【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及防热产品生产，尤其是涉及一种内埋金属件的低密度防热层整体模压成型方法。
技术介绍
1、航天飞行器再入/进入大气层时，会产生剧烈的气动加热，航天飞行器表面要承受上千度的高温及高速气流的冲刷，为了使飞行器免于受到严酷环境的伤害，能保持安全飞行，需要在飞行器外层用防热材料进行防护。同时航空航天领域为使飞行器能够进行更长距离更长时间飞行，一直在采用各种办法降低飞行器重量，因此降低防热层重量是其中一种可行方法。
2、为满足飞行器飞行时的姿态和运动要求，其会设计有翼和舵结构，这些结构一般常采用酚醛模压材料进行热防护，酚醛材料在热流作用下发生分解、熔化、蒸发、升华等多种吸热和散热的物理和化学变化，以自身的质量消耗而带走大量热能，防止热量传入内部结构，从而保障其内部保护的结构件能够正常工作。通常外部防热层先采用单独成型的方式，成型完成后对其进行加工预留出内埋金属件粘接位置，对内埋金属件进行喷砂后，其放置在防热层内预留位置，将防热层与金属件进行粘接，粘接固化完成后即可得到内埋金属件防热产品，然而这种生产方式涉及成型防热层、加工、粘接等步骤，步骤繁琐、生产效率低，且防热层与内埋金属件采用粘接的方式进行结合，二者的界面结合力较弱，不利于连续生产和大批量生产。
3、因此，针对上述问题本专利技术急需提供一种内埋金属件的低密度防热层整体模压成型方法。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种内埋金属件的低密度防热层整体模压成型方法，通过模压一体成型工艺以解决现有技术
2、本专利技术提供的一种内埋金属件的低密度防热层整体模压成型方法，包括如下步骤：
3、1）制备模具，其中模具包括下模、模套，预压模和定型模，其中，下模包括下板，下板上设有与低密度防热层截面匹配的第一凸起，模套外套于第一凸起，模套和第一凸起围设有模压槽，
4、预压模包括预压上板，预压上板上设有可伸入模压槽内且紧配的预压凸起，预压凸起上设有第二凸起，第二凸起与内埋金属件的截面形状相同且第二凸起的横截面积大于内埋金属件的横截面积，且第二凸起的厚度大于内埋金属件的厚度；
5、定型模包括定型上板，定型上板上设有与可伸入模压槽内且紧配的定型凸起；
6、2）将下模、模套与预压模装配后，在模压槽内装填低密度预混料，第一加热固化处理，获得低密度防热层预压层；
7、3）取下预压模，将经喷砂处理的内埋金属件放入模套内并与模套固定后，安装定型模，装填低密度预混料，第二加热固化处理，脱模，获得内埋金属件的低密度防热层。
8、优选地，第一加热固化处理过程包括升温至95-105℃，保温时间为60-80min，压力为8-12mpa。
9、优选地，第二加热固化处理过程包括第一保温保压过程、第一升温过程、第二升温过程及第二保温保压过程，其中，第一保温保压过程包括升温至95-105℃，保温时间为10-30min，压力为3mpa；第一升温过程包括以2-4℃/10min的升温速率升温至115℃，升温时间为60-100min；第二升温过程包括在10-12mpa压力下以2-4℃/10min的升温速率升温至150℃，升温时间为120-200min；第二保温保压过程包括升温至150-170℃，保温时间为t，其中，t满足如下公式：t=a*b，其中，t为保温时间，单位为min，a为保温系数，取值3-5，单位为min/mm，b为低密度防热层的厚度最大值，单位为mm。
10、优选地，第二凸起的厚度较内埋金属件的厚度大10-20mm；当预压模与内埋金属件叠放时，第二凸起与内埋金属件的相邻边的垂直距离为10-20mm。
11、优选地，在步骤2中，在装填所述低密度预混料之前，将所述低密度防热层模具升温至95-105℃，并将所述低密度预混料以90-100℃预先烘热10-30min。
12、优选地，所述低密度预混料的填料为低密度玻璃微珠和其他低密度填料中的一种，所述低密度预混料的增强材料为石英纤维、高硅氧纤维、无碱玻璃纤维、碳纤维中的一种，所述低密度预混料的树脂基体为氨酚醛树脂、镁酚醛树脂、硼酚醛树脂、钡酚醛树脂中的一种。
13、优选地，内埋金属件的形状为翼形、舵形和异形板形状中的一种，内埋金属件为实心和中间有镂空中的一种。
14、优选地，在步骤3中，对内埋金属件进行喷砂处理时，采用39-46目白刚玉砂用高压气体喷出打在内埋金属件与所述低密度预混料接触区域，喷砂压力为0.5-0.8mpa。
15、优选地，在步骤3中，待所述低密度防热层模具温度降至20-60℃后进行脱模。
16、优选地，内埋金属件与模套通过螺钉固定。
17、本专利技术提供的一种内埋金属件的低密度防热层整体模压成型方法与现有技术相比具有以下进步：
