一种双层玻璃纤维增强热固性模压件半固化成型方法技术

本发明专利技术涉及一种双层玻璃纤维增强热固性模压件半固化成型方法，属于压塑成型领域。本发明专利技术的成型方法，包括模具及高硅氧材料预热；高硅氧压塑；开模保温；高硅氧模压成型制件机加内壁环形压制槽；模具、高硅氧预压件以及碳纤维材料的预热；碳纤维压塑；二次开模保温。本发明专利技术的成型方法，在高硅氧层成型后增加机加环形沟槽，再与碳纤维层压制成一体，高硅氧层和碳纤维层粘接效果好；保证了成型产品具有较高的隔热性能和耐冲刷性能。

A semi curing method for double glass fiber reinforced thermosetting moulded parts

The invention relates to a semi - curing forming method of a double-layer glass fiber reinforced thermosetting die, which belongs to the field of compression molding. The forming method of the invention includes preheating of mould and high silicon oxygen material; high silicon oxygen compression molding; open mold insulation; high silicon oxygen molding machine with inner wall ring pressing groove; mould, high silicon oxygen prepressing part and carbon fiber material preheat; carbon fiber compression molding; two time open mold insulation. The molding method of the invention increases the ring groove of the high silicon oxide layer, and then presses the carbon fiber layer into one, and the high silica oxygen layer and the carbon fiber layer have good bonding effect, and the molding product has high heat insulation and scour resistance.

