舱段隔热材料水平分段套接成型工装及套接成型方法技术

本发明专利技术涉及飞行器隔热技术领域，尤其涉及一种舱段隔热材料水平分段套接成型工装及套接成型方法。该工装包括前法兰组件、后法兰组件、前支撑部、后支撑部、底滑动部、底支撑板、后支撑板和套接模，各部相配合能够方便准确的实现各种定位的支撑，结构相对简单，能够实现较大尺寸的隔热材料的水平分段套接成型，降低场地、操作等方面要求，缩短研制周期，节约生产成本。套接成型方法操作方便、工艺简单、定位精准、套接效果好。套接效果好。套接效果好。

【技术实现步骤摘要】
舱段隔热材料水平分段套接成型工装及套接成型方法


[0001]本专利技术涉及飞行器隔热
，尤其涉及一种舱段隔热材料水平分段套接成型工装及套接成型方法。

技术介绍

[0002]随着超高声速飞行器在大气层中巡航速度的增加、巡航时间的延长，飞行器要承受更加严酷的气、热载荷作用，表面温度超过金属舱体承受极限。为了保证飞行器外形结构完整，内部的元器件正常工作，需要采用兼具耐温隔热和承载功能的隔热材料。
[0003]目前，将隔热材料设置到飞行器的舱段外侧主要有以下几种方式：(1)分块制备外防热构件，再将其逐一粘贴于飞行器舱体外部的成型方式，每个构件需要单独定位或依次对齐，装配工序复杂、周期长，并且需要较多的模具工装投入，生产效率低，成本高。
[0004](2)专利技术人所提出的一种方案，该方案的专利申请公布号为CN109572003A，在该方案中采用在舱段原位成型隔热材料，具体地，通过将纤维预制体套装并粘接在舱段的外壁上，并通过注入溶胶前驱体使得隔热材料构件能够一体化成型于舱段。相对方式(1)，该方案中，原位整体成型使各部材料性能保持一致，针对典型的产品研制周期缩短。但是，由于上述原位成型法是先将纤维预制体放入模具中然后再注胶复合成纤维隔热材料，注胶工艺难度增大，对于舱体状态具有一定的限制。若成型的隔热材料质量不合格就会导致产品整体工艺失败，需要将成型的隔热材料从舱段上清除后再重新进行成型，不但对生产周期产生不利影响且易对舱段造成损坏。
[0005](3)专利技术人所提出的另一种方案，该方案的专利申请公布号为CN110524915A)，该方案中先制备出隔热材料，然后再将隔热材料与舱体整体套接，并借助套接成型工装进行粘接复合，该方法不会出现原位成型中因隔合材料质量不合格而导致整体工艺不合格的问题，也比传统的分块粘接方法周期短、人力成本低。但该方式主要针对形状较为规则且长度尺寸相对较小的舱段，并采用竖直套接的方式进行套接成型。而针对形状相对不规则的舱段，例如一端或两端尺寸小于中部的舱段结构，则无法实现整体套接；而针对长度尺寸较大的舱段，该方式则极易受到场地空间以及操作安全方面的限制。
[0006]有鉴于此，特提出本专利技术。

