固体火箭发动机的绝热胶片坡口制作设备及方法技术

本发明专利技术提供一种固体火箭发动机的绝热胶片坡口制作设备及方法，所述设备包括固定设置在压力机固定平台上的下模板和固定设置在压力机活动平台上的上模板，还包括用于限制两者相对移动的挡板；所述上模板与下模板之间放置有待加工的方形胶片；所述上模板与下模板紧邻所述方形胶片的一侧通过凹凸配合的方式实现紧配合；加工成型的方形胶片的端部均设置有竖直坡口钝边和倾斜坡口面；所述上模板包括与倾斜坡口面贴合的第一接触面；所述下模板包括与竖直坡口钝边贴合的第二接触面。本发明专利技术的破口制作方法相比现有的手工打磨，不会产生较大的粉尘，减少了对人员身体的伤害；相比现有的刀片切割，对技术人员技能水平要求低。对技术人员技能水平要求低。对技术人员技能水平要求低。

【技术实现步骤摘要】
固体火箭发动机的绝热胶片坡口制作设备及方法


[0001]本专利技术属于复合材料制品绝热结构制作领域，具体涉及一种固体火箭发动机的绝热胶片坡口制作设备及方法。

技术介绍

[0002]近几年来中国的商业航天发展迅速，大多数商业航天尤其是民用航天企业均采用技术难度相对较小，生产成本风险较低的固体火箭发动机。而随着复合材料的兴起，具有更高比强度和比刚度的复合材料逐渐在替代传统的钢、铝合金和钛合金，其中明显表现在纤维缠绕复合材料发动机壳体的应用当中。
[0003]绝热层是置于推进剂与发动机壳体之间的保护层，其主要功用是保护发动机壳体免受推进剂燃烧时高温燃气的冲刷，使得发动机能够正常工作。除此之外，对于自由装填式装药还能够起到缓冲的作用，降低自由装填装药与壳体之间的碰撞，缓冲应力传递的作用。纤维缠绕壳体不同于钢壳体，可以采用气囊等加压方式，以壳体本身为模板具制作绝热层。其主要工艺方法为在芯模板表面进行绝热层贴片，胶片通过被裁剪为特定尺寸，逐张搭接的方式贴满整个芯模板。由于胶片与胶片之间存在大量搭接，而胶片裁剪后边缘处为直边，直接堆叠会导致局部产生高点，导致胶片架空或者纤维架空，从而影响绝热层本身成型质量。
[0004]现有解决办法为对裁剪的三元乙丙胶片制作斜坡口，即厚度由厚至薄逐渐过渡，斜坡与斜坡之间采用搭接的方式。对此就需要专门对胶片制作坡口，传统坡口制作方法有两种，一种是使用刀片切削；另一种是手持打磨设备进行打磨。前者对于操作人员有较高的技能要求，且效率很低，手工操作质量一致性较差；后者对操作人员有一定技能要求，但操作过程中会产生大量粉尘，对操作者身体健康有一定影响。
[0005]因此需要提供一种新的固体火箭发动机的绝热胶片坡口制作设备和方法来解决上述效率低下，加工质量差和产生大量粉尘的问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的就是要提供一种固体火箭发动机的绝热胶片坡口制作设备及方法，该设备及方法不仅对技术人员技能水平要求较低，加工效率高且制作坡口质量稳定，而且不会产生大量粉尘。
[0007]为实现上述目的，本专利技术公开一种固体火箭发动机的绝热胶片坡口制作设备，该设备包括：
[0008]固定设置在压力机固定平台上的下模板和固定设置在压力机活动平台上的上模板，还包括用于限制两者相对移动的挡板；
[0009]所述上模板与下模板之间用于放置待加工的方形胶片；
[0010]所述上模板与下模板紧邻所述方形胶片的一侧通过凹凸配合的方式实现紧配合；
[0011]加工成型的方形胶片的端部设置有竖直坡口钝边和倾斜坡口面；
[0012]所述上模板包括与倾斜坡口面贴合的第一接触面；
[0013]所述下模板包括与竖直坡口钝边贴合的第二接触面，和与所述第二接触面的交接第三接触面，所述第三接触面与下模板的上表面相贴合。
[0014]进一步地，所述倾斜坡口面与水平面之间的夹角α为7～15
°
。
[0015]进一步地，所述竖直坡口钝边的高度h为0.2～0.7mm。
[0016]进一步地，所述上模板的形状为L型，所述下模板的形状为与上模板大小相适配的方形，所述挡板至少为两块，两块所述挡块分别固定设置在L型上模板和下模板凹凸配合处的侧端。
[0017]进一步地，所述挡板的最上端低于上模板的上表面。
[0018]本专利技术还公开一种固体火箭发动机的绝热胶片坡口制作方法，包括以下步骤：
[0019]清理上下模板：将上模板固定在压力机活动平台上，将下模板设置在压力机固定平台上，对上模板和下模板表面进行清理；
[0020]制作胶片：在开炼机中制作方形胶片；
[0021]第一次合模：将所述方形胶片置于下模板之上，所述方形胶片相邻两边与下模板的第二接触面对齐，操作所述压力机使上模板与下模板对齐，进行第一次合模，再使所述压力机加压到指定压力后立即卸压，并将上模板升起；
[0022]第二次合模：取下所述方形胶片，将其水平调转180
°
，使其另外两边与下模板的第二接触面对齐，操作所述压力机使上模板与下模板对齐，进行第二次合模，再使所述压力机加压到指定压力后立即卸压，并将上模板升起，取下方形胶片；
