一種中小型固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)絕熱層擠脹成型工裝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)熱防護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)絕熱層制造領(lǐng)域，具體為一種采用剛性工裝模具成型中小型固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)熱防護(hù)結(jié)構(gòu)不同內(nèi)絕熱層的工裝。
【背景技術(shù)】
[0002]固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)熱防護(hù)內(nèi)絕熱層制造一般方法是將絕熱層出片后采用手工貼片氣囊加壓硫化或硫化灌蒸汽加壓硫化。若出現(xiàn)下列情況:①殼體開(kāi)口較小或內(nèi)孔細(xì)長(zhǎng)采用硬質(zhì)類或纖維類絕熱材料時(shí)絕熱層為要求較高精度尺寸或異形形狀，不能用手工貼片或氣壓硫化時(shí)，就必須犧牲結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)或放棄合理的材料選擇，另選它法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足而提供一種中小型固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)絕熱層擠脹成型工裝，可實(shí)現(xiàn)各種絕熱層結(jié)構(gòu)的精確整體成型，可保證絕熱層結(jié)構(gòu)致密，有助提高絕熱結(jié)構(gòu)的抗燒蝕沖刷性能。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案在于:包括絕熱殼體、置于絕熱殼體內(nèi)用于擠脹絕熱層的組合模芯、伸入組合模芯內(nèi)用于擠脹組合模芯的擠脹錐；所述組合模芯呈筒狀結(jié)構(gòu)；組合模芯內(nèi)孔為與擠脹錐配合的錐形孔；所述擠脹錐與加壓工裝相連。
[0005]所述擠脹錐與絕熱殼體之間設(shè)有用于保護(hù)絕熱殼體的限位環(huán)。
[0006]所述限位環(huán)上設(shè)有用于與絕熱殼體端部相卡的凸緣；所述限位環(huán)內(nèi)孔為與擠脹錐配合的錐形孔；所述擠脹錐上設(shè)有用于與限位環(huán)配合限位的凸緣。
[0007]所述擠脹錐包括前開(kāi)口擠脹錐、后開(kāi)口擠脹錐、與后開(kāi)口擠脹錐配合的內(nèi)擠脹錐；所述組合模芯內(nèi)孔兩端分別為與前開(kāi)口擠脹錐配合的前錐形孔、與后開(kāi)口擠脹錐和內(nèi)擠脹錐配合的后錐形孔。
[0008]所述組合模芯由兩個(gè)以上楔形模芯和位于相鄰兩楔形模芯之間的配合模芯組合??? 。
[0009]所述絕熱殼體直徑為35?400mm,長(zhǎng)度為80?2000mm。
[0010]所述加壓工裝為臥式加壓機(jī)或立式硫化機(jī)。
[0011]所述組合模芯由防變形硬質(zhì)材料制成，如經(jīng)過(guò)熱處理的45#鋼、40Cr鋼、Ly 12硬鋁等。本發(fā)明突破了傳統(tǒng)上發(fā)動(dòng)機(jī)絕熱層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)或材料選用因不能用手工貼片或傳統(tǒng)氣囊加壓實(shí)施產(chǎn)生的局限；避免了傳統(tǒng)的手工貼片、排氣；大幅度降低所用絕熱材料操作工藝性能、膠粘劑粘接性能和貼片技能的要求；使絕熱合格率和絕熱質(zhì)量得到本質(zhì)提高。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖2為本發(fā)明A-A剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖中，1、絕熱殼體，2、絕熱層，3、前開(kāi)口限位環(huán)，4、后開(kāi)口限位環(huán)，5、前開(kāi)口擠脹錐，6、后開(kāi)口擠脹錐，7、內(nèi)擠脹錐，8、組合模芯，8-1、配合模芯，8-2、楔形模芯。
【具體實(shí)施方式】
[0015]圖1中，本發(fā)明包括絕熱殼體1，裝于絕熱殼體I兩端的前開(kāi)口定位環(huán)3、后開(kāi)口定位環(huán)4，裝于絕熱層2內(nèi)側(cè)的組合模芯，裝于組合模芯8兩端錐面的前開(kāi)口擠脹錐5、后開(kāi)口擠脹錐6。其中前開(kāi)口定位環(huán)3、后開(kāi)口定位環(huán)4利用殼體相關(guān)尺寸徑向定位，利用與組合模芯8相接觸的錐面導(dǎo)向并限位組合模芯8，通過(guò)加壓工裝施壓擠脹錐，使其擠脹組合模芯8，組合模芯8外形與絕熱層2內(nèi)形面設(shè)計(jì)一致，可精確保證絕熱層2尺寸。
[0016]前后開(kāi)口定位環(huán)利用絕熱殼體I開(kāi)口結(jié)構(gòu)尺寸定位，與組合模芯8接觸面設(shè)計(jì)了錐面，用于限位、定位組合模芯8。
[0017]本發(fā)明可以使用在合適的臥式加壓機(jī)或立式硫化機(jī)上加壓，對(duì)擠脹錐施壓，通過(guò)擠脹錐的推進(jìn)，擠脹組合模芯，并利用組合模芯結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度和前后開(kāi)口定位環(huán)限位保護(hù)殼體。由于擠脹錐和組合模芯施加與殼體絕熱層的壓力5MPa以上,并且大小可調(diào),遠(yuǎn)大于氣壓硫化上限壓力0.8MPa，因此絕熱層貼放時(shí)技能要求不高，成型的絕熱層尤其是帶纖維或硬質(zhì)絕熱層更致密，界面粘接強(qiáng)度也更高更可靠。
[0018]絕熱殼體直徑為35?400mm，長(zhǎng)度為80?2000mm;擠脹錐角度在4?18°時(shí)，絕熱殼體可不用持續(xù)保壓，直接在硫化溫度中硫化。結(jié)構(gòu)情況允許大于18°時(shí)，需持續(xù)施壓硫化。
