CN107901468A - 固体火箭发动机复合材料壳体成型方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种固体火箭发动机复合材料壳体成型方法,包括以下步骤:制作前封头砂饼、前筒段砂饼、后筒段砂饼及后封头砂饼;制作绝热结构;纤维湿法缠绕制作壳体;分段壳体连接。采用分段成型后机械固定连接,在大尺寸固体发动机复合材料壳体成型中,简化了成型工艺、降低了成型技术难度,从而减少了对成型设备及工艺装备的要求,有利于低成本成型;采用分段成型后机械固定连接,能适应不同结构尺寸发动机壳体的设计要求,减少大型成型模具的投入,能满足批量化生产要求。
Description
技术领域
本发明属于固体发动机燃烧室壳体成型技术领域,具体地指一种固体火箭发动机复合材料壳体成型方法。
背景技术
固体发动机复合材料壳体与金属壳体相比,具有重量轻、比强度高的特点,采用复合材料壳体有助于减轻发动机消极质量,提高发动机运载能力。大型、重型固体火箭发动机尺寸和重量都很大,其成型易受到模具设计加工及设备能力等因素的限制,因此会采用分段制造技术进行解决,目前分段技术主要在金属壳体上应用较多,而随着复合材料壳体在大型、重型固体火箭发动机上的应用,采用复合材料分段制造技术是未来缠绕壳体发展的一个方向。
复合材料壳体分段成型技术适用于大尺寸非金属壳体的制备,其能够较强地适应不同发动机壳体结构设计要求,该技术相对于整体成型方法能够极大简化大尺寸壳体的成型模具及制作工艺,此外对成型设备能力的要求不高,易实现发动机壳体规模化、批量化的生产,是未来大型固体火箭发动机重要的成型技术。
发明内容
本发明的目的就是要针上述技术的不足,提供了一种成型工艺简单且工艺一致性好的固体火箭发动机复合材料壳体成型方法。
为实现上述目的,本发明所设计的固体火箭发动机复合材料壳体成型方法,包括以下步骤:
1)制作前封头砂饼、前筒段砂饼、后筒段砂饼及后封头砂饼
1a)将石英砂浆分别填充于前封头砂芯成型模、前筒段砂芯成型模、后筒段砂芯成型模及后封头砂芯成型模中,且加压捣实;
1b)对石英砂浆进行加热固化,固化后经脱模依次得到前封头砂饼、前筒段砂饼、后筒段砂饼及后封头砂饼,并将前封头砂饼、前筒段砂饼、后筒段砂饼及后封头砂饼表面均修整后待用;
2)制作绝热结构
2a)依次将前封头砂饼、前筒段砂饼组装在缠绕芯轴对应位置形成前封头芯模和前筒段芯模;然后将第一三元乙丙胶片贴在前金属连接件内表面,并将贴有第一三元乙丙胶片的前金属连接件组装在前筒段芯模饼上,最后将工艺后接头辅助工装装在缠绕芯轴后端,形成前段壳体缠绕芯模;
在前段壳体缠绕芯模上粘贴脱模纸,然后将前封头绝热结构模压件安装在已贴脱模纸的前段壳体缠绕芯模上,前封头绝热结构模压件通过前封头定位工装固定在前段壳体缠绕芯模上,并打磨前封头绝热结构模压件需手工贴片的粘接部位;将第二三元乙丙胶片采样手工贴片的方法贴在前段壳体缠绕芯模表面的直筒段,第二三元乙丙胶片分别与前封头绝热结构模压件粘接部位、前金属连接件内表面的第一三元乙丙胶片搭接,完成壳体前段绝热结构包覆形成前封头绝热结构和前直筒段绝热结构;