[0023]最后清理：对所述方形胶片产生的飞边进行清理。
[0024]进一步地，对所述上模板和下模板表面进行清理包括：
[0025]使用工业擦拭纸擦去所述上模板和下模板表面的油渍，并使用带背胶的聚四氟乙烯玻纤胶带将其表面进行包裹。
[0026]进一步地，所述制作胶片包括：
[0027]将三元乙丙或丁腈橡胶制成的绝热层材料置于开炼机中，调整所述开炼机的辊轮间隙，将橡胶制成1～3mm厚胶片；将出片后的胶片根据使用要求裁剪成特定尺寸的方形胶片，并将所述方形胶片放置3～5h。
[0028]进一步地，所述压力机的指定压力为6～9t，合模速率为200～1000mm/min，合模后模具间隙0.1～0.3mm。
[0029]进一步地，所述最后清理还包括对溢胶至上下模板间隙中的三元乙丙或丁腈橡胶进行清理。
[0030]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0031]1、本专利技术中的固体火箭发动机的绝热胶片坡口制作设备的上下模板加工简单，上下模板的材料均采用45号钢，能承受住压力机的较大压力，可以重复多次使用；
[0032]2、本专利技术的固体火箭发动机的绝热胶片坡口制作方法相比现有的手工打磨，不会产生较大的粉尘，减少了对操作人员身体的伤害；
[0033]3、本专利技术的固体火箭发动机的绝热胶片坡口制作方法相比现有的刀片切割，对技术人员技能水平要求低，仅需要最开始坡口两边与下模板的第二接触面对齐，然后中途调整一次胶片的方向，效率高且制作坡口质量稳定。
附图说明
[0034]图1为本专利技术设备中的上模板结构示意图；
[0035]图2为本专利技术设备中的下模板结构示意图；
[0036]图3为本专利技术设备处理的方形胶片结构示意图；
[0037]图4为本专利技术设备中的上下模板和方形胶片的剖视图；
[0038]图5为图4中A处放大图。
[0039]图中：上模板1、上模板上表面11、第一接触面12、方形胶片2、竖直坡口钝边21、倾斜坡口面22、下模板3、第二接触面31、第三接触面32、挡板4。
具体实施方式
[0040]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。
[0041]如图1～5所示，本实施例公开了一种固体火箭发动机的绝热胶片坡口制作设备，其包括固定设置在压力机固定平台上的下模板3和固定设置在压力机活动平台上的上模板1，还包括用于限制两者相对移动的挡板4；上模板1与下模板3之间放置有待加工的方形胶片2。所述上模板上表面1与压力机活动平台相接触。其中上模板1与压力机活动平台使用螺钉进行固定连接，在压力机升降时会带动上模板1进行上下升降。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种固体火箭发动机的绝热胶片坡口制作设备，其特征在于，该设备包括：固定设置在压力机固定平台上的下模板(3)和固定设置在压力机活动平台上的上模板(1)，还包括用于限制两者相对移动的挡板(4)；所述上模板(1)与下模板(3)之间用于放置待加工的方形胶片(2)；所述上模板(1)与下模板(3)紧邻所述方形胶片(2)的一侧通过凹凸配合的方式实现紧配合；加工成型的方形胶片(2)的端部设置有竖直坡口钝边(21)和倾斜坡口面(22)；所述上模板(1)包括与倾斜坡口面(22)贴合的第一接触面(12)；所述下模板(3)包括与竖直坡口钝边(21)贴合的第二接触面(31)，和与所述第二接触面(31)的交接第三接触面(32)，所述第三接触面(32)与下模板(3)的上表面相贴合。2.根据权利要求1所述的固体火箭发动机的绝热胶片坡口制作设备，其特征在于：所述倾斜坡口面(22)与水平面之间的夹角α为7～15
°
。3.根据权利要求1所述的固体火箭发动机的绝热胶片坡口制作设备，其特征在于：所述竖直坡口钝边(21)的高度h为0.2～0.7mm。4.根据权利要求1所述的固体火箭发动机的绝热胶片坡口制作设备，其特征在于：所述上模板(1)的形状为L型，所述下模板(3)的形状为与上模板(1)大小相适配的方形，所述挡板(4)至少为两块，两块所述挡块(4)分别固定设置在L型上模板(1)和下模板(3)凹凸配合处的侧端。5.根据权利要求4所述的固体火箭发动机的绝热胶片坡口制作设备，其特征在于：所述挡板(4)的最上端低于上模板(1)的上表面。6.一种使用权利要求1～5所述的任一种固体火箭发动机的绝热胶片坡口制作设备的方法，其特征在于，包括以下步骤：清理上下模板：将上模板(1)固定在压力机活动平台上，将下模板(3)设置在压力机固定平台上，对上...

【专利技术属性】
技术研发人员：张宇，贺晓伟，高李帅，谭云水，江芳芳，
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：