完全。
[0087]4)脫模加工。待模具自然降溫至室溫后，脫模。若產(chǎn)品內(nèi)外表面均無明顯缺陷，送往加工處進(jìn)行車銑，加工成為成品。
[0088]在本實(shí)例中，制作膨脹娃膠軟模2使用的金屬金屬陽模I規(guī)格為:小端直徑67.5mm,大端直徑126mm,高91mm。制得的娃膠軟模小端內(nèi)徑67.5mm,大端內(nèi)徑126mm,高91mm，厚21mm。加熱時(shí)對(duì)增強(qiáng)體施加IMPa壓力。增強(qiáng)體采用碳纖維編織而成。材料所達(dá)到的力學(xué)和熱性能達(dá)到產(chǎn)品使用要求。
[0089]實(shí)例2
[0090]本發(fā)明所涉及的硅膠軟模輔助VARTM灌注成型方法與實(shí)例I中所述方法大同小異，相同步驟不再贅述。其不同點(diǎn)在于:
[0091]制作絕熱擴(kuò)散段使用的增強(qiáng)體為碳纖維和高硅氧纖維復(fù)合編織成型，其中碳纖維厚15mm,高娃氧纖維覆于碳纖維外側(cè),厚5mm。
[0092]成型娃膠軟模使用的金屬陽模I小端直徑66.5mm,大端直徑125mm,高91mm,制得的硅膠軟模厚22_。
[0093]硅膠軟模輔助VARTM灌注成型方法與實(shí)例I相同，在此不再贅述。其不同點(diǎn)在于:
[0094]步驟I)中選取模具金屬陽模I小端直徑66.5mm,大端直徑125mm,高91mm。對(duì)金屬模具涂覆脫模劑三次。制作時(shí)將R-311(A)和R-311(B)兩種硅膠組分按照質(zhì)量比為10: I的比例進(jìn)行混合。將R-311(A)和R-311(B)兩組分混合完成后，在真空狀態(tài)下除去硅膠中混雜的空氣，以使制得的軟模沒有缺陷?；旌瞎枘z真空條件下除盡空氣后，將其緩慢注入金屬模具型腔至型腔填滿。烘箱中60°C靜置固化5h，成型為硅膠軟模。上述的膨脹硅膠軟模2，固化完成后對(duì)金屬陽模I進(jìn)行脫模，軟模不與金屬陰模分離，結(jié)合在一起直接構(gòu)成復(fù)合陰模。
[0095]步驟2)中灌注過程與實(shí)例I完全相同，不多加贅述。
[0096]步驟3)中待完成樹脂灌注后對(duì)增強(qiáng)體進(jìn)行加熱固化。在烘箱中加溫固化，按照2.5°C /min的升溫速率由室溫升溫至120°C，此溫度下保持1.5h。此時(shí)觀察連接在模具外側(cè)的壓力表，壓力表指針顯示模具內(nèi)部硅膠軟模對(duì)增強(qiáng)體施加2MPa壓力。
[0097]待樹脂凝膠后，按照1.5°C /min的升溫速率升溫至140°C，在此溫度下保溫2h。然后以1°C /min的速度升溫至160°C，保溫2h至固化完全。
[0098]步驟4)中脫模加工過程與實(shí)例I完全相同，不多加贅述。
[0099]實(shí)例3
[0100]本發(fā)明所涉及的硅膠軟模輔助VARTM灌注成型方法與實(shí)例I中所述方法大同小異，相同步驟不再贅述。其不同點(diǎn)在于:
[0101]制作絕熱擴(kuò)散段使用的增強(qiáng)體為高硅氧纖維編織成型，其中碳纖維厚20mm。
[0102]成型娃膠軟模使用的金屬陽模I小端直徑64.5mm,大端直徑123mm,高91mm,制得的娃膠軟模厚24mm。
[0103]硅膠軟模輔助VARTM灌注成型方法與實(shí)例I相同，在此不再贅述。其不同點(diǎn)在于:
[0104]步驟I)中選取模具金屬陽模I小端直徑64.5mm,大端直徑123mm,高91mm。對(duì)金屬模具涂覆脫模劑三次。制作時(shí)將R-311(A)和R-311(B)兩種硅膠組分按照質(zhì)量比為10: I的比例進(jìn)行混合。將R-311(A)和R-311(B)兩組分混合完成后，在真空狀態(tài)下除去硅膠中混雜的空氣，以使制得的軟模沒有缺陷。混合硅膠真空條件下除盡空氣后，將其緩慢注入金屬模具型腔至型腔填滿。烘箱中60°C靜置固化5h，成型為硅膠軟模。上述的膨脹硅膠軟模2，固化完成后對(duì)金屬陽模I進(jìn)行脫模，軟模不與金屬陰模分離，結(jié)合在一起直接構(gòu)成復(fù)合陰模。