2b)依次将后筒段砂饼、后封头砂饼组装在缠绕芯轴对应位置形成后筒段芯模和后封头芯模,然后将第三三元乙丙胶片贴在后金属连接件内表面,并将贴有第三三元乙丙胶片的后金属连接件组装在后筒段芯模饼上,最后将工艺前接头辅助工装装在缠绕芯轴前端,形成后段壳体缠绕芯模;
在后段壳体缠绕芯模上粘贴脱模纸,然后将后封头绝热结构模压件安装在已贴脱模纸的后段壳体缠绕芯模上,后封头绝热结构模压件通过后封头定位工装固定在后段壳体缠绕芯模上,并打磨后封头绝热结构模压件需手工贴片的粘接部位;将第四三元乙丙胶片采样手工贴片的方法贴在后段壳体缠绕芯模表面的直筒段,第四三元乙丙胶片分别与后封头绝热结构模压件粘接部位、后金属连接件内表面的第三三元乙丙胶片搭接,完成壳体后段绝热结构包覆形成后封头绝热结构和后直筒段绝热结构;
3)纤维湿法缠绕制作壳体
3a)用电动角磨机将前封头绝热结构、前直筒段绝热结构、后直筒段绝热结构及后封头绝热结构表面修磨平整;
3b)在壳体前段绝热结构和壳体后段绝热结构表面分别均匀涂刷一层粘接剂;
3c)按预设比例称取脂环族缩水甘油酯型环氧树脂、固化剂和促进剂,经混合配制出缠绕用环氧树脂胶液;
3d)将配制好的环氧树脂胶液倒入缠绕机的胶槽,然后在已完成绝热结构包覆的前段壳体缠绕芯模、后段壳体缠绕芯模上进行碳纤维湿法缠绕成型缠绕层,并边缠绕边吸走富裕的环氧树脂胶液;
3e)完成缠绕层成型后,入炉固化形成前段缠绕壳体预制件和后段缠绕壳体预制件;
4)分段壳体连接
4a)分别将前段缠绕壳体预制件中工艺后接头辅助工装、后段缠绕壳体预制件中工艺前接头辅助工装切除,并拆除前段缠绕壳体预制件中的前封头定位工装和后段缠绕壳体预制件中的后封头定位工装,最后分别将前段缠绕壳体预制件和后段缠绕壳体预制件中脱模形成前段缠绕壳体和后段缠绕壳体;
4b)清理前段缠绕壳体和后段缠绕壳体内部的残砂;
4c)将前段缠绕壳体中的前金属连接件部位与后段缠绕壳体中的后金属连接件部位通过销钉固定形成所需的复合材料壳体。
进一步地,所述步骤1)中,石英砂浆配制过程具体如下:
将聚乙烯醇和水按1:4~5的质量份数比配制石英砂黏合剂,将石英砂黏合剂与石英砂按1:5~7的质量份数比混合均匀制备成石英砂浆;且石英砂浆的固化温度为100~120℃。
进一步地,所述步骤2)中,脱模纸为聚四氟乙烯玻纤胶带。
进一步地,所述步骤3b)中,粘接剂为三元乙丙本体型粘接剂。
进一步地,所述步骤3c)中,脂环族缩水甘油酯型环氧树脂、固化剂和促进剂按质量份数比为:65~68:50~60:1.2~1.5。
进一步地,所述步骤3e)中,固化制度为70~90℃/2~3h、110~125℃/2~3h、135~155℃/4~6h。
本发明与现有技术相比,具有以下优点:
1)采用分段成型后机械固定连接,在大尺寸固体发动机复合材料壳体成型中,简化了成型工艺、降低了成型技术难度,从而减少了对成型设备及工艺装备的要求,有利于低成本成型;
2)采用分段成型后机械固定连接,能适应不同结构尺寸发动机壳体的设计要求,减少大型成型模具的投入,能满足批量化生产要求。
附图说明
图1为实施例成型过程示意图。
图中各部件标号如下:前金属连接件1、后金属连接件2、前封头定位工装3、后封头定位工装4、缠绕层5、销钉6、壳体前段绝热结构7、壳体后段绝热结构8。
具体实施方式
