双脉冲发动机用软质隔板的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种双脉冲发动机用软质隔板的制备方法，该方法根据筒段绝热层底层厚度，在芯轴上进行绝热材料的手工贴片；采用模压工艺进行绝热层底层的硫化成型；将浸有环氧树脂胶液的碳纤维布铺绕在绝热层底层表面，然后进行碳纤维的湿法缠绕、树脂固化；完成筒段的制备；在锥段成型模具中进行绝热层底层的手工贴片，然后采用模压工艺完成绝热层底层硫化成型；然后进行绝热层盖层的手工贴片及模压成型，完成锥段的制备；最后将筒段和锥段粘接形成双脉冲发动机用软质隔板；本发明专利技术适用于软质隔板筒段和锥段的成型，两者的复合材料加强层均被绝热材料包覆，整体既能够承受一定的压力又能承受燃气的烧蚀和冲刷。

【技术实现步骤摘要】
双脉冲发动机用软质隔板的制备方法
本专利技术涉及双脉冲发动机燃烧室壳体成型方法，具体地指一种双脉冲发动机用软质隔板的制备方法。
技术介绍
双脉冲火箭发动机作为固体火箭发动机的一项重大研究成果，其与常规发动机相比，具有杀伤区域大、双射程攻击能力、机动性好等优点。脉冲发动机可为防空反导导弹、地地弹道导弹等武器系统提供先进动力平台，从而提高防空反导导弹拦截精度，增强地地弹道导弹变轨突防能力。隔离装置作为脉冲发动机的核心部件，将发动机燃烧室分成若干部分，使发动机能够多次关机和启动，合理分配推力及各脉冲间隔时间，实现发动机能量的最优管理。国内研制较多的隔离装置有陶瓷材料隔舱、金属膜片式隔舱等，由于陶瓷和金属膜片式具有结构重量重、承压与打开压强比小、绝热困难、对材料特性敏感等缺点，导致该类型隔离装置在脉冲发动机的使用范围大大降低。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题就是提供一种双脉冲发动机用软质隔板的制备方法。该方法具有成型工艺稳定、满足结构特性和功能特性的特点，解决常见隔离装置中承压强度低、打开性能不稳定的缺点。为解决上述技术问题，本专利技术提供的一种双脉冲发动机用软质隔板的制备方法，包括以下步骤：1)根据产品结构特点，确定筒段和锥段两个零部件的成型工艺，以及两者的粘接方法；2)制备含有金属连接件的筒段a.对金属连接件内外表面喷砂，使表面均匀起毛，用乙酸乙酯溶剂清洗喷砂面，晾干后，并在与三元乙丙橡胶粘接处的内外喷砂面涂刷胶粘剂A；在芯轴上进行三元乙丙橡胶的手工贴片，贴片厚度达到金属连接件内径尺寸，然后将金属连接件套在手工贴片表面并与芯轴定位面贴合；b.在金属连接件外表面继续进行三元乙丙橡胶的手工贴片，手工贴片的厚度达到模具内径的要求，将芯轴装入压模，并将压模转到压力设备上进行模压成型；得到筒段绝热层；c.模压成型后，用砂纸将绝热层表面磨毛，酒精清洗并晾干后，在表面涂刷胶粘剂B，然后将碳纤维平纹布放入环氧树脂胶液中充分浸透，并将其铺绕在筒段绝热层的表面；然后将碳纤维通过缠绕设备的牵引机构引入环氧树脂胶槽中，使碳纤维均匀浸胶，再在碳纤维布表面湿法缠绕碳纤维，得到碳纤维缠绕层，并对纤维缠绕层表面富余的环氧树脂胶液进行吸胶处理，最后进行固化；d.用砂纸将已经固化的碳纤维缠绕层的表面磨毛，酒精清洗并晾干后，在表面涂刷胶粘剂B，并在碳纤维缠绕层表面进行三元乙丙橡胶的手工贴片，然后用纤维干纱对手工贴片表面进行缠绕加压，最后对手工贴片进行硫化；成硫化完成后，将纤维干纱去除，并对手工贴片表面进行修磨，完成筒段的制备。3)制备锥段a.在锥段成型压模模具外壁上中进行三元乙丙橡胶的手工贴片，贴片总重量达到2.57～2.70kg，将模具合模，并转入压力设备上，对手工贴片进行的硫化；b.开模后，得到锥段绝热层将表面磨毛，酒精清洗并晾干后，将碳纤维增强型的树脂基复合材料预成型体铺放在锥段绝热层表面位置，其中，铺放位置涂刷有胶粘剂C；c.