[0105]步驟2)中灌注過程與實(shí)例I完全相同，不多加贅述。
[0106]步驟3)中待完成樹脂灌注后對(duì)增強(qiáng)體進(jìn)行加熱固化。在烘箱中加溫固化，按照2.5°C /min的升溫速率由室溫升溫至120°C，此溫度下保持1.5h。此時(shí)觀察連接在模具外側(cè)的壓力表，壓力表指針顯示模具內(nèi)部硅膠軟模對(duì)增強(qiáng)體施加2.5MPa壓力。
[0107]待樹脂凝膠后，按照1.5°C /min的升溫速率升溫至140°C，在此溫度下保溫2h。然后以1°C /min的速度升溫至160°C，保溫2h至固化完全。
[0108]步驟4)中脫模加工過程與實(shí)例I完全相同，不多加贅述。
[0109]上述實(shí)例中所述的RTM酚醛樹脂為北京玻鋼院復(fù)合材料有限公司自行生產(chǎn)。
[0110]通過上述具體實(shí)施例可以看出，本發(fā)明在VARTM成型過程中使用膨脹硅膠軟模2 ;克服了單純使用VARTM成型工藝中氣泡不易排出、制品纖維含量低等缺陷，提高了絕熱擴(kuò)散段的纖維體積分?jǐn)?shù)、構(gòu)件致密性和表面質(zhì)量，最終提高力學(xué)性能；其中，硅膠軟模的作用是在加熱狀態(tài)下發(fā)生膨脹，對(duì)絕熱擴(kuò)散段增強(qiáng)體3施加壓力，加壓除去多余樹脂，從而提高纖維含量和構(gòu)件致密性。在金屬陰模上加裝壓力表外側(cè)安裝壓力表，可以實(shí)時(shí)觀察模具內(nèi)部壓力變化。減少陰模的分模數(shù)量，提高了模具密封性能和裝配精度，降低模具加工費(fèi)用。本發(fā)明工藝簡(jiǎn)單，不需另外增加太多成本，利用現(xiàn)有技術(shù)即可加工成型，有良好的應(yīng)用前景，有利于推廣實(shí)施。
[0111]本發(fā)明不局限于上述最佳實(shí)施方式，任何人在本發(fā)明的啟示下都可得出其他各種形式的產(chǎn)品，但不論在其形狀或結(jié)構(gòu)上作任何變化，凡是具有與本申請(qǐng)相同或相近似的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)絕熱擴(kuò)散段灌注方法，其特征在于，包括以下步驟: 將絕熱擴(kuò)散段增強(qiáng)體放置在膨脹硅膠軟模內(nèi)，其中，所述絕熱擴(kuò)散段增強(qiáng)體套裝在金屬陽模上，將復(fù)合陰模套裝在絕熱擴(kuò)散段增強(qiáng)體上； 對(duì)絕熱擴(kuò)散段增強(qiáng)體灌注耐燒蝕樹脂； 對(duì)模具加熱，膨脹硅膠軟模在加熱過程中膨脹擠壓所述絕熱擴(kuò)散段增強(qiáng)體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)絕熱擴(kuò)散段灌注方法，其特征在于，所述膨脹娃膠軟模為空心圓臺(tái)輪廓，小端內(nèi)徑64.5mm?67.5mm,大端內(nèi)徑123mm?126mm,高91mm,厚21mm?24mm ;所述娃膠燒注所用陽模為實(shí)心圓臺(tái)結(jié)構(gòu)，小端直徑64.5mm?67.5mm,大端直徑 123_ ?126mm,高 Qlmnin