下面结合图1和具体实施例对本发明作进一步的详细说明,便于更清楚地了解本发明,但它们不对本发明构成限定,以下实施例均参照图1。
实施例1
1)制作前封头砂饼、前筒段砂饼、后筒段砂饼及后封头砂饼
1a)称取40kg水,加热至60℃,然后加入8kg聚乙烯醇,经充分混匀制备出石英砂黏合剂;
1b)称取300kg石英砂,将制备好的石英砂黏合剂倒入石英砂中,在搅拌机中搅拌均匀后,制备出石英砂浆,其中石英砂目数为100~140目;
1c)将石英砂浆分别填充于前封头砂芯成型模、前筒段砂芯成型模、后筒段砂芯成型模及后封头砂芯成型模中,且加压捣实;
1d)将装模后的石英砂浆入炉,升温至120℃并保温15h进行石英砂浆的固化,固化后经脱模依次得到前封头砂饼、前筒段砂饼、后筒段砂饼及后封头砂饼,并将前封头砂饼、前筒段砂饼、后筒段砂饼及后封头砂饼表面均修整后待用;
2)制作绝热结构
2a)依次将前封头砂饼、前筒段砂饼组装在缠绕芯轴对应位置形成前封头芯模和前筒段芯模;然后将第一三元乙丙胶片贴在前金属连接件内表面,并将贴有第一三元乙丙胶片的前金属连接件1组装在前筒段芯模饼上,最后将工艺后接头辅助工装装在缠绕芯轴后端,形成前段壳体缠绕芯模;
在前段壳体缠绕芯模上粘贴聚四氟乙烯玻纤胶带,然后将前封头绝热结构模压件安装在已贴聚四氟乙烯玻纤胶带的前段壳体缠绕芯模上,前封头绝热结构模压件通过前封头定位工装3固定在前段壳体缠绕芯模上,并打磨前封头绝热结构模压件需手工贴片的粘接部位;将第二三元乙丙胶片采样手工贴片的方法贴在前段壳体缠绕芯模表面的直筒段,第二三元乙丙胶片分别与前封头绝热结构模压件粘接部位、前金属连接件内表面的第一三元乙丙胶片搭接,完成壳体前段绝热结构7包覆形成前封头绝热结构和前直筒段绝热结构;
2b)依次将后筒段砂饼、后封头砂饼组装在缠绕芯轴对应位置形成后筒段芯模和后封头芯模,然后将第三三元乙丙胶片贴在后金属连接件内表面,并将贴有第三三元乙丙胶片的后金属连接件2组装在后筒段芯模饼上,最后将工艺前接头辅助工装装在缠绕芯轴前端,形成后段壳体缠绕芯模;
在后段壳体缠绕芯模上粘贴聚四氟乙烯玻纤胶带,然后将后封头绝热结构模压件安装在已贴聚四氟乙烯玻纤胶带的后段壳体缠绕芯模上,后封头绝热结构模压件通过后封头定位工装4固定在后段壳体缠绕芯模上,并打磨后封头绝热结构模压件需手工贴片的粘接部位;将第四三元乙丙胶片采样手工贴片的方法贴在后段壳体缠绕芯模表面的直筒段,第四三元乙丙胶片分别与后封头绝热结构模压件粘接部位、后金属连接件内表面的第三三元乙丙胶片搭接,完成壳体后段绝热结构8包覆形成后封头绝热结构和后直筒段绝热结构;
3)纤维湿法缠绕制作壳体
3a)用电动角磨机将前封头绝热结构、前直筒段绝热结构、后直筒段绝热结构及后封头绝热结构表面修磨平整;
3b)在壳体前段绝热结构和壳体后段绝热结构表面分别均匀涂刷一层三元乙丙本体型粘接剂;
3c)称取1.1kg脂环族缩水甘油酯型环氧树脂、1.0kg固化剂和0.02kg促进剂,经混合配制出缠绕用环氧树脂胶液;
3d)将配制好的环氧树脂胶液倒入缠绕机的胶槽,然后在已完成绝热结构包覆的前段壳体缠绕芯模、后段壳体缠绕芯模上进行碳纤维湿法缠绕成型缠绕层5,并边缠绕边吸走富裕的环氧树脂胶液;