在树脂基复合材料预成型体表面进行三元乙丙橡胶的手工贴片，贴片总重量达到2.00～2.15kg，将模具合模，并转入压力设备上，进行手工贴片硫化；完成硫化得到盖层，将制品脱模，清除三元乙丙橡胶的溢料和飞边，完成锥段的制备；4)筒段和锥段粘接a.将筒段一端的外壁上开设有呈斜坡状的粘接面，并在锥段上对应粘接面开设有锥段粘接面，先将粘接面和锥段粘接面磨毛，酒精清洗并晾干后，在粘接面涂刷胶粘剂D，按粘接面或锥段粘接面的尺寸裁剪绝热材料胶片，并将其粘贴在粘接面或锥段粘接面上，最后将筒段和锥段对接；b.筒段和锥段对接后，整体放入粘接模具中，然后转入固化炉中进行粘接硫化；c.将产品脱模，清除残余材料的溢料和飞边，完成双脉冲发动机用软质隔板的制备。进一步地，所述步骤2)第a小步中，所用胶粘剂A为酚醛型或改性三元乙丙橡胶型胶粘剂；所述步骤2)c和d小步中，所用胶粘剂B为改性三元乙丙橡胶型胶粘剂。再进一步地，所述步骤2)第b小步中，模压成型温度为120～130℃，压力为4～6MPa，模压时间为30～50min。再进一步地，所述步骤2)第c小步中，环氧树脂胶液由80～100份的脂环族缩水甘油酯型环氧树脂、40～60份的酸酐类固化剂和2～3份的咪唑类促进剂组成；固化条件为70～90℃下保温2～3h。再进一步地，所述环氧树脂胶液由100份的脂环族缩水甘油酯型环氧树脂、50份的酸酐类固化剂和2份的咪唑类促进剂组成。再进一步地，所述步骤2)第d小步中，硫化条件为120～130℃下保温2～3h、150～160℃下保温2～3h。再进一步地，所述步骤3)第a小步中，硫化条件为120～130℃下保温30～50min，压力为4～6MPa；所述步骤3)第c小步中，硫化条件为150～160℃下保温90～110min，压力为4～6MPa。再进一步地，所述步骤3)第b小步中，所用胶粘剂C为改性三元乙丙橡胶型胶粘剂。再进一步地，所述步骤4)第a小步中，所用胶粘剂D为聚氨酯或改性三元乙丙橡胶型胶粘剂，绝热材料胶片3为三元乙丙熟胶片或生胶片。再进一步地，所述步骤4)第b小步中，硫化条件为60～150℃下保温2～5h。本专利技术的有益效果在于：(1)本专利技术适用于软质隔板筒段和锥段的成型，两者的复合材料加强层均被绝热材料(三元乙丙橡胶)包覆，整体既能够承受一定的压力又能承受燃气的烧蚀和冲刷。(2)本专利技术中隔板锥段采用模压工艺完成成型，制品尺寸和表观质量能够得到较好的保证。(3)本专利技术的软质隔板能满足产品功能特性要求，在发动机二脉冲燃烧室点火后，筒段和锥段能按预定要求完成分离，实现不同燃烧室的顺序工作。附图说明图1为本专利技术中有金属连接件的筒段1制作的示意图；图2为筒段1的细节图；图3为锥段2制作的示意图；图4为筒段1和锥段2的粘接示意图；图5为软质隔板成品示意图；图中，筒段1、金属连接件1.1、芯轴1.2、压模1.3、筒段绝热层1.4、碳纤维缠绕层1.5、纤维干纱1.6、粘接面1.7、锥段2、压模模具2.1、锥段绝热层2.2、树脂基复合材料预成型体2.3、盖层2.4、锥段粘接面2.5、绝热材料胶片3、粘接模具4。具体实施方式为了更好地解释本专利技术，以下结合具体实施例进一步阐明本专利技术的主要内容，但本专利技术的内容不仅仅局限于以下实施例。实施例1一种双脉冲发动机用软质隔板的制备方法，包括以下步骤：1)根据产品结构特点，确定筒段1和锥段2两个零部件的成型工艺，以及两者的粘接方法；2)制备含有金属连接件的筒段1a.对金属连接件1.1内外表面喷砂，使表面均匀起毛，用乙酸乙酯溶剂清洗喷砂面，晾干后，并在与三元乙丙橡胶粘接处的内外喷砂面涂刷开姆洛克205或A-2型胶粘剂；在芯轴1.2上进行三元乙丙橡胶的手工贴片，贴片厚度达到金属连接件1.1内径尺寸，然后将金属连接件1.1套在手工贴片表面并与芯轴定位面贴合；b.