【技术实现步骤摘要】
一种双层玻璃纤维增强热固性模压件半固化成型方法
本专利技术涉及一种双层玻璃纤维增强热固性模压件半固化成型方法，属于压塑成型领域。
技术介绍
喷管是火箭弹发动机机构中最关键的部件，其作用一是使燃气流经喷管时加速(膨胀做功)，使燃气由热能变成动能，产生反作用推力；二是通过喷管的临界段、控制气流的流量，保证燃烧室内的设计压力。由于喷管在发动机工作过程中，始终受到高温、高压、高速燃气流的冲刷作用，同时火箭弹在飞行时高速旋转，受到很大的离心作用，并要求有良好的透气性。玻璃纤维增强热固性塑料(如高硅氧、碳纤维等)成型的产品具有有强度、刚度好、化学稳定性好、导热性能好、且耐烧蚀、耐瞬间高温等优良特性。常规火箭弹喷管内形一般压制一种玻璃纤维增强热固性塑料(高硅氧)，高硅氧的隔热性能良好，但耐冲刷性差，不利于喷管的正常工作。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决传统喷管材料性能单一，不利于喷管的长时间工作，为此提供一种双层玻璃纤维增强热固性模压件半固化成型方法。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：本专利技术的一种双层玻璃纤维增强热固性模压件半固化成型方法，具体步骤如下：第一步、模具及高硅氧材料预热压制模具内腔均匀涂抹脱模剂，压制模具预热至85～95℃，高硅氧在60～80℃；第二步、高硅氧压塑将预热后的高硅氧装入预热后的模具内，上模下行，在9～12分钟内表压达到成型压力后，在不大于1.2℃/分钟的升温速率下，使模具温度达到170～185℃，固化时间达到后开模；固化时间按压制模料最厚处壁厚1～5分钟/毫米计算；在高硅氧压塑成型中上模第一次下行至模具闭合前，焖料10～15分钟，便于原材料中的气体挥发。第三步、开模保温将模具降温至90℃以下开模，卸模后将模压成型制件迅速置于80～100℃的烘箱中，随烘箱自然冷却至40℃以下，取出高硅氧模压成型制件。第四步、高硅氧模压成型制件机加高硅氧模压成型制件常温下放置12小时以上，对制件的内壁机加环形沟槽，便于与碳纤维层的结合，防止脱落，得到高硅氧预压件。所述高硅氧模压成型制件内壁机加的环形沟槽优选采用燕尾槽。第五步、模具、高硅氧预压件以及碳纤维材料的预热用丙酮清洗第四步得到的高硅氧预压件，去掉表面杂质，并置于80～100℃烘箱预热2小时，然后将预热后的高硅氧预压件放入模具内腔，随模具一起预热至110～130℃；将碳纤维材料在90～110℃下，均匀预热10～25分钟，使原材料变软；第六步、碳纤维压塑将预热后的碳纤维装入高硅氧预压件的内腔，上模下行加压至成型压力后，开启加热系统，模具升温速率≤1.2℃/分钟，使模具温度升至155～175℃，固化时间达到后，关闭温控系统；固化时间按压制模料最厚处壁厚2～4分钟/毫米计算；在碳纤维压制的加压过程中排气2～5次，便于排除碳纤维中挥发的气体。第七步、二次开模保温将模具降温至135℃以下后开模，取出制件，并迅速用石棉布包裹置于70～90℃烘箱保温，并随烘箱自然冷却至40℃，取出制件，得到外侧高硅氧层、内侧碳纤维层的模压件。有益效果本专利技术的成型方法，在高硅氧层成型后增加机加环形沟槽，再与碳纤维层压制成一体，高硅氧层和碳纤维层粘接效果好；保证了成型产品具有较高的隔热性能和耐冲刷性能。附图说明图1为采用本专利技术成型方法得到的模压件结构图；图中1-高硅氧层；2-碳纤维层。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术的内容作进一步描述：实施例采用本专利技术的一种双层玻璃纤维增强热固性模压件半固化成型方法，具体步骤如下：第一步、模具及高硅氧材料预热压制模具内腔均匀涂抹脱模剂，压制模具预热至90℃，高硅氧预热至80℃；第二步、高硅氧压塑将预热后的高硅氧装入预热后的模具内，上模第一次下行至模具闭合前，焖料15分钟后合模，在10分钟内表压达到成型压力，然后在1.2℃/分钟的升温速率下，使模具温度达到180℃，固化时间达到后开模；第三步、开模保温将模具降温至90℃以下开模，卸模后将模压成型制件迅速置于90℃的烘箱中，随烘箱自然冷却至40℃以下，取出高硅氧模压成型制件。第四步、高硅氧模压成型制件机加高硅氧模压成型制件常温下放置12小时后，对制件的内壁机加环形沟槽，便于与碳纤维层的结合，防止脱落，得到高硅氧预压件。所述高硅氧模压成型制件内壁机加的环形沟槽优选采用燕尾槽。第五步、模具、高硅氧预压件以及碳纤维材料的预热用丙酮清洗第四步得到的高硅氧预压件，去掉表面杂质，并置于90℃烘箱预热2小时，然后将预热后的高硅氧预压件放入模具内腔，随模具一起预热至110℃；将碳纤维材料置于100℃的烘箱内预热15分钟，中间翻料一次，保证预热均匀，使原材料变软；第六步、碳纤维压塑将预热后的碳纤维装入高硅氧预压件的内腔，上模下行加压，加压过程中排气3次，加压至成型压力后，开启加热系统，模具按1.2℃/分钟的升温速率升纹至175℃，固化时间达到后，关闭温控系统。第七步、二次开模保温将模具降温至135℃以下后开模，取出制件，并迅速用石棉布包裹置于90℃烘箱保温，并随烘箱自然冷却至40℃，取出制件，得到外侧高硅氧层、内侧碳纤维层的模压件，如图1所示。将实施例压制完成后的产品经飞行试验验证，喷管在3000℃高温、18MPa高压、1300m/s高速的状态下工作20s后，高硅氧层与碳纤维层仍粘结可靠，满足现代喷管的高性能要求，可以应用于喷管结构中。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双层玻璃纤维增强热固性模压件半固化成型方法，其特征是：具体步骤如下：第一步、模具及高硅氧材料预热压制模具内腔均匀涂抹脱模剂，压制模具预热至85～95℃，高硅氧在60～80℃；第二步、高硅氧压塑将预热后的高硅氧装入预热后的模具内，上模下行，在9～12分钟内表压达到成型压力后，在不大于1.2℃/分钟的升温速率下，使模具温度达到170～185℃，固化时间达到后开模；固化时间按压制模料最厚处壁厚1～5分钟/毫米计算；第三步、开模保温将模具降温至90℃以下开模，卸模后将模压成型制件迅速置于80～100℃的烘箱中，随烘箱自然冷却至40℃以下，取出高硅氧模压成型制件；第四步、高硅氧模压成型制件机加高硅氧模压成型制件常温下放置12小时以上，对制件的内壁机加环形沟槽，便于与碳纤维层的结合，防止脱落，得到高硅氧预压件；第五步、模具、高硅氧预压件以及碳纤维材料的预热用丙酮清洗第四步得到的高硅氧预压件，去掉表面杂质，并置于80～100℃烘箱预热2小时，然后将预热后的高硅氧预压件放入模具内腔，随模具一起预热至110～130℃；将碳纤维材料在90～110℃下，均匀预热10～25分钟，使原材料变软；第六步、碳纤维压塑将预热后的碳纤维装入高硅氧预压件的内腔，上模下行加压至成型压力后，开启加热系统，模具升温速率≤1.2℃/分钟，使模具温度升至155～175℃，固化时间达到后，关闭温控系统；固化时间按压制模料最厚处壁厚2～4分钟/毫米计算；第七步、二次开模保温将模具降温至135℃以下后开模，取出制件，并迅速用石棉布包裹置于70～90℃烘箱保温，并随烘箱自然冷却至40℃，取出制件，得到外侧高硅氧层、内侧碳纤维层的模压件。...

【技术特征摘要】
1.一种双层玻璃纤维增强热固性模压件半固化成型方法，其特征是：具体步骤如下：第一步、模具及高硅氧材料预热压制模具内腔均匀涂抹脱模剂，压制模具预热至85～95℃，高硅氧在60～80℃；第二步、高硅氧压塑将预热后的高硅氧装入预热后的模具内，上模下行，在9～12分钟内表压达到成型压力后，在不大于1.2℃/分钟的升温速率下，使模具温度达到170～185℃，固化时间达到后开模；固化时间按压制模料最厚处壁厚1～5分钟/毫米计算；第三步、开模保温将模具降温至90℃以下开模，卸模后将模压成型制件迅速置于80～100℃的烘箱中，随烘箱自然冷却至40℃以下，取出高硅氧模压成型制件；第四步、高硅氧模压成型制件机加高硅氧模压成型制件常温下放置12小时以上，对制件的内壁机加环形沟槽，便于与碳纤维层的结合，防止脱落，得到高硅氧预压件；第五步、模具、高硅氧预压件以及碳纤维材料的预热用丙酮清洗第四步得到的高硅氧预压件，去掉表面杂质，并置于80～100℃烘箱预热2小时，然后...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘印，霍文娟，安淑铭，刘巍浩，周伟强，李龙飞，
申请(专利权)人：晋西工业集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：山西,14