3e)完成缠绕层成型后,入炉固化形成前段缠绕壳体预制件和后段缠绕壳体预制件,其中,固化制度为90℃/3h、125℃/2.5h、145℃/5.5h;
4)分段壳体连接
4a)分别将前段缠绕壳体预制件中工艺后接头辅助工装、后段缠绕壳体预制件中工艺前接头辅助工装切除,并拆除前段缠绕壳体预制件中的前封头定位工装和后段缠绕壳体预制件中的后封头定位工装,最后分别将前段缠绕壳体预制件和后段缠绕壳体预制件中脱模形成前段缠绕壳体和后段缠绕壳体;
4b)清理前段缠绕壳体和后段缠绕壳体内部的残砂;
4c)按装配要求将前段缠绕壳体中的前金属连接件部位与后段缠绕壳体中的后金属连接件部位通过销钉6固定,且配合连接面的密封采用派克O型圈,从而形成所需的复合材料壳体。
实施例2
1)制作前封头砂饼、前筒段砂饼、后筒段砂饼及后封头砂饼
1a)称取200kg水,加热至60℃,然后加入40kg聚乙烯醇,经充分混匀制备出石英砂黏合剂;
1b)称取1500kg石英砂,将制备好的石英砂黏合剂倒入石英砂中,在搅拌机中搅拌均匀后,制备出石英砂浆,其中石英砂目数为100~140目;
1c)将石英砂浆分别填充于前封头砂芯成型模、前筒段砂芯成型模、后筒段砂芯成型模及后封头砂芯成型模中,且加压捣实;
1d)将装模后的石英砂浆入炉,升温至120℃并保温18h进行石英砂浆的固化,固化后经脱模依次得到前封头砂饼、前筒段砂饼、后筒段砂饼及后封头砂饼,并将前封头砂饼、前筒段砂饼、后筒段砂饼及后封头砂饼表面均修整后待用;
2)制作绝热结构
2a)依次将前封头砂饼、前筒段砂饼组装在缠绕芯轴对应位置形成前封头芯模和前筒段芯模;然后将第一三元乙丙胶片贴在前金属连接件内表面,并将贴有第一三元乙丙胶片的前金属连接件1组装在前筒段芯模饼上,最后将工艺后接头辅助工装装在缠绕芯轴后端,形成前段壳体缠绕芯模;
在前段壳体缠绕芯模上粘贴聚四氟乙烯玻纤胶带,然后将前封头绝热结构模压件安装在已贴聚四氟乙烯玻纤胶带的前段壳体缠绕芯模上,前封头绝热结构模压件通过前封头定位工装3固定在前段壳体缠绕芯模上,并打磨前封头绝热结构模压件需手工贴片的粘接部位;将第二三元乙丙胶片采样手工贴片的方法贴在前段壳体缠绕芯模表面的直筒段,第二三元乙丙胶片分别与前封头绝热结构模压件粘接部位、前金属连接件内表面的第一三元乙丙胶片搭接,完成壳体前段绝热结构7包覆形成前封头绝热结构和前直筒段绝热结构;
2b)依次将后筒段砂饼、后封头砂饼组装在缠绕芯轴对应位置形成后筒段芯模和后封头芯模,然后将第三三元乙丙胶片贴在后金属连接件内表面,并将贴有第三三元乙丙胶片的后金属连接件2组装在后筒段芯模饼上,最后将工艺前接头辅助工装装在缠绕芯轴前端,形成后段壳体缠绕芯模;
在后段壳体缠绕芯模上粘贴聚四氟乙烯玻纤胶带,然后将后封头绝热结构模压件安装在已贴聚四氟乙烯玻纤胶带的后段壳体缠绕芯模上,后封头绝热结构模压件通过后封头定位工装4固定在后段壳体缠绕芯模上,并打磨后封头绝热结构模压件需手工贴片的粘接部位;将第四三元乙丙胶片采样手工贴片的方法贴在后段壳体缠绕芯模表面的直筒段,第四三元乙丙胶片分别与后封头绝热结构模压件粘接部位、后金属连接件内表面的第三三元乙丙胶片搭接,完成壳体后段绝热结构8包覆形成后封头绝热结构和后直筒段绝热结构;
