi)表面尺寸和外觀，機(jī)加整形控制絕熱厚度，尺寸波動(dòng)小，產(chǎn)品質(zhì)量一致性好，消除了熱壓成型工藝中絕熱層外觀不平整，厚度波動(dòng)范圍較大的缺點(diǎn)。

3）應(yīng)用范圍廣。不僅能滿(mǎn)足均勻厚度絕熱層成型，而且能滿(mǎn)足變厚度、形狀不規(guī)則等結(jié)構(gòu)復(fù)雜的絕熱套成型需要。

本發(fā)明可替代目前廣泛采用的熱壓成型工藝，提高生產(chǎn)效率，提高產(chǎn)品尺寸控制精度，達(dá)到產(chǎn)品快速制造的目的。同時(shí)對(duì)于熱壓成型工藝難以實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜絕熱結(jié)構(gòu)及不宜采用模壓的殼體都可以用本發(fā)明的方法進(jìn)行成型，彌補(bǔ)了現(xiàn)有技術(shù)的局限性。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明模芯的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是模芯纏繞絕熱套的組合結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本發(fā)明所制得的絕熱套的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是內(nèi)絕熱層的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中，1、模芯，2、絕熱套，3、燃燒室殼體，4、內(nèi)絕熱層。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

按下述步驟制作內(nèi)絕熱層：

步驟一：使用壓延機(jī)將三元乙丙橡膠碾壓成膠片；

步驟二：將圖1所示的模芯1固定在操作架上，將膠片一層一層包裹在模芯上形成絕熱套2（如圖2所示），在最外層用纖維編織帶裹緊。

步驟三：將絕熱套2送入硫化罐中固化，固化溫度160℃，固化時(shí)間60min，常壓。

步驟四：取出硫化后的絕熱套2，冷卻至室溫；

步驟五：拆下外層纖維編織帶，對(duì)絕熱套進(jìn)行整形切削，整形完畢后將絕熱套從模芯上脫下；如圖3所示。

步驟六：在絕熱套2外表面均勻涂刷膠粘劑，然后將絕熱套2粘貼在固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室殼體3內(nèi)壁上；

步驟七：將燃燒室殼體放入硫化罐中固化，固化溫度160℃，固化時(shí)間30min；使膠粘劑固化后，形成內(nèi)絕熱層4，如圖4所示。

實(shí)施例2

按下述步驟制作內(nèi)絕熱層：

步驟一：使用壓延機(jī)將三元乙丙橡膠碾壓成膠片；

步驟二：將模芯固定在操作架上，將膠片一層一層包裹在模芯上形成絕熱套，在最外層用纖維編織帶裹緊；

步驟三：將絕熱套送入硫化罐中固化，固化溫度180℃，固化時(shí)間5min，常壓；

步驟四：取出硫化后的絕熱套，冷卻至室溫；

步驟五：拆下外層纖維編織帶，對(duì)絕熱套進(jìn)行整形切削，整形完畢后將絕熱套從模芯上脫下；

步驟六：在絕熱套外表面均勻涂刷膠粘劑，然后將絕熱套粘貼在固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室殼體內(nèi)壁上；

步驟七：將燃燒室殼體放入硫化罐中固化，固化溫度80℃，固化時(shí)間300min；使膠粘劑固化后，形成內(nèi)絕熱層。

實(shí)施例3

按下述步驟制作內(nèi)絕熱層：

步驟一：使用壓延機(jī)將三元乙丙橡膠碾壓成膠片；

步驟二：將模芯固定在操作架上，將膠片一層一層包裹在模芯上形成絕熱套，在最外層用纖維編織帶裹緊；

步驟三：將絕熱套送入硫化罐中固化，固化溫度120℃，固化時(shí)間120min，常壓；

步驟四：取出硫化后的絕熱套，冷卻至室溫；

步驟五：拆下外層纖維編織帶，對(duì)絕熱套進(jìn)行整形切削，整形完畢后將絕熱套從模芯上脫下；

步驟六：在絕熱套外表面均勻涂刷膠粘劑，然后將絕熱套粘貼在固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室殼體內(nèi)壁上；

步驟七：將燃燒室殼體放入硫化罐中固化，固化溫度180℃，固化時(shí)間30min；使膠粘劑固化后，形成內(nèi)絕熱層。

實(shí)施例4

按下述步驟制作內(nèi)絕熱層：

步驟一：使用壓延機(jī)將丁腈橡膠碾壓成膠片；

步驟二：將模芯固定在操作架上，將膠片一層一層包裹在模芯上形成絕熱套，在最外層用纖維編織帶裹緊；

步驟三：將絕熱套送入硫化罐中固化，固化溫度160℃，固化時(shí)間60min，常壓；

步驟四：取出硫化后的絕熱套，冷卻至室溫；

步驟五：拆下外層纖維編織帶，對(duì)絕熱套進(jìn)行整形切削，整形完畢后將絕熱套從模芯上脫下；

步驟六：在絕熱套外表面均勻涂刷膠粘劑，然后將絕熱套粘貼在固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室殼體內(nèi)壁上；