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)絕熱擴(kuò)散段灌注方法，其特征在于，所述膨脹硅膠軟模由以下步驟制作而成: 液態(tài)硅膠A和液態(tài)硅膠B按照質(zhì)量比為10: I的比例進(jìn)行混合； 在混合后，放置在真空狀態(tài)下除去硅膠中混雜的空氣； 將其緩慢注入金屬模具型腔至型腔填滿，室溫靜置固化三天或60°C固化5h，成型為膨脹娃膠軟模； 固化完成后對(duì)陽模進(jìn)行脫模，硅膠軟模不與金屬陰模分離，組合在一起直接構(gòu)成復(fù)合陰模。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)絕熱擴(kuò)散段灌注方法，其特征在于，所述絕熱擴(kuò)散段增強(qiáng)體材料可采用石英纖維、玄武巖纖維、莫來石纖維、氧化鋁纖維、硼硅碳氮纖維、碳化硅纖維、碳纖維或高硅氧纖維中的任意一種；所述耐燒蝕樹脂為酚醛樹脂、改性酚醛樹脂、苯并噁嗪樹脂、聚芳基乙炔樹脂、聚硅氮烷樹脂或混合聚硅氮烷樹脂中的任一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)絕熱擴(kuò)散段灌注方法，其特征在于，所述絕熱擴(kuò)散段增強(qiáng)體為碳纖維增強(qiáng)體或高硅氧纖維增強(qiáng)體，其經(jīng)紗密度為10根/cm，緯紗密度為3.2根/cm ;或所述絕熱擴(kuò)散段增強(qiáng)體為碳纖維和高硅氧纖維復(fù)合結(jié)構(gòu)的增強(qiáng)體，采用先用碳纖維編織15mm厚，之后用高硅氧纖維在碳纖維外側(cè)編織5mm的方式制成。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)絕熱擴(kuò)散段灌注方法，其特征在于，所述碳纖維為聚丙烯腈基碳纖維。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)絕熱擴(kuò)散段灌注方法，其特征在于，所述絕熱擴(kuò)散段增強(qiáng)體的體積密度在0.75g/cm3-0.85g/cm3。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)絕熱擴(kuò)散段灌注方法，其特征在于，還包括在復(fù)合陰模外側(cè)安裝壓力表，其最大量程為5Mpa。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)絕熱擴(kuò)散段灌注方法，該方法包括以下步驟：將絕熱擴(kuò)散段增強(qiáng)體放置在膨脹硅膠軟模內(nèi)，其中，將絕熱擴(kuò)散段增強(qiáng)體放置在膨脹硅膠軟模內(nèi)，其中，所述絕熱擴(kuò)散段增強(qiáng)體套裝在金屬陽模上，將將復(fù)合陰模套裝在絕熱擴(kuò)散段增強(qiáng)體上；對(duì)絕熱擴(kuò)散段增強(qiáng)體灌注耐燒蝕樹脂；對(duì)對(duì)模具加熱，膨脹硅膠軟模在加熱過程中膨脹擠壓所述絕熱擴(kuò)散段增強(qiáng)體。本發(fā)明的有益效果為：克服了單純使用VARTM成型工藝中氣泡不易排出、制品纖維含量低等缺陷，提高了絕熱擴(kuò)散段的纖維體積分?jǐn)?shù)、構(gòu)件致密性和表面質(zhì)量，最終提高力學(xué)性能，此外該方法工藝簡(jiǎn)單，不需另外增加太多成本，利用現(xiàn)有技術(shù)即可加工成型。
【IPC分類】B29C33-38, B29C70-54, B29C70-48
【公開號(hào)】CN104760303
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410005901
【發(fā)明人】楊凱, 孫超明, 趙衛(wèi)生, 談娟娟, 張翠妙, 王思琪
【申請(qǐng)人】北京玻鋼院復(fù)合材料有限公司
【公開日】2015年7月8日
【申請(qǐng)日】2014年1月7日