一种复合材料同心发射筒成型方法技术

本发明专利技术公开了一种复合材料同心发射筒成型方法，包括以下步骤：1）模具准备；2）原料准备；3）内筒烧蚀层铺贴：将玻璃纤维‑酚醛树脂预浸料带张力环向铺贴在模具上，然后打真空袋压实，进热压罐预固化成型，固化冷却后，清理内筒烧蚀层外表面；4）内筒结构层铺贴；5）纵筋粘接；6）纵筋包裹结构层、纵筋防火烧蚀层铺贴；7）外筒防护层、外筒结构层铺贴；8）加装环筋；9）将6）得到的内筒与8）得到的外筒表面清理后进行套装，得到复合材料同心发射筒，本发明专利技术制得的发射筒结构更轻，强度更高。

【技术实现步骤摘要】
一种复合材料同心发射筒成型方法
本专利技术涉及一种发射筒，特别涉及一种导弹发射筒。
技术介绍
发射筒装置发射前支持和保护导弹，通过内部充惰性气体进行保护。所以发射筒在储存状态，需具有良好的气密性，保证筒内惰性气体不泄露。发射筒还需具有一定的结构强度，转运吊装过程中，可有效保护导弹。发射时，高温燃气通过内筒从燃气排导通道排出，所以所有接触燃气区域的材料及结构需耐烧蚀；且内筒要求有较高的光洁度，以减少导弹装填及出筒的摩擦力；高速带金属氧化物燃气流对内筒及燃气排导通道有较强的烧蚀冲刷，所以发射使用工况非常严苛。目前金属同心筒因其密度大，重量超重，已无法满足使用需求，且金属发射筒内筒采用机械加工成型，受成型工艺影响，直线度偏大，如果筒体产生局部变形，将影响导弹出筒。另外导弹发射后的瞬间，筒体温度将达到1000℃以上，海水进入筒内，筒体剧烈降温，易产生变形。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种复合材料同心发射筒成型方法，其结构更轻，强度更高。本专利技术的目的是这样实现的：一种复合材料同心发射筒成型方法，所述同心发射筒包括由内而外的内筒烧蚀层、内筒结构层、纵筋、纵筋包裹结构层、纵筋防火烧蚀层、外筒防护层以及外筒结构层，所述成型方法包括以下步骤：步骤1）模具准备：使用脱模剂处理模具表面；步骤2）原料准备：准备玻璃纤维-酚醛树脂预浸料、碳纤维-环氧树脂预浸料，室温下冷却6小时以上，裁切待用；步骤3）内筒烧蚀层铺贴：将玻璃纤维-酚醛树脂预浸料带张力环向铺贴在模具上，然后打真空袋压实，进热压罐预固化成型，固化冷却后，清理内筒烧蚀层外表面；步骤4）内筒结构层铺贴：将碳纤维-高温环氧树脂预浸料环向铺贴在内筒烧蚀层上，然后打真空袋压实，进热压罐固化成型，固化冷却后，清理内筒结构层外表面；步骤5）纵筋粘接：对内筒结构层表面纵筋粘接区域进行打磨，将纵筋通过胶粘剂粘接在内筒结构层表面粘接区，低温固化后清理多余胶粘剂，并打磨纵筋外表面；步骤6）纵筋包裹结构层、纵筋防火烧蚀层铺贴，将碳纤维-环氧树脂预浸料铺贴包裹内筒结构层与纵筋，打真空袋压实；再将玻璃纤维-酚醛树脂预浸料铺贴在纵筋包裹结构层的外表面，打真空袋压实，进热压罐固化成型，脱模后得到内筒；步骤7）外筒防护层、外筒结构层铺贴：先用玻璃纤维-酚醛树脂预浸料铺贴在模具上形成外筒防护层，再用碳纤维-环氧树脂预浸料铺贴在外筒防护层外周形成外筒结构层，热压罐加压共固化成型；步骤8）加装环筋：在成型好的外筒外表面加装环筋工装，在环筋工装处采用碳纤维浸胶湿法缠绕，外加热固化成型得到环筋，脱模后得到外筒；步骤9）将步骤6）得到的内筒与步骤8）得到的外筒表面清理后进行套装，通过胶粘剂粘接在一起，然后加热共固化，得到复合材料同心发射筒。作为本专利技术的进一步限定，步骤3）铺贴内筒烧蚀层时，采用顺气流方向搭接铺贴。作为本专利技术的进一步限定，步骤3）固化内筒烧蚀层时需在模具的内腔和外部均埋上热电偶，实时监控箱体固化的温度。