技术实现思路

[0007](一)要解决的技术问题
[0008]为了解决现有技术中所存在的缺陷或不足，本专利技术提供了一种舱段隔热材料水平分段套接成型工装及套接成型方法。
[0009](二)技术方案
[0010]为了解决上述技术问题，第一方面，本专利技术提供了一种舱段隔热材料水平分段套接成型工装，其第一种实现方式，包括：
[0011]前法兰组件，其包括前法兰盘和前支撑轴，前法兰盘用于与舱段的前端连接固定，
当前法兰盘与所述舱段的前端连接时，舱段的前端抵在前法兰盘的后侧面，且前法兰盘的外型面不高出舱段的外型面，前支撑轴的后端与前法兰盘的前侧面连接；
[0012]后法兰组件，其包括后法兰盘和后支撑轴，后法兰盘用于与舱段的后端连接固定，当后法兰盘与舱段的后端连接时，舱段的后端抵在后法兰盘的前侧面，后支撑轴的前端与后法兰盘的后侧面连接；
[0013]前支撑部，其顶端具有容纳支撑前支撑轴的凹口；
[0014]后支撑部，其顶端具有容纳支撑后支撑轴的凹口，前支撑部和后支撑部在水平方向上间隔相对设置；
[0015]底滑动部，其包括沿水平方向布置的底滑轨，以及能够沿底滑轨滑动的底滑块，底滑轨设置在底支撑板的上侧；
[0016]后支撑板，其底侧通过螺栓固定在底支撑板，后法兰盘嵌在后支撑板且后法兰盘的前侧面与后支撑板的前侧面齐平；以及
[0017]多段套接模，各段套接模的内型面与各段隔热材料的外型面相匹配，且均能够与底滑块连接并随底滑块移动，在套接模的两端设置限位环，且限位环的内型面高出套接模的内型面但不高出隔热材料的内型面。
[0018]在第二种实现方式中，前法兰盘的后侧面具有后凸台，后凸台的外型面与舱段前端的内型面相匹配，当前法兰盘与舱段的前端连接时，后凸台从舱段的前端插入舱段，且舱段的前端能够抵在前法兰盘；
[0019]后法兰盘的前侧面设有前凸台，前凸台的外型面与舱段后端的内型面相匹配，当后法兰盘与舱段的后端连接时，前凸台从舱段的前端插入舱段，且舱段的后端能够抵在后法兰盘。
[0020]在第三种实现方式中，前法兰盘的周向上设有多个前螺钉过孔，多个前螺钉过孔与舱段的前端面上的螺孔相对应，当前法兰盘与舱段的前端连接时，舱段的前端抵在前法兰盘上并通过螺钉固定；
[0021]后法兰盘的周向上设多个后螺钉过孔，多个后螺钉过孔与舱段的后端面上的螺孔相对应，当后法兰盘与舱段的后端连接时，舱段的后端抵在后法兰盘上并通过螺钉固定。
[0022]第四种实现方式中，在第三种实现方式的基础上，优选地，至少在后法兰盘上设有两个销钉过孔，销钉过孔与舱段的后端面上的销孔相对应，当后法兰盘与舱段的后端连接时，通过销钉定位后进行螺钉固定。
[0023]在又一种实现方式中，底支撑板上设有沿舱段长度方向设置的开口，在开口的下侧沿舱段的长度方向间隔设有多个可伸缩的底支撑部，底支撑部的上侧具有舱段外型面相匹配的底支撑结构，底支撑结构能够伸出开口支撑舱段。
[0024]进一步优选地，在底支撑板的下方还设有下滑动部，下滑动部包括沿水平方向布置的下滑轨以及能够沿下滑轨滑动下滑块，每个底支撑部固定在一个下滑块。
[0025]在另一种实现方式中，舱段隔热材料水平分段套接成型工装还包括前支撑板，前支撑板的下侧与底支撑板螺栓连接，前支撑轴的前端与前支撑板可拆卸式连接，前支撑轴放置在前支撑部之后，前支撑板位于前支撑部的前侧。
[0026]进一步可选地，前支撑板和后支撑板之间设有两个平行间隔设置的连接部，连接部的两端分别与前支撑板和后支撑板螺栓连接；
[0027]每个连接部的内侧均设有一个侧滑动部，侧滑动部包括沿舱段前后方向布置的侧滑轨以及能够沿侧滑轨滑动侧滑块，侧滑块能够与套接模可拆卸连接且与底滑块同步滑动。
[0028]在一种实现方式中，底滑块通过电动机构或液压机构驱动。
[0029]在一种实现方式中，每段套接模至少有由两瓣模块组成；和/或
[0030]限位环由两个半环组成。
[0031]在一种实现方式中，后支撑轴的后端连接有转轴装置，转轴装置包括换向齿轮部和把手，把手和后支撑轴均与换向齿轮部连接，舱段固定在前法兰盘和后法兰盘后，且在所后支撑轴和前支撑轴未固定之前，通过转动把手能够通过换向齿轮部带动舱段转动。