3)纤维湿法缠绕制作壳体
3a)用电动角磨机将前封头绝热结构、前直筒段绝热结构、后直筒段绝热结构及后封头绝热结构表面修磨平整;
3b)在壳体前段绝热结构和壳体后段绝热结构表面分别均匀涂刷一层三元乙丙本体型粘接剂;
3c)称取1.1kg脂环族缩水甘油酯型环氧树脂、0.9kg固化剂和0.02kg促进剂,经混合配制出缠绕用环氧树脂胶液;
3d)将配制好的环氧树脂胶液倒入缠绕机的胶槽,然后在已完成绝热结构包覆的前段壳体缠绕芯模、后段壳体缠绕芯模上进行碳纤维湿法缠绕成型缠绕层5,并边缠绕边吸走富裕的环氧树脂胶液;
3e)完成缠绕层成型后,入炉固化形成前段缠绕壳体预制件和后段缠绕壳体预制件,其中,固化制度为95℃/3h、120℃/2.5h、150℃/5.5h;
4)分段壳体连接
4a)分别将前段缠绕壳体预制件中工艺后接头辅助工装、后段缠绕壳体预制件中工艺前接头辅助工装切除,并拆除前段缠绕壳体预制件中的前封头定位工装和后段缠绕壳体预制件中的后封头定位工装,最后分别将前段缠绕壳体预制件和后段缠绕壳体预制件中脱模形成前段缠绕壳体和后段缠绕壳体;
4b)清理前段缠绕壳体和后段缠绕壳体内部的残砂;
4c)按装配要求将前段缠绕壳体中的前金属连接件部位与后段缠绕壳体中的后金属连接件部位通过销钉6固定,且配合连接面的密封采用派克O型圈,从而形成所需的复合材料壳体。
实施例3
1)制作前封头砂饼、前筒段砂饼、后筒段砂饼及后封头砂饼
1a)称取100kg水,加热至60℃,然后加入20kg聚乙烯醇,经充分混匀制备出石英砂黏合剂;
1b)称取750kg石英砂,将制备好的石英砂黏合剂倒入石英砂中,在搅拌机中搅拌均匀后,制备出石英砂浆,其中石英砂目数为100~140目;
1c)将石英砂浆分别填充于前封头砂芯成型模、前筒段砂芯成型模、后筒段砂芯成型模及后封头砂芯成型模中,且加压捣实;
1d)将装模后的石英砂浆入炉,升温至100℃并保温15h进行石英砂浆的固化,固化后经脱模依次得到前封头砂饼、前筒段砂饼、后筒段砂饼及后封头砂饼,并将前封头砂饼、前筒段砂饼、后筒段砂饼及后封头砂饼表面均修整后待用;
2)制作绝热结构
2a)依次将前封头砂饼、前筒段砂饼组装在缠绕芯轴对应位置形成前封头芯模和前筒段芯模;然后将第一三元乙丙胶片贴在前金属连接件内表面,并将贴有第一三元乙丙胶片的前金属连接件1组装在前筒段芯模饼上,最后将工艺后接头辅助工装装在缠绕芯轴后端,形成前段壳体缠绕芯模;
在前段壳体缠绕芯模上粘贴聚四氟乙烯玻纤胶带,然后将前封头绝热结构模压件安装在已贴聚四氟乙烯玻纤胶带的前段壳体缠绕芯模上,前封头绝热结构模压件通过前封头定位工装3固定在前段壳体缠绕芯模上,并打磨前封头绝热结构模压件需手工贴片的粘接部位;将第二三元乙丙胶片采样手工贴片的方法贴在前段壳体缠绕芯模表面的直筒段,第二三元乙丙胶片分别与前封头绝热结构模压件粘接部位、前金属连接件内表面的第一三元乙丙胶片搭接,完成壳体前段绝热结构7包覆形成前封头绝热结构和前直筒段绝热结构;
2b)依次将后筒段砂饼、后封头砂饼组装在缠绕芯轴对应位置形成后筒段芯模和后封头芯模,然后将第三三元乙丙胶片贴在后金属连接件内表面,并将贴有第三三元乙丙胶片的后金属连接件2组装在后筒段芯模饼上,最后将工艺前接头辅助工装装在缠绕芯轴前端,形成后段壳体缠绕芯模;