步驟七：將燃燒室殼體放入硫化罐中固化，固化溫度160℃，固化時(shí)間30min；使膠粘劑固化后，形成內(nèi)絕熱層。

實(shí)施例5

按下述步驟制作內(nèi)絕熱層：

步驟一：使用壓延機(jī)將丁腈橡膠碾壓成膠片；

步驟二：將模芯固定在操作架上，將膠片一層一層包裹在模芯上形成絕熱套，在最外層用纖維編織帶裹緊；

步驟三：將絕熱套送入硫化罐中固化，固化溫度120℃，固化時(shí)間120min，常壓；

步驟四：取出硫化后的絕熱套，冷卻至室溫；

步驟五：拆下外層纖維編織帶，對(duì)絕熱套進(jìn)行整形切削，整形完畢后將絕熱套從模芯上脫下；

步驟六：在絕熱套外表面均勻涂刷膠粘劑，然后將絕熱套粘貼在固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室殼體內(nèi)壁上；

步驟七：將燃燒室殼體放入硫化罐中固化，固化溫度180℃，固化時(shí)間30min；使膠粘劑固化后，形成內(nèi)絕熱層。

實(shí)施例6

按下述步驟制作內(nèi)絕熱層：

步驟一：使用壓延機(jī)將丁腈橡膠碾壓成膠片；

步驟二：將模芯固定在操作架上，將膠片一層一層包裹在模芯上形成絕熱套，在最外層用纖維編織帶裹緊；

步驟三：將絕熱套送入硫化罐中固化，固化溫度180℃，固化時(shí)間5min，常壓；

步驟四：取出硫化后的絕熱套，冷卻至室溫；

步驟五：拆下外層纖維編織帶，對(duì)絕熱套進(jìn)行整形切削，整形完畢后將絕熱套從模芯上脫下；

步驟六：在絕熱套外表面均勻涂刷膠粘劑，然后將絕熱套粘貼在固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室殼體內(nèi)壁上；

步驟七：將燃燒室殼體放入硫化罐中固化，固化溫度80℃，固化時(shí)間300min；使膠粘劑固化后，形成內(nèi)絕熱層。

實(shí)施例7

按下述步驟制作內(nèi)絕熱層：

步驟一：使用壓延機(jī)將硅橡膠碾壓成膠片；

步驟二：將模芯固定在操作架上，將膠片一層一層包裹在模芯上形成絕熱套，在最外層用纖維編織帶裹緊；

步驟三：將絕熱套送入硫化罐中固化，固化溫度180℃，固化時(shí)間5min，常壓；

步驟四：取出硫化后的絕熱套，冷卻至室溫；

步驟五：拆下外層纖維編織帶，對(duì)絕熱套進(jìn)行整形切削，整形完畢后將絕熱套從模芯上脫下；

步驟六：在絕熱套外表面均勻涂刷膠粘劑，然后將絕熱套粘貼在固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室殼體內(nèi)壁上；

步驟七：將燃燒室殼體放入硫化罐中固化，固化溫度160℃，固化時(shí)間60min；使膠粘劑固化后，形成內(nèi)絕熱層。

實(shí)施例8

按下述步驟制作內(nèi)絕熱層：

步驟一：使用壓延機(jī)將硅橡膠碾壓成膠片；

步驟二：將模芯固定在操作架上，將膠片一層一層包裹在模芯上形成絕熱套，在最外層用纖維編織帶裹緊；

步驟三：將絕熱套送入硫化罐中固化，固化溫度120℃，固化時(shí)間30min，常壓；

步驟四：取出硫化后的絕熱套，冷卻至室溫；

步驟五：拆下外層纖維編織帶，對(duì)絕熱套進(jìn)行整形切削，整形完畢后將絕熱套從模芯上脫下；

步驟六：在絕熱套外表面均勻涂刷膠粘劑，然后將絕熱套粘貼在固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室殼體內(nèi)壁上；

步驟七：將燃燒室殼體放入硫化罐中固化，固化溫度80℃，固化時(shí)間300min；使膠粘劑固化后，形成內(nèi)絕熱層。

按照本發(fā)明的方法制作發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)物產(chǎn)品絕熱用內(nèi)絕熱層。內(nèi)絕熱層外觀質(zhì)量合格，與燃燒室內(nèi)壁無(wú)脫粘，絕熱層厚度控制良好，滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。實(shí)驗(yàn)結(jié)果全部達(dá)到預(yù)期要求，檢測(cè)結(jié)果如表1所示。

表1內(nèi)絕熱層的尺寸及外觀檢驗(yàn)結(jié)果

從以上實(shí)施例可以看出，本發(fā)明的方法具有操作簡(jiǎn)便，可實(shí)施性強(qiáng)，工藝穩(wěn)定，重現(xiàn)性較好，突破傳統(tǒng)的手工貼片工藝，更適合用于固體發(fā)動(dòng)機(jī)批量生產(chǎn)。