CN105415562A - 带斜置喷管后盖的隔热垫压制模具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了带斜置喷管后盖的隔热垫压制模具，属于成型模具领域，利用该模具可以实现带斜置喷管的后盖隔热垫的模压成型，特别适用于斜置喷管为不能受到较大压力的脆性喷管的情况。该模具由阳模组件、阴模组件、喷管保护组件及其连接部分构成。该模具结构克服了用直压式结构的模具成型时易造成喷管压裂、采用注射式结构模具成型时易产生熔接痕的缺点，在带斜置喷管后盖隔热垫的成型中具有广泛的应用前景和推广价值。本发明的突出优点是：在不需大幅提高预浸料流动性的前提下，解决了带斜置喷管的后盖隔热垫成型过程中喷管易被压碎及产生熔接痕的问题。

Description

带斜置喷管后盖的隔热垫压制模具

技术领域

本发明属于成型模具领域，涉及带斜置喷管后盖的隔热垫压制，应用于发动机隔热层的模压成型。

背景技术

斜置喷管后盖是固体火箭发动机常用的结构部件。隔热是保证发动机工作正常的重要措施。而模压是后盖隔热层成型的主要工艺，对于有斜置喷管的后盖，在采用直压式模压工艺时，喷管经常出现碎裂情况，即便没有碎裂，也可能产生微裂纹，严重影响发动机工作的安全性；而采用注射式模具时，由于模压料有许多增强纤维，流动性不够好，经常出现熔接痕。熔接痕处没有纤维，主要是胶，导致极易烧穿，也严重影响发动机工作的安全性。为解决这一难题，综合了直压式模具和注射式模具的优点，设计了本发明的结构模具。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种带斜置喷管后盖的隔热垫压制模具，采用该套装置，在不需大幅提高预浸料流动性的情况下，满足了带斜置喷管的后盖隔热层的成型需要，解决了带斜置喷管后盖的热防护问题，成本较低。利用该模具可以实现带斜置喷管的后盖隔热垫的模压成型，特别适用于斜置喷管为不能受到较大压力的脆性喷管的情况。

本发明的技术方案是：带斜置喷管后盖的隔热垫压制模具，该装置主要由阳模组件、阴模组件、喷管保护组件构成；所述的阳模组件包括上模板、阳模支脚、导柱、阳模；上模板通过阳模支脚固定阳模，导柱导柱上端穿过上模板上的导柱孔，底端能够进入阴模中；所述的喷管保护组件主要由保护杆支撑架、喷管保护杆、保护杆支脚组成；喷管保护杆与发动机喷管数量一致，喷管保护杆的斜切端面与喷管装配角度一致，喷管保护杆上端与保护杆支撑架连接，通过调节螺母能够调节喷管保护杆的底端所处的高度，喷管保护杆竖直方向位于后盖的两个喷管的口部上端，保护杆支撑架与保护杆支脚相连，保护杆支脚的中心杆下端固定在阴模上；所述的阴模组件主要由阴模、垫块、下模板组成；阴模与下模板紧固；垫块位于阴模内部，后盖之下，用于定位并支撑后盖。

优选地，阴模组件还包括抱圈，抱圈位于后盖的上部外周，为直径下小上大的圆台形圈；抱圈给后盖直柱段提供周向约束，抱圈是分瓣组成的圆环形。

本发明的技术效果是：该模具主要解决了喷管在模压过程中受到的垂直方向的压力问题。由于喷管保护杆在加压过程中始终落于喷管上方，确保了喷管不受垂直方向的压力，有效的保护了喷管，同时喷管保护杆的体积占料腔的比例很小，可以加料的空间比例很大，即使预浸料流动性不足，也可保证充满模具，不会出现“胶流纤维不流”的情况，避免了树脂熔接痕的出现。

该模具结构克服了用直压式结构的模具成型时易造成喷管压裂、采用注射式结构模具成型时易产生熔接痕的缺点，在带斜置喷管后盖隔热垫的成型中具有广泛的应用前景和推广价值。本发明的突出优点是：在不需大幅提高预浸料流动性的前提下，解决了带斜置喷管的后盖隔热垫成型过程中喷管易被压碎及产生熔接痕的问题