在后段壳体缠绕芯模上粘贴聚四氟乙烯玻纤胶带,然后将后封头绝热结构模压件安装在已贴聚四氟乙烯玻纤胶带的后段壳体缠绕芯模上,后封头绝热结构模压件通过后封头定位工装4固定在后段壳体缠绕芯模上,并打磨后封头绝热结构模压件需手工贴片的粘接部位;将第四三元乙丙胶片采样手工贴片的方法贴在后段壳体缠绕芯模表面的直筒段,第四三元乙丙胶片分别与后封头绝热结构模压件粘接部位、后金属连接件内表面的第三三元乙丙胶片搭接,完成壳体后段绝热结构8包覆形成后封头绝热结构和后直筒段绝热结构;
3)纤维湿法缠绕制作壳体
3a)用电动角磨机将前封头绝热结构、前直筒段绝热结构、后直筒段绝热结构及后封头绝热结构表面修磨平整;
3b)在壳体前段绝热结构和壳体后段绝热结构表面分别均匀涂刷一层三元乙丙本体型粘接剂;
3c)称取1.1kg脂环族缩水甘油酯型环氧树脂、0.9kg固化剂和0.02kg促进剂,经混合配制出缠绕用环氧树脂胶液;
3d)将配制好的环氧树脂胶液倒入缠绕机的胶槽,然后在已完成绝热结构包覆的前段壳体缠绕芯模、后段壳体缠绕芯模上进行碳纤维湿法缠绕成型缠绕层5,并边缠绕边吸走富裕的环氧树脂胶液;
3e)完成缠绕层成型后,入炉固化形成前段缠绕壳体预制件和后段缠绕壳体预制件,其中,固化制度为90℃/2h、120℃/2h、155℃/4h;
4)分段壳体连接
4a)分别将前段缠绕壳体预制件中工艺后接头辅助工装、后段缠绕壳体预制件中工艺前接头辅助工装切除,并拆除前段缠绕壳体预制件中的前封头定位工装和后段缠绕壳体预制件中的后封头定位工装,最后分别将前段缠绕壳体预制件和后段缠绕壳体预制件中脱模形成前段缠绕壳体和后段缠绕壳体;
4b)清理前段缠绕壳体和后段缠绕壳体内部的残砂;
4c)按装配要求将前段缠绕壳体中的前金属连接件部位与后段缠绕壳体中的后金属连接件部位通过销钉6固定,且配合连接面的密封采用派克O型圈,从而形成所需的复合材料壳体。
将得到的分段成型的复合材料壳体进行气密、承压性能测试。壳体内腔气压加压至0.3MPa并保压2h,保压期间无泄露,气密检测合格;水压强度试验中,壳体升压至8.0MPa并保压1min,无压降,壳体结构完整,承压强度满足指标要求。
Claims (6)
1.一种固体火箭发动机复合材料壳体成型方法,其特征在于:包括以下步骤:
1)制作前封头砂饼、前筒段砂饼、后筒段砂饼及后封头砂饼
1a)将石英砂浆分别填充于前封头砂芯成型模、前筒段砂芯成型模、后筒段砂芯成型模及后封头砂芯成型模中,且加压捣实;
1b)对石英砂浆进行加热固化,固化后经脱模依次得到前封头砂饼、前筒段砂饼、后筒段砂饼及后封头砂饼,并将前封头砂饼、前筒段砂饼、后筒段砂饼及后封头砂饼表面均修整后待用;
2)制作绝热结构
2a)依次将前封头砂饼、前筒段砂饼组装在缠绕芯轴对应位置形成前封头芯模和前筒段芯模;然后将第一三元乙丙胶片贴在前金属连接件内表面,并将贴有第一三元乙丙胶片的前金属连接件(1)组装在前筒段芯模饼上,最后将工艺后接头辅助工装装在缠绕芯轴后端,形成前段壳体缠绕芯模;