在金属连接件1.1外表面继续进行三元乙丙橡胶的手工贴片，手工贴片的厚度达到模具内径的要求，将芯轴装入压模1.3，并将压模1.3转到压力设备上，并在温度为130℃，压力为5MPa条件下模压成型50min；得到筒段绝热层1.4；c.模压成型后，用砂纸将绝热层1.4表面磨毛，酒精清洗并晾干后，在表面涂刷A-3型胶粘剂，然后将碳纤维平纹布放入环氧树脂胶液中充分浸透，并将其铺绕在筒段绝热层1.本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双脉冲发动机用软质隔板的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：1)根据产品结构特点，确定筒段(1)和锥段(2)两个零部件的成型工艺，以及两者的粘接方法；(2))制备含有金属连接件的筒段(1)a.对金属连接件(1.1)内外表面喷砂，使表面均匀起毛，用乙酸乙酯溶剂清洗喷砂面，晾干后，并在与三元乙丙橡胶粘接处的内外喷砂面涂刷胶粘剂A；在芯轴(1.2)上进行三元乙丙橡胶的手工贴片，贴片厚度达到金属连接件(1.1)内径尺寸，然后将金属连接件(1.1)套在手工贴片表面并与芯轴定位面贴合；b.在金属连接件(1.1)外表面继续进行三元乙丙橡胶的手工贴片，手工贴片的厚度达到模具内径的要求，将芯轴装入压模(1.3)，并将压模(1.3)转到压力设备上进行模压成型；得到筒段绝热层(1.4)；c.模压成型后，用砂纸将绝热层(1.4)表面磨毛，酒精清洗并晾干后，在表面涂刷胶粘剂B，然后将碳纤维平纹布放入环氧树脂胶液中充分浸透，并将其铺绕在筒段绝热层(1.4)的表面；然后将碳纤维通过缠绕设备的牵引机构引入环氧树脂胶槽中，使碳纤维均匀浸胶，再在碳纤维布表面湿法缠绕碳纤维，得到碳纤维缠绕层(1.5)，并对纤维缠绕层(1.5)表面富余的环氧树脂胶液进行吸胶处理，最后进行固化；d.用砂纸将已经固化的碳纤维缠绕层(1.5)的表面磨毛，酒精清洗并晾干后，在表面涂刷胶粘剂B，并在碳纤维缠绕层(1.5)表面进行三元乙丙橡胶的手工贴片，然后用纤维干纱(1.6)对手工贴片表面进行缠绕加压，最后对手工贴片进行硫化；成硫化完成后，将纤维干纱(1.6)去除，并对手工贴片表面进行修磨，完成筒段(1)的制备。3)制备锥段a.在锥段(2)成型压模模具(2.1)外壁上中进行三元乙丙橡胶的手工贴片，贴片总重量达到2.57～2.70kg，将模具合模，并转入压力设备上，对手工贴片进行的硫化；b.开模后，得到锥段绝热层(2.2)将表面磨毛，酒精清洗并晾干后，将碳纤维增强型的树脂基复合材料预成型体(2.3)铺放在锥段绝热层(2.2)表面位置，其中，铺放位置涂刷有胶粘剂C；c.在树脂基复合材料预成型体(2.3)表面进行三元乙丙橡胶的手工贴片，贴片总重量达到2.00～2.15kg，将模具合模，并转入压力设备上，进行手工贴片硫化；完成硫化得到盖层(2.4)，将制品脱模，清除三元乙丙橡胶的溢料和飞边，完成锥段(2)的制备；4)筒段(1)和锥段(2)粘接a.将筒段(1)一端的外壁上开设有呈斜坡状的粘接面(1.7)，并在锥段(2)上对应粘接面(1.7)开设有锥段粘接面(2.5)，先将粘接面(1.7)和锥段粘接面(2.5)磨毛，酒精清洗并晾干后，在粘接面涂刷胶粘剂D，按粘接面(1.7)或锥段粘接面(2.5)的尺寸裁剪绝热材料胶片(3)，并将其粘贴在粘接面(1.7)或锥段粘接面(2.5)上，最后将筒段(1)和锥段(2)对接；b.筒段(1)和锥段(2)对接后，整体放入粘接模具(4)中，然后转入固化炉中进行粘接硫化；c.将产品脱模，清除残余材料的溢料和飞边，完成双脉冲发动机用软质隔板的制备。...