作为本专利技术的进一步限定，步骤5）中纵筋为口字型中空结构，其成型方法为：采用碳纤维浸胶环氧树脂湿法缠绕方形模具，再模压外加热固化成型。与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：本专利技术的内筒烧蚀层、纵筋防火烧蚀层以及外筒防护层采用玻璃纤维-酚醛树脂预浸料，提高防火耐烧蚀性能；铺层采用叠铺工艺解决因复合材料层间性能较弱，在高温气流冲刷下，表层玻璃布增强材料容易被冲刷掉的问题，提高了整体结构的稳定性；内、外筒连接采用共固化成型，增加其结构强度；本专利技术采用热压罐工艺成型，降低了复合材料孔隙率，提高其气密性能。附图说明图1为本专利技术工艺流程图。图2为本专利技术制得的发射筒截面图。图3为本专利技术制得的发射筒外部结构示意图。其中，1内筒烧蚀层，2内筒结构层，3纵筋，4纵筋包裹结构层，5纵筋防火烧蚀层，6外筒防护层，7外筒结构层，8环筋。具体实施方式如图1-3所示的一种复合材料同心发射筒成型方法，同心发射筒包括由内而外的内筒烧蚀层1、内筒结构层2、纵筋3、纵筋包裹结构层4、纵筋防火烧蚀层5、外筒防护层6以及外筒结构层7，成型方法包括以下步骤：步骤1）模具准备：使用丙酮将模具表面清理干净，使用脱模剂处理模具表面3遍以上；步骤2）原料准备：从冷库中取出玻璃纤维-酚醛树脂预浸料、碳纤维-环氧树脂预浸料，室温下冷却6小时以上，按强度计算的结果，使用自动裁布机将铺层所需的各个角度的预浸料料片剪裁好待用；步骤3）内筒烧蚀层1铺贴：将玻璃纤维-酚醛树脂预浸料带张力环向铺贴在模具上，采用顺气流方向搭接铺贴，然后打真空袋压实，进热压罐160℃、0.6Mpa预固化成型，固化时需在模具的内腔和外部均埋上热电偶，实时监控箱体固化的温度，固化后，先不脱模，待冷却之后表面进行打磨，使用无水乙醇对表面进行清理，提高界面粘接力；步骤4）内筒结构层2铺贴：将碳纤维-高温环氧树脂预浸料环向铺贴在内筒烧蚀层1上，然后打真空袋压实，进热压罐180℃、0.6Mpa固化，固化冷却后，清理内筒结构层2外表面；步骤5）纵筋3粘接：纵筋3为口字型中空结构，其成型方法为：采用碳纤维浸胶环氧树脂湿法缠绕方形模具，再模压外加热160℃固化成型；对内筒结构层2表面纵筋3粘接区域进行打磨，将纵筋3通过胶粘剂粘接在内筒结构层2表面粘接区，低温固化后清理多余胶粘剂，并打磨纵筋3外表面；步骤6）纵筋包裹结构层4、纵筋防火烧蚀层5铺贴，将碳纤维-环氧树脂预浸料铺贴包裹内筒结构层2与纵筋3，打真空袋压实；再将玻璃纤维-酚醛树脂预浸料铺贴在纵筋包裹结构层4的外表面，打真空袋压实，进热压罐180℃、0.6Mpa固化成型，脱模后得到内筒，铺贴纵筋防火烧蚀层5时采用与步骤3）相反的铺贴方向；步骤7）外筒防护层6、外筒结构层7铺贴：先用玻璃纤维-酚醛树脂预浸料铺贴在模具上形成外筒防护层6，再用碳纤维-环氧树脂预浸料铺贴在外筒防护层6外周形成外筒结构层7，热压罐180℃、0.6Mpa共固化成型，铺贴外筒防护层6时采用与步骤3）相反的铺贴方向；步骤8）加装环筋8：在成型好的外筒外表面加装环筋8工装，在环筋8工装处采用碳纤维浸胶湿法缠绕，外加热160℃固化成型得到环筋8，脱模后得到外筒；步骤9）将步骤6）得到的内筒与步骤8）得到的外筒表面清理后进行套装，通过胶粘剂粘接在一起，然后加热100℃共固化，得到复合材料同心发射筒。