在前段壳体缠绕芯模上粘贴脱模纸,然后将前封头绝热结构模压件安装在已贴脱模纸的前段壳体缠绕芯模上,前封头绝热结构模压件通过前封头定位工装(3)固定在前段壳体缠绕芯模上,并打磨前封头绝热结构模压件需手工贴片的粘接部位;将第二三元乙丙胶片采样手工贴片的方法贴在前段壳体缠绕芯模表面的直筒段,第二三元乙丙胶片分别与前封头绝热结构模压件粘接部位、前金属连接件内表面的第一三元乙丙胶片搭接,完成壳体前段绝热结构(7)包覆形成前封头绝热结构和前直筒段绝热结构;
2b)依次将后筒段砂饼、后封头砂饼组装在缠绕芯轴对应位置形成后筒段芯模和后封头芯模,然后将第三三元乙丙胶片贴在后金属连接件内表面,并将贴有第三三元乙丙胶片的后金属连接件(2)组装在后筒段芯模饼上,最后将工艺前接头辅助工装装在缠绕芯轴前端,形成后段壳体缠绕芯模;
在后段壳体缠绕芯模上粘贴脱模纸,然后将后封头绝热结构模压件安装在已贴脱模纸的后段壳体缠绕芯模上,后封头绝热结构模压件通过后封头定位工装(4)固定在后段壳体缠绕芯模上,并打磨后封头绝热结构模压件需手工贴片的粘接部位;将第四三元乙丙胶片采样手工贴片的方法贴在后段壳体缠绕芯模表面的直筒段,第四三元乙丙胶片分别与后封头绝热结构模压件粘接部位、后金属连接件内表面的第三三元乙丙胶片搭接,完成壳体后段绝热结构(8)包覆形成后封头绝热结构和后直筒段绝热结构;
3)纤维湿法缠绕制作壳体
3a)用电动角磨机将前封头绝热结构、前直筒段绝热结构、后直筒段绝热结构及后封头绝热结构表面修磨平整;
3b)在壳体前段绝热结构和壳体后段绝热结构表面分别均匀涂刷一层粘接剂;
3c)按预设比例称取脂环族缩水甘油酯型环氧树脂、固化剂和促进剂,经混合配制出缠绕用环氧树脂胶液;
3d)将配制好的环氧树脂胶液倒入缠绕机的胶槽,然后在已完成绝热结构包覆的前段壳体缠绕芯模、后段壳体缠绕芯模上进行碳纤维湿法缠绕成型缠绕层(5),并边缠绕边吸走富裕的环氧树脂胶液;
3e)完成缠绕层成型后,入炉固化形成前段缠绕壳体预制件和后段缠绕壳体预制件;
4)分段壳体连接
4a)分别将前段缠绕壳体预制件中工艺后接头辅助工装、后段缠绕壳体预制件中工艺前接头辅助工装切除,并拆除前段缠绕壳体预制件中的前封头定位工装和后段缠绕壳体预制件中的后封头定位工装,最后分别将前段缠绕壳体预制件和后段缠绕壳体预制件中脱模形成前段缠绕壳体和后段缠绕壳体;
4b)清理前段缠绕壳体和后段缠绕壳体内部的残砂;
4c)将前段缠绕壳体中的前金属连接件部位与后段缠绕壳体中的后金属连接件部位通过销钉(6)固定形成所需的复合材料壳体。
2.根据权利要求1所述固体火箭发动机复合材料壳体成型方法,其特征在于:所述步骤1)中,石英砂浆配制过程具体如下:
将聚乙烯醇和水按1:4~5的质量份数比配制石英砂黏合剂,将石英砂黏合剂与石英砂按1:5~7的质量份数比混合均匀制备成石英砂浆;且石英砂浆的固化温度为100~120℃。
3.根据权利要求1所述固体火箭发动机复合材料壳体成型方法,其特征在于:所述步骤2)中,脱模纸为聚四氟乙烯玻纤胶带。
4.根据权利要求1所述固体火箭发动机复合材料壳体成型方法,其特征在于:所述步骤3b)中,粘接剂为三元乙丙本体型粘接剂。
5.根据权利要求1所述固体火箭发动机复合材料壳体成型方法,其特征在于:所述步骤3c)中,脂环族缩水甘油酯型环氧树脂、固化剂和促进剂按质量份数比为:65~68:50~60:1.2~1.5。