【技术特征摘要】
1.一种双脉冲发动机用软质隔板的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：1)根据产品结构特点，确定筒段(1)和锥段(2)两个零部件的成型工艺，以及两者的粘接方法；2)制备含有金属连接件的筒段(1)a.对金属连接件(1.1)内外表面喷砂，使表面均匀起毛，用乙酸乙酯溶剂清洗喷砂面，晾干后，并在与三元乙丙橡胶粘接处的内外喷砂面涂刷胶粘剂A；在芯轴(1.2)上进行三元乙丙橡胶的手工贴片，贴片厚度达到金属连接件(1.1)内径尺寸，然后将金属连接件(1.1)套在手工贴片表面并与芯轴定位面贴合；b.在金属连接件(1.1)外表面继续进行三元乙丙橡胶的手工贴片，手工贴片的厚度达到模具内径的要求，将芯轴装入压模(1.3)，并将压模(1.3)转到压力设备上进行模压成型；得到筒段绝热层(1.4)；c.模压成型后，用砂纸将绝热层(1.4)表面磨毛，酒精清洗并晾干后，在表面涂刷胶粘剂B，然后将碳纤维平纹布放入环氧树脂胶液中充分浸透，并将其铺绕在筒段绝热层(1.4)的表面；然后将碳纤维通过缠绕设备的牵引机构引入环氧树脂胶槽中，使碳纤维均匀浸胶，再在碳纤维布表面湿法缠绕碳纤维，得到碳纤维缠绕层(1.5)，并对纤维缠绕层(1.5)表面富余的环氧树脂胶液进行吸胶处理，最后进行固化；d.用砂纸将已经固化的碳纤维缠绕层(1.5)的表面磨毛，酒精清洗并晾干后，在表面涂刷胶粘剂B，并在碳纤维缠绕层(1.5)表面进行三元乙丙橡胶的手工贴片，然后用纤维干纱(1.6)对手工贴片表面进行缠绕加压，最后对手工贴片进行硫化；成硫化完成后，将纤维干纱(1.6)去除，并对手工贴片表面进行修磨，完成筒段(1)的制备；3)制备锥段a.在锥段(2)成型压模模具(2.1)外壁上中进行三元乙丙橡胶的手工贴片，贴片总重量达到2.57～2.70kg，将模具合模，并转入压力设备上，对手工贴片进行的硫化；b.开模后，得到锥段绝热层(2.2)将表面磨毛，酒精清洗并晾干后，将碳纤维增强型的树脂基复合材料预成型体(2.3)铺放在锥段绝热层(2.2)表面位置，其中，铺放位置涂刷有胶粘剂C；c.在树脂基复合材料预成型体(2.3)表面进行三元乙丙橡胶的手工贴片，贴片总重量达到2.00～2.15kg，将模具合模，并转入压力设备上，进行手工贴片硫化；完成硫化得到盖层(2.4)，将制品脱模，清除三元乙丙橡胶的溢料和飞边，完成锥段(2)的制备；4)筒段(1)和锥段(2)粘接a.将筒段(1)一端的外壁上开设有呈斜坡状的粘接面(1.7)，并在锥段(2)上对应粘接面(1.7)开设有锥段粘接...

【专利技术属性】
技术研发人员：高李帅，谭云水，肖雯静，刘穗，邓德凤，
申请(专利权)人：湖北三江航天江北机械工程有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42