本专利技术的发射筒内外筒均由复合材料和树脂制备而成，不含任何金属，密度相对较低，达到质量小轻量化的要求；玻璃纤维-酚醛树脂制备的烧蚀层能耐高温，经试验，能经受住2000k的高温粒子流持续时间为0.8s，5次以上的冲刷，不鼓包、不分层，能够多次重复使用；内筒采用预浸料铺贴热压罐成型方式，原料使用的是预浸料，质量可控且性能稳定，降低复合材料的孔隙率，提高其气密性能及强度，保证了内筒光洁度；均匀的压力和温度，保证了内外筒的圆度和质量稳定；玻璃纤维增本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复合材料同心发射筒成型方法，其特征在于，所述同心发射筒包括由内而外的内筒烧蚀层、内筒结构层、纵筋、纵筋包裹结构层、纵筋防火烧蚀层、外筒防护层以及外筒结构层，所述成型方法包括以下步骤：/n步骤1）模具准备：使用脱模剂处理模具表面；/n步骤2）原料准备：准备玻璃纤维-酚醛树脂预浸料、碳纤维-环氧树脂预浸料，室温下冷却6小时以上，裁切待用；/n步骤3）内筒烧蚀层铺贴：将玻璃纤维-酚醛树脂预浸料带张力环向铺贴在模具上，然后打真空袋压实，进热压罐预固化成型，固化冷却后，清理内筒烧蚀层外表面；/n步骤4）内筒结构层铺贴：将碳纤维-高温环氧树脂预浸料环向铺贴在内筒烧蚀层上，然后打真空袋压实，进热压罐固化成型，固化冷却后，清理内筒结构层外表面；/n步骤5）纵筋粘接：对内筒结构层表面纵筋粘接区域进行打磨，将纵筋通过胶粘剂粘接在内筒结构层表面粘接区，低温固化后清理多余胶粘剂，并打磨纵筋外表面；/n步骤6）纵筋包裹结构层、纵筋防火烧蚀层铺贴，将碳纤维-环氧树脂预浸料铺贴包裹内筒结构层与纵筋，打真空袋压实；再将玻璃纤维-酚醛树脂预浸料铺贴在纵筋包裹结构层的外表面，打真空袋压实，进热压罐固化成型，脱模后得到内筒；/n步骤7）外筒防护层、外筒结构层铺贴：先用玻璃纤维-酚醛树脂预浸料铺贴在模具上形成外筒防护层，再用碳纤维-环氧树脂预浸料铺贴在外筒防护层外周形成外筒结构层，热压罐加压共固化成型；/n步骤8）加装环筋：在成型好的外筒外表面加装环筋工装，在环筋工装处采用碳纤维浸胶湿法缠绕，外加热固化成型得到环筋，脱模后得到外筒；/n步骤9）将步骤6）得到的内筒与步骤8）得到的外筒表面清理后进行套装，通过胶粘剂粘接在一起，然后加热共固化，得到复合材料同心发射筒。/n...

【技术特征摘要】
1.一种复合材料同心发射筒成型方法，其特征在于，所述同心发射筒包括由内而外的内筒烧蚀层、内筒结构层、纵筋、纵筋包裹结构层、纵筋防火烧蚀层、外筒防护层以及外筒结构层，所述成型方法包括以下步骤：
步骤1）模具准备：使用脱模剂处理模具表面；
步骤2）原料准备：准备玻璃纤维-酚醛树脂预浸料、碳纤维-环氧树脂预浸料，室温下冷却6小时以上，裁切待用；
步骤3）内筒烧蚀层铺贴：将玻璃纤维-酚醛树脂预浸料带张力环向铺贴在模具上，然后打真空袋压实，进热压罐预固化成型，固化冷却后，清理内筒烧蚀层外表面；
步骤4）内筒结构层铺贴：将碳纤维-高温环氧树脂预浸料环向铺贴在内筒烧蚀层上，然后打真空袋压实，进热压罐固化成型，固化冷却后，清理内筒结构层外表面；
步骤5）纵筋粘接：对内筒结构层表面纵筋粘接区域进行打磨，将纵筋通过胶粘剂粘接在内筒结构层表面粘接区，低温固化后清理多余胶粘剂，并打磨纵筋外表面；
步骤6）纵筋包裹结构层、纵筋防火烧蚀层铺贴，将碳纤维-环氧树脂预浸料铺贴包裹内筒结构层与纵筋，打真空袋压实；再将玻璃纤维-酚醛树脂预浸料铺贴在纵筋包裹结构层的外表面，打真空袋压实，进热...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡娟娟，张彬，周成康，杨恒，陈伟，陶仁杰，李俊，
申请(专利权)人：江苏新扬新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32