附图说明

图1a本发明的带斜置喷管后盖的隔热垫压制模具的三维示意图；

图1b本发明的带斜置喷管后盖的隔热垫压制模具的俯视图；

图1c本发明的带斜置喷管后盖的隔热垫压制模具的仰视图；

图1d为图1b的C-C向视图。

图2a某带斜置喷管后盖的主视方向的剖视图；

图2b某带斜置喷管后盖的三维示意图；

图2c某带斜置喷管后盖的俯视图。

图3a本发明的带斜置喷管后盖的隔热垫压制模具的阳模组件主视方向的剖视图；

图3b本发明的带斜置喷管后盖的隔热垫压制模具的阳模组件三维示意图；

图3c本发明的带斜置喷管后盖的隔热垫压制模具的阳模组件俯视图。

图4a本发明的带斜置喷管后盖的隔热垫压制模具的喷管保护组件主视图；

图4b本发明的带斜置喷管后盖的隔热垫压制模具的喷管保护组件右视图；

图4c本发明的带斜置喷管后盖的隔热垫压制模具的喷管保护组件俯视图；

图4d本发明的带斜置喷管后盖的隔热垫压制模具喷管保护组件三维视图。

图5a本发明的带斜置喷管后盖的隔热垫压制模具的阴模组件的主视方向的剖视图；

图5b本发明的带斜置喷管后盖的隔热垫压制模具的阴模组件的三维视图；

图5c本发明的带斜置喷管后盖的隔热垫压制模具的阴模组件的俯视图。

其中，1.螺钉，2.上模板，3.喷管保护杆，4.螺母，5.专用螺钉，6.螺钉，7.支撑架，8.保护杆支脚，9.阳模支脚，10.螺钉，11.阳模，12.调节环，13.螺纹保护环，14.抱圈，15.阴模，16.螺钉，17.喷管型芯，18.垫块，19.下模板，20.顶出杆，21.螺钉，22.销，23.垫块导柱，24.导柱。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的详述。

如图1a、1b、1c所示，本发明的一种带斜置喷管后盖的隔热垫压制模具，主要由阳模组件、喷管保护组件、阴模组件构成。

阳模组件与压机上滑块相连，在压力作用下竖直运动；阴模组件与压机工作台面相连，用于放置和约束所压后盖；喷管保护组件与阴模组件用专用螺钉5连接，用于在模压过程中保护斜置喷管。

如图2a、2b、2c所示，为某带斜置喷管的后盖，后盖上具有两个斜置的喷管。

如图3a、3b、3c所示，阳模组件由上模板2、阳模支脚9、导柱24、阳模11、调节环12组成。上模板2与压机上滑块、上模板与阳模支脚、阳模与阳模支脚、调节环与阳模之间都用螺栓连接，导柱穿过上模板和阳模的导柱孔。上模板2通过阳模支脚9固定阳模11，导柱24上端穿过上模板2上的导柱孔，竖直向下穿过阳模11的导柱孔；导柱24底端能够进入阴模15中。调节环12为环形，位于阳模11上部圆周，增加或减小调节环12的厚度，用于调节阳模11竖直方向的位置。

阳模支脚的作用是提供阳模的运动空间，阳模用于保证隔热垫外形，导柱用于确保压制过程中阳模的对中，调节环用于调节模具在竖直方向的累积加工误差。

如图4a、4b、4c所示，喷管保护组件主要由喷管保护杆3、保护杆支撑架7、保护杆支脚8、专用螺钉5组成。喷管保护杆与保护杆支撑架用螺母4固定，保护杆支撑架与保护杆支脚用螺钉6相连。

喷管保护杆3上端与保护杆支撑架7通过螺纹和螺母固定，通过调节螺母能够调节喷管保护杆3的底端所处的高度，喷管保护杆3竖直方向位于后盖的两个喷管的口部上端。专用螺钉5为长螺钉，按照需要的长度设置长度。专用螺钉5上端连接保护杆支撑架，穿过保护杆支脚8的中心杆，下端固定在阴模上。