[0032]第二方面，本专利技术还提供了一种舱段隔热材料水平分段套接成型方法，包括第一方面中第一至第四种实现方式的舱段隔热材料水平分段套接成型工装进行套接成型，包括以下步骤：
[0033](1)准备步骤
[0034]将前法兰组件和后法兰组件分别与舱段的前端和后端连接固定后呈水平方向吊起，将后支撑轴穿过后支撑板后放置在后支撑部上，前支撑轴放置在前支撑部上，将后法兰盘固本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种舱段隔热材料水平分段套接成型工装，其特征在于，包括：前法兰组件，包括前法兰盘和前支撑轴，所述前法兰盘用于与舱段的前端连接固定，当所述前法兰盘与所述舱段的前端连接时，所述舱段的前端抵在所述前法兰盘的后侧面，且所述前法兰盘的外型面不高出所述舱段的外型面，所述前支撑轴的后端与所述前法兰盘的前侧面连接；后法兰组件，包括后法兰盘和后支撑轴，所述后法兰盘用于与所述舱段的后端连接固定，当所述后法兰盘与所述舱段的后端连接时，所述舱段的后端抵在所述后法兰盘的前侧面，所述后支撑轴的前端与所述后法兰盘的后侧面连接；前支撑部，顶端具有容纳支撑所述前支撑轴的凹口；后支撑部，顶端具有容纳支撑所述后支撑轴的凹口，所述前支撑部和所述后支撑部在水平方向上间隔相对设置；底滑动部，包括沿所述水平方向布置的底滑轨，以及能够沿所述底滑轨滑动的底滑块，所述底滑轨设置在底支撑板的上侧；后支撑板，底侧通过螺栓固定在所述底支撑板，所述后法兰盘嵌在所述后支撑板且所述后法兰盘的前侧面与所述后支撑板的前侧面齐平；以及多段套接模，各段套接模的内型面与各段隔热材料的外型面相匹配，且均能够与所述底滑块连接并随所述底滑块移动，在所述套接模的两端设置限位环，且所述限位环的内型面高出所述套接模的内型面但不高出所述隔热材料的内型面。2.根据权利要求1所述的舱段隔热材料水平分段套接成型工装，其特征在于：所述前法兰盘的后侧面具有后凸台，所述后凸台的外型面与舱段前端的内型面相匹配，当所述前法兰盘与所述舱段的前端连接时，所述后凸台从舱段的前端插入所述舱段，且所述舱段的前端能够抵在所述前法兰盘；所述后法兰盘的前侧面设有前凸台，所述前凸台的外型面与所述舱段后端的内型面相匹配，当所述后法兰盘与所述舱段的后端连接时，所述前凸台从所述舱段的前端插入所述舱段，且所述舱段的后端能够抵在所述后法兰盘。3.根据权利要求1或2所述的舱段隔热材料水平分段套接成型工装，其特征在于：所述前法兰盘的周向上设有多个前螺钉过孔，多个所述前螺钉过孔与所述舱段的前端面上的螺孔相对应，当所述前法兰盘与所述舱段的前端连接时，所述舱段的前端抵在所述前法兰盘上并通过螺钉固定；所述后法兰盘的周向上设多个后螺钉过孔，多个所述后螺钉过孔与所述舱段的后端面上的螺孔相对应，当所述后法兰盘与所述舱段的后端连接时，所述舱段的后端抵在所述后法兰盘上并通过螺钉固定。4.根据权利要求3所述的舱段隔热材料水平分段套接成型工装，其特征在于：至少在所述后法兰盘上设有两个销钉过孔，所述销钉过孔与所述舱段的后端面上的销孔相对应，当所述后法兰盘与所述舱段的后端连接时，通过销钉定位后进行螺钉固定。5.根据权利要求1所述的舱段隔热材料水平分段套接成型工装，其特征在于：所述底支撑板上设有沿所述舱段长度方向设置的开口，在所述开口的下侧沿所述舱段的长度方向间隔设有多个可伸缩的底支撑部，所述底支撑部的上侧具有所述舱段外型面相匹配的底支撑结构，所述底支撑结构能够伸出所述开口支撑所述舱段。
6.根据权利要求5所述的舱段隔热材料水平分段套接成型工装，其特征在于：在所述底支撑板的下方还设有下滑动部，所述下滑动部包括沿水平方向布置的下滑轨以及能够沿所述下滑轨滑动下滑块，每个所述底支撑部固定在一个所述下滑块。7.根据权利要求1所述的舱段隔热材料水平分段套接成型工装，其特征在于：还包括前支撑板，所述前支撑板的下侧与所述底支撑板螺栓连接，所述前支撑轴的前端与所述前支撑板可拆卸式连接，所述前支撑轴放置在所述前支撑部之后，所述前支撑板位于所述前支撑部的前侧。8.根据权利要求7所述的舱...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋寒，雷朝帅，张东，李文静，张昊，
申请(专利权)人：航天特种材料及工艺技术研究所，
类型：发明
国别省市：