[0019]本發(fā)明中各零件用金屬制作，但必須經(jīng)過(guò)熱處理，防止過(guò)大變形，尤其是組合模芯不能變形。
[0020]圖2中，組合模芯為將吻合于絕熱層內(nèi)型面的模芯剖切六瓣組合，包括兩個(gè)楔形模芯8-2，四個(gè)配合模芯8-1。
[0021]本發(fā)明可用于固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)熱防護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)絕熱層制造成型。將預(yù)制好的絕熱層2置于涂有膠粘劑絕熱殼體I內(nèi)壁展平，按圖2所示分別置入第一組配合模芯8-1和第二組配合模芯8-1，對(duì)稱形成兩個(gè)斜楔槽，然后把兩件楔形模芯8-2分別置入兩個(gè)斜楔槽中，按圖示I置入內(nèi)擠脹錐7限制組合模芯脫散，再分別裝入前開(kāi)口定位環(huán)3，前開(kāi)口擠脹錐5 ;后開(kāi)口定位環(huán)4和后開(kāi)口擠脹錐6。前開(kāi)口定位環(huán)3和后開(kāi)口定位環(huán)4必須基本安裝到位，前開(kāi)口擠脹錐5和后開(kāi)口擠脹錐6可只放入內(nèi)錐即可，通過(guò)臥式或立時(shí)加壓機(jī)加壓到圖示位置，置入加熱環(huán)境按工藝條件固化。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種中小型固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)絕熱層擠脹成型工裝，其特征在于:包括絕熱殼體、置于絕熱殼體內(nèi)用于擠脹絕熱層的組合模芯、伸入組合模芯內(nèi)用于擠脹組合模芯的擠脹錐；所述組合模芯呈筒狀結(jié)構(gòu)；組合模芯內(nèi)孔為與擠脹錐配合的錐形孔；所述擠脹錐與加壓工裝相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中小型固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)絕熱層擠脹成型工裝，其特征在于:所述擠脹錐與絕熱殼體之間設(shè)有用于保護(hù)絕熱殼體的限位環(huán)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的中小型固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)絕熱層擠脹成型工裝，其特征在于:所述限位環(huán)上設(shè)有用于與絕熱殼體端部相卡的凸緣；所述限位環(huán)內(nèi)孔為與擠脹錐配合的錐形孔；所述擠脹錐上設(shè)有用于與限位環(huán)配合限位的凸緣。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中小型固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)絕熱層擠脹成型工裝，其特征在于:所述擠脹錐包括前開(kāi)口擠脹錐、后開(kāi)口擠脹錐、與后開(kāi)口擠脹錐配合的內(nèi)擠脹錐；所述組合模芯內(nèi)孔兩端分別為與前開(kāi)口擠脹錐配合的前錐形孔、與后開(kāi)口擠脹錐和內(nèi)擠脹錐配合的后錐形孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中小型固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)絕熱層擠脹成型工裝，其特征在于:所述組合模芯由兩個(gè)以上楔形模芯和位于相鄰兩楔形模芯之間的配合模芯組合而成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中小型固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)絕熱層擠脹成型工裝，其特征在于:所述絕熱殼體直徑為35?400mm,長(zhǎng)度為80?2000mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中小型固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)絕熱層擠脹成型工裝，其特征在于:所述加壓工裝為臥式加壓機(jī)或立式硫化機(jī)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中小型固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)絕熱層擠脹成型工裝，其特征在于:所述組合模芯由防變形硬質(zhì)材料制成。
【專利摘要】一種中小型固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)絕熱層擠脹成型工裝，包括絕熱殼體、置于絕熱殼體內(nèi)用于擠脹絕熱層的組合模芯、伸入組合模芯內(nèi)用于擠脹組合模芯的擠脹錐；所述組合模芯呈筒狀結(jié)構(gòu)；組合模芯內(nèi)孔為與擠脹錐配合的錐形孔；所述擠脹錐與加壓工裝相連。所述組合模芯由兩個(gè)以上楔形模芯和位于相鄰兩楔形模芯之間的配合模芯組合而成。本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)各種絕熱層結(jié)構(gòu)的精確整體成型，可保證絕熱層結(jié)構(gòu)致密，有助提高絕熱結(jié)構(gòu)的抗燒蝕沖刷性能。
【IPC分類】B29C35-02
【公開(kāi)號(hào)】CN104552692
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201310511960
【發(fā)明人】彭正貴, 王江, 陳春娟, 趙志祥, 詹穹, 帥先華
【申請(qǐng)人】湖北航天化學(xué)技術(shù)研究所
【公開(kāi)日】2015年4月29日
【申請(qǐng)日】2013年10月28日