18、本专利技术提供了一种内埋金属件的低密度防热层整体模压成型方法，采用模压一体成型工艺，与传统的先成型防热层再加工粘接工艺相比，制造生产流程较为简单，不涉及加工、粘接等步骤，有利于产品连续和大批量生产，且本专利技术内埋金属件仅需进行喷砂处理，不需进行涂胶等操作，一体成型使得内埋金属件与防热层之间的界面结合力较强且内部质量较好；同时，由于涉及的产品尺寸均通过模具进行控制，所生产的内埋金属件防热层产品尺寸精度高；同时产品不进行加工步骤，避免了产品因加工金属件预留位置所产生的崩边等缺陷，一定程度上也能够降低防热层的重量。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种内埋金属件的低密度防热层整体模压成型方法，其特征在于：包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的内埋金属件的低密度防热层整体模压成型方法，其特征在于：第一加热固化处理过程包括升温至95-105℃，保温时间为60-80min，压力为8-12Mpa。
3.根据权利要求2所述的内埋金属件的低密度防热层整体模压成型方法，其特征在于：第二加热固化处理过程包括第一保温保压过程、第一升温过程、第二升温过程及第二保温保压过程，其中，第一保温保压过程包括升温至95-105℃，保温时间为10-30min，压力为3MPa；第一升温过程包括以2-4℃/10min的升温速率升温至115℃，升温时间为60-100min；第二升温过程包括在10-12MPa压力下以2-4℃/10min的升温速率升温至150℃，升温时间为120-200min；第二保温保压过程包括升温至150-170℃，保温时间为t，其中，t满足如下公式：t=a*b，其中，t为保温时间，单位为min，a为保温系数，取值3-5，单位为min/mm，b为低密度防热层的厚度最大值，单位为mm。
4.根据权利要求
5.根据权利要求4所述的内埋金属件的低密度防热层整体模压成型方法，其特征在于：在步骤2中，在装填所述低密度预混料之前，将所述低密度防热层模具升温至95-105℃，并将所述低密度预混料以90-100℃预先烘热10-30min。
6.根据权利要求5所述的内埋金属件的低密度防热层整体模压成型方法，其特征在于：所述低密度预混料的填料为低密度玻璃微珠和其他无机填料中的一种，所述低密度预混料的增强材料为石英纤维、高硅氧纤维、无碱玻璃纤维、碳纤维中的一种，所述低密度预混料的树脂基体为氨酚醛树脂、镁酚醛树脂、硼酚醛树脂、钡酚醛树脂中的一种。
7.根据权利要求6所述的内埋金属件的低密度防热层整体模压成型方法，其特征在于：内埋金属件（5）的形状为翼形、舵形和异形板形状中的一种，内埋金属件（5）为实心和中间有镂空中的一种。
8.根据权利要求7所述的内埋金属件的低密度防热层整体模压成型方法，其特征在于：在步骤3中，对内埋金属件（5）进行喷砂处理时，采用39-46目白刚玉砂用高压气体喷出打在内埋金属件（5）与所述低密度预混料接触区域，喷砂压力为0.5-0.8MPa。
9.根据权利要求8所述的内埋金属件的低密度防热层整体模压成型方法，其特征在于：在步骤3中，待所述低密度防热层模具温度降至20-60℃后进行脱模。
10.根据权利要求9所述的内埋金属件的低密度防热层整体模压成型方法，其特征在于：内埋金属件（5）与模套（2）通过螺钉固定。
...【技术特征摘要】
1.一种内埋金属件的低密度防热层整体模压成型方法，其特征在于：包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的内埋金属件的低密度防热层整体模压成型方法，其特征在于：第一加热固化处理过程包括升温至95-105℃，保温时间为60-80min，压力为8-12mpa。
3.根据权利要求2所述的内埋金属件的低密度防热层整体模压成型方法，其特征在于：第二加热固化处理过程包括第一保温保压过程、第一升温过程、第二升温过程及第二保温保压过程，其中，第一保温保压过程包括升温至95-105℃，保温时间为10-30min，压力为3mpa；第一升温过程包括以2-4℃/10min的升温速率升温至115℃，升温时间为60-100min；第二升温过程包括在10-12mpa压力下以2-4℃/10min的升温速率升温至150℃，升温时间为120-200min；第二保温保压过程包括升温至150-170℃，保温时间为t，其中，t满足如下公式：t=a*b，其中，t为保温时间，单位为min，a为保温系数，取值3-5，单位为min/mm，b为低密度防热层的厚度最大值，单位为mm。
4.根据权利要求3所述的内埋金属件的低密度防热层整体模压成型方法，其特征在于：第二凸起（303）的厚度较内埋金属件（5）的厚度大10-20mm；当预压模（3）与内埋金属件（5）叠放时，第二凸起（303）与内埋金属件（5）的相邻边的垂直距离为10-20mm。
5.根据权利要求4...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘任，宋寒，张慧娟，贾宽宇，甘显一，张薇，任亮，高龙飞，
申请(专利权)人：北京玻钢院复合材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。