CN105034402B - 一种导弹发射筒筒体的成型方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种导弹发射筒筒体的成型方法，其包括如下步骤：对成型模的表面进行预处理；在所述成型模上整体铺设其烧蚀作用的高硅氧预渍布；在所述高硅氧预渍布的表面铺设玻璃纤维/环氧预浸无纬布后进行热压真空预固化；在所述玻璃纤维/环氧预浸无纬布的表面进行玻璃纤维浸环氧树脂618/酸酐体系缠绕；在所述玻璃纤维浸环氧树脂618/酸酐体系表面缠绕三层碳纤维增强环氧树脂618/酸酐体系后进行固化定型；车削外圆并割长度后脱模。与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：材料各项性能满足技术要求。经测试，筒体的静摩擦力、水压试验、弯曲试验、扭转试验和气密性能等均满足技术要求。

Description

一种导弹发射筒筒体的成型方法
技术领域
本发明涉及一种导弹发射筒的功能件的制备方法，具体是一种带四根螺旋导轨复合材料导弹发射筒筒体的成型方法。
背景技术
发射筒是装筒导弹在运输、起吊时的主要承力件，发射筒应具有防震、低摩擦、耐磨、隔热、耐烧蚀、耐冲刷和电磁波屏蔽的能力。其作用主要为：
1)平时配合装填设备，实施装弹与退弹；
2)当导弹装入发射筒后，给导弹保温，提供一个适合导弹固体推进剂工作的环境温度；
3)运输时支撑导弹；
4)进入发射阵地后，与发射台配合进行导弹方位瞄准和垂直度调整，配合导弹进行各种测试与检查；
5)发射时起支撑和导向作用。
由于发射筒同时承担了结构和功能方面的作用，在各种导弹发射筒的设计中，首先保证其强度和刚度要求。采用金属材料的发射筒就会存在无法实现内表面的耐烧蚀、耐火焰冲刷和隔热等性能要求的问题，同时外表面也无法实现电磁屏蔽能力。因此采用高强度玻璃纤维缠绕成型复合材料发射筒筒体是最有效的解决途径之一，这样在满足了强度和刚度要求的同时，还可大大减轻筒体的质量，在目前发射筒使用的三大类材料中，采用铝合金的筒体质量为钢的1/3，而复合材料则又可比铝轻30～40％，发射筒质量的减轻可使发射导弹的射程距离和精度控制都得到更有效的提升。
现有技术但存在着导轨边角表面局部存在不影响使用的凹陷现象，并且制造成本过高等问题。
发明内容
本发明的目的在于为满足发射筒内表面防震、低摩擦、耐磨、隔热、耐烧蚀、耐火焰冲刷等要求，并保证导轨的表面光滑平整，使导弹顺利旋出发射筒。复合材料发射筒筒体的内表面采用高硅氧布/酚醛材料来保证内表面的耐摩擦、耐烧蚀、耐火焰冲刷和隔热性能；四根导轨的结构强度和刚度由高强玻璃纤维/酚醛材料结合铺层设计保证；整个筒体的结构强度和刚度依靠高强玻璃纤维/环氧材料通过缠绕成型实施；筒体的电磁屏蔽能力则在外表面采用T700碳纤维/环氧复合材料来实现。
本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明提供了一种导弹发射筒筒体的成型方法，其包括如下步骤：
根据产品尺寸设计成型模，成型面上内嵌四条螺旋槽，并可实现纤维缠绕，并便于脱模；
确定材料的种类和预浸布的质量指标；
计算四根导轨的铺层厚度、层数以及铺层形式，布之间的搭接形式；
确定保证四根导轨的致密性的工艺措施；
进行筒体的缠绕铺层设计，根据计算结果确定筒体的铺层形式；
确定筒体纤维缠绕的工艺参数；
确定固化制度和脱模方式。
对成型模的表面进行预处理；
在所述成型模上整体铺设其烧蚀作用的高硅氧预渍布；
在所述高硅氧预渍布的表面铺设玻璃纤维/环氧预浸无纬布后进行热压真空预固化；
在所述玻璃纤维/环氧预浸无纬布的表面进行玻璃纤维浸环氧树脂618/酸酐体系缠绕；
在所述玻璃纤维浸环氧树脂618/酸酐体系表面缠绕三层碳纤维增强环氧树脂618/酸酐体系后进行固化定型；
车削外圆并割长度后脱模。
作为优选方案，所述真空预固化的温度为130℃。
作为优选方案，所述固化定型的方法为旋转固化，固化温度为130℃，固化时间4h。