保护杆数量与发动机喷管数量一致(一般为2个或4个)，保护杆的另一斜切端面与喷管型芯17上表面接触(实际有很小的间隙)，其斜切角与喷管装配角度一致，确保压制过程中喷管不受垂直方向的压应力；螺母用以调节喷管保护杆的高度，确保保护杆刚好落于喷管上方；专用螺钉用于连接保护杆支撑架和阴模，使得阳模组件上行时，喷管保护杆位置固定；保护杆支撑架用于定位喷管保护杆及位置调节，还可通过保护杆支脚使压制过程中喷管保护杆受到的垂直方向的力传递到阴模。

如图5a、5b、5c所示，阴模组件主要由阴模15、垫块18、螺纹保护环13、下模板19、抱圈14、顶出杆20等组成。下模板19用螺栓与压机工作台面相连，阴模15与下模板用螺钉16紧固，垫块18与下模板用垫块导柱23定位。

垫块18的作用是定位并支撑所压喷管的后盖；螺纹保护环13的作用是保护后盖上的螺纹，同时起到一定料腔的作用；抱圈14位于后盖的上部外周，为直径下小上大的圆台形圈；抱圈14可以给后盖直柱段提供周向约束，避免薄壁件在压制过程中产生的变形，抱圈是分瓣形式，既控制了装配间隙，也利于操作；阴模的作用是定位抱圈及组件中其他零件，同时提供压制过程中垂直方向上的位移导向孔，也是合模后主要的承力部件；顶出杆的作用是成型后顶出后盖。

正如图2a所示，某后盖是具有部分球面、部分螺纹直柱段的薄壁金属件，件内嵌有两个外型面为圆柱，内型面具有收敛扩张型面的回旋体。这种材料虽耐高温，但较脆，易碎裂。现需要在内表面一次成型一种非金属的隔热材料，模压压力在50MPa以上。该后盖的隔热层成型过程如下：

a)先将模具在压机上固定好，调节好喷管保护杆的位置；

b)将后盖平稳放置在垫块之上，放入喷管型芯；

c)加热模具到需要的温度；

d)上滑块下行，使喷管保护组件落于设计位置；

e)将喷管保护机构与阴模组件连接；

f)上滑块上行，使阳模组件与阴模组件形成足够的加料空间；

g)将预浸料均匀置于加料空间之中；

h)上滑块下行，对预浸料施加足够的压力；

i)按固化工艺固化产品；

j)执行完固化工艺后，上滑块上行，阳模与隔热垫分离，后盖及隔热垫在螺纹保护环的作用下留于阴模组件；

k)松开喷管保护组件与阴模组件的连接，上滑块继续上行，带动阳模组件、保护杆组件一同上行，产品在顶出杆作用下被推出阴模组件。

Claims (2)

1.带斜置喷管后盖的隔热垫压制模具，其特征在于，该装置主要由阳模组件、阴模组件、喷管保护组件构成；

所述的阳模组件包括上模板(2)、阳模支脚(9)、导柱(24)、阳模(11)；上模板(2)通过阳模支脚(9)固定阳模(11)，导柱(24)导柱(24)上端穿过上模板(2)上的导柱孔，底端能够进入阴模(15)中；

所述的喷管保护组件主要由保护杆支撑架、喷管保护杆、保护杆支脚(8)组成；喷管保护杆与发动机喷管数量一致，喷管保护杆的斜切端面与喷管装配角度一致，喷管保护杆(3)上端与保护杆支撑架(7)连接，通过调节螺母能够调节喷管保护杆(3)的底端所处的高度，喷管保护杆(3)竖直方向位于后盖的两个喷管的口部上端，保护杆支撑架与保护杆支脚上端相连，保护杆支脚(8)的中心杆下端固定在阴模上；

所述的阴模组件主要由阴模(15)、垫块(18)、下模板(19)组成；阴模15与下模板紧固；垫块位于阴模(15)内部，后盖之下，用于定位并支撑后盖。

2.根据权利要求1所述的带斜置喷管后盖的隔热垫压制模具，其特征在于，阴模组件还包括抱圈(14)，抱圈14位于后盖的上部外周，为直径下小上大的圆台形圈；抱圈(14)给后盖直柱段提供周向约束，抱圈是分瓣组成的圆环形。