作为优选方案，所述高硅氧预渍布的制备方法为：高硅氧玻璃布在118～122℃下脱水烘干,将钡酚醛树脂配成1.065～1.10g/cm3的胶液，倒入胶槽,连接高硅氧玻璃布，调整胶辊间隙0.45±0.05mm，设定油温120～140℃，待烘道温度升至105～120℃后，开启牵引马达，使布走速为0.3～0.8m/min。预渍布的质量指标满足：挥发份4～7％，树脂含量32～40％，可溶性树脂含量≥92％。
作为优选方案，所述玻璃纤维/环氧预浸无纬布的制备方法为：将玻璃纤维105±3℃下脱水3小时，将钡酚醛树脂配成密度为1.03～1.04g/cm的胶液，加入胶槽，将纤维装到纱架上，通过导向辊、张力辊和浸胶槽。在排布机上设定纱片宽3mm，张力4-6N，转速6-8rpm，开启排布机排布。将无纬布放入(80±5)℃的温度下烘40-60min。无纬布质量指标为：含胶量(40±8)％，挥发份含量≤12％。
作为优选方案，所述玻璃纤维浸环氧树脂618/酸酐体系的成分为：增强材料是高强玻璃纤维纱，基体材料环氧树脂618/酸酐体系是环氧E-51:甲基四氢苯酐JHY-906:苄基二甲胺:KH550＝100:80:1:0.5。
作为优选方案，所述碳纤维增强环氧树脂618/酸酐体系的成分为：增强材料是T700碳纤维，基体材料环氧树脂618/酸酐体系是环氧E-51:甲基四氢苯酐JHY-906:苄基二甲胺:KH550＝100:80:1:0.5。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：材料各项性能满足技术要求。经测试，筒体的静摩擦力、水压试验、弯曲试验、扭转试验和气密性能等均满足技术要求。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明实施例工艺流程图。
图2为本发明中带四根螺旋导轨导弹发射筒筒体成型模具的主视图；
图3为图2的横截面示意图。
图2和图3中：1、芯轴；2、套筒；31、第一导轨凹槽；32、第二导轨凹槽；33、第三导轨凹槽；34、第四导轨凹槽。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
本发明所述的带四根螺旋导轨导弹发射筒筒体的结构如图2和图3所示，芯轴1套接在套筒2内，套筒2的外壁上均布有第一导轨凹槽31、第二导轨凹槽32、第三导轨凹槽33和第四导轨凹槽34，由上述导轨凹槽可在制造的导弹发射筒筒体上形成四根螺旋导轨。
实施例1
本实施例针对复合材料发射筒筒体整个生产工艺作进一步说明。具体步骤如下：
步骤一：模具表面处理
装配模具，保证模套顺畅进出；并涂抹脱模剂，尤其是模具凹槽内必须涂抹硅脂以利于固化后的脱模。
步骤二：半成品制备
在浸胶机上制备高硅氧玻璃布酚醛树脂预浸布，在无纬布制备设备上制备玻璃纤维/酚醛树脂无纬布；
其中，高硅氧预渍布的制备方法为：高硅氧玻璃布在118～122℃下脱水烘干,将钡酚醛树脂配成1.065～1.10g/cm3的胶液，倒入胶槽，连接高硅氧玻璃布，调整胶辊间隙0.45±0.05mm，设定油温120～140℃，待烘道温度升至105～120℃后，开启牵引马达，使布走速为0.3～0.8m/min。预渍布的质量指标满足：挥发份4～7％，树脂含量32～40％，可溶性树脂含量≥92％。
玻璃纤维/环氧预浸无纬布的制备方法为：将玻璃纤维105±3℃下脱水3小时，将钡酚醛树脂配成密度为1.03～1.04g/cm的胶液，加入胶槽，将纤维装到纱架上，通过导向辊、张力辊和浸胶槽。在排布机上设定纱片宽3mm，张力4-6N，转速6-8rpm，开启排布机排布。将无纬布放入(80±5)℃的温度下烘40-60min。无纬布质量指标为：含胶量(40±8)％，挥发份含量≤12％。
玻璃纤维浸环氧树脂618/酸酐体系的成分为：增强材料是高强玻璃纤维纱，基体材料环氧树脂618/酸酐体系是环氧E-51:甲基四氢苯酐JHY-906:苄基二甲胺:KH550＝100:80:1:0.5。
碳纤维增强环氧树脂618/酸酐体系的成分为：增强材料是T700碳纤维，基体材料环氧树脂618/酸酐体系是环氧E-51:甲基四氢苯酐JHY-906:苄基二甲胺:KH550＝100:80:1:0.5。
步骤三：裁剪
将布卷装夹在车床上，切割成宽度175mm布带70m、宽度152mm布带30m、宽度25mm布带20m、宽度18mm的布带30m。
步骤四：铺层和预压
自芯模螺旋槽与芯模套齐平处起在圆柱面和槽内铺层，圆柱面共铺4层，各层布轴向长度依次为："2800→1600→800→2800"；进热压罐抽真空加热预压，要求：真空表压≤-0.097MPa，从室温升温至60℃，升温速率1℃/min，60℃保温2h，保温结束后随炉降温，温度≤40℃时停止抽真空，打开罐门继续冷却至室温后拆袋。在每个螺旋槽里铺放3条约100mm×3000mm无纬布，使用压板、压料块等将无纬布中的气泡排除并压实。
步骤五：预固化
将工件放在专用支架上，连接真空系统，进行抽真空检漏，保证真空表压≤-0.096MPa，并在室温下预抽2h。(130±3)℃保温1h。
步骤六：湿法缠绕
在五轴纤维缠绕机上纤维依照“高强玻璃纤维→碳纤维→高强玻璃纤维”的缠绕顺序，装好丝嘴，标定好缠绕张力，按主程序和子程序要求进行缠绕。
步骤七：固化
在固化炉内165±5℃旋转固化4h。≤50℃出炉。
步骤八：车
在车床上车削外圆并割长度；
步骤九：脱模
松开芯模套上的两个内六角螺钉，安装脱料板，连接芯模套、芯模套拉杆、拉板和脱模机，利用行车和可升降小车保持工件水平，开启脱模机，脱出芯模套。水平调转方向，连接芯模、筒体脱模专用接头和脱模机，利用行车和可升降小车保持工件水平，开启脱模机，脱出芯模并移至支架上。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (4)

1.一种导弹发射筒筒体的成型方法，其特征在于，包括如下步骤：
对成型模的表面进行预处理；
在所述成型模上整体铺设其烧蚀作用的高硅氧预渍布；
在所述高硅氧预渍布的表面铺设玻璃纤维/环氧预浸无纬布后进行热压真空预固化；
在所述玻璃纤维/环氧预浸无纬布的表面进行玻璃纤维浸环氧树脂618/酸酐体系缠绕；
在所述玻璃纤维浸环氧树脂618/酸酐体系表面缠绕三层碳纤维增强环氧树脂618/酸酐体系后进行固化定型；
车削外圆并割长度后脱模；
所述真空预固化的温度为130℃；
所述固化定型的方法为旋转固化，固化温度为130℃，固化时间4h；
所述高硅氧预渍布的制备方法为：将高硅氧玻璃布在118～122℃下脱水烘干，将钡酚醛树脂配成密度为1.065～1.10g/cm3的胶液，倒入胶槽，连接高硅氧玻璃布，调整胶辊间隙0.45±0.05mm，设定油温120～140℃，待烘道温度升至105～120℃后，开启牵引马达，使布走速为0.3～0.8m/min。
2.如权利要求1所述的成型方法，其特征在于，所述玻璃纤维/环氧预浸无纬布的制备方法为：将玻璃纤维105±3℃下脱水3小时，将钡酚醛树脂配成密度为1.03～1.04g/cm3的胶液，加入胶槽，将纤维装到纱架上，通过导向辊、张力辊和浸胶槽；在排布机上设定纱片宽3mm，张力4～6N，转速6～8rpm，开启排布机排布；将无纬布放入80±5℃的温度下烘40～60min。
3.如权利要求1所述的成型方法，其特征在于，所述玻璃纤维浸环氧树脂618/酸酐体系的成分为：增强材料是高强玻璃纤维纱，基体材料环氧树脂618/酸酐体系是环氧E-51:甲基四氢苯酐JHY-906:苄基二甲胺:KH550＝100:80:1:0.5。
4.如权利要求1所述的成型方法，其特征在于，所述碳纤维增强环氧树脂618/酸酐体系的成分为：增强材料是T700碳纤维，基体材料环氧树脂618/酸酐体系是环氧E-51:甲基四氢苯酐JHY-906:苄基二甲胺:KH550＝100:80:1:0.5。
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