6.根据权利要求1所述固体火箭发动机复合材料壳体成型方法,其特征在于:所述步骤3e)中,固化制度为70~90℃/2~3h、110~125℃/2~3h、135~155℃/4~6h。
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108995265A (zh) * | 2018-06-25 | 2018-12-14 | 湖北三江航天江北机械工程有限公司 | 大长径比缠绕壳体电缆罩预埋成型方法 |
CN109681345A (zh) * | 2018-12-28 | 2019-04-26 | 湖北航天技术研究院总体设计所 | 超大型固体火箭发动机分段式复合材料壳体及其制造方法 |
CN111779593A (zh) * | 2020-06-09 | 2020-10-16 | 湖北航天技术研究院总体设计所 | 固体火箭发动机壳体、固体火箭发动机及其制作方法 |
CN112895233A (zh) * | 2021-01-15 | 2021-06-04 | 湖北航天技术研究院总体设计所 | 一种固体火箭发动机燃烧室壳体成型方法 |
CN113926989A (zh) * | 2021-10-14 | 2022-01-14 | 合肥工业大学 | 一种砂芯模结构、制备方法及优化方法 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101725464A (zh) * | 2008-10-17 | 2010-06-09 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 采用超高强聚乙烯纤维复合材料制造风力发电机叶片的方法 |
CN104527084A (zh) * | 2014-11-12 | 2015-04-22 | 湖北三江航天江北机械工程有限公司 | 脉冲发动机长尺寸隔板套筒的成型方法 |
CN106217921A (zh) * | 2016-07-25 | 2016-12-14 | 湖北三江航天江北机械工程有限公司 | 带喷管的发动机复合材料壳体一体成型方法 |
CN106273599A (zh) * | 2016-07-25 | 2017-01-04 | 湖北三江航天江北机械工程有限公司 | 发动机复合材料壳体与喷管一体成型方法 |
-
2017
- 2017-11-18 CN CN201711150708.5A patent/CN107901468B/zh active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101725464A (zh) * | 2008-10-17 | 2010-06-09 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 采用超高强聚乙烯纤维复合材料制造风力发电机叶片的方法 |
CN104527084A (zh) * | 2014-11-12 | 2015-04-22 | 湖北三江航天江北机械工程有限公司 | 脉冲发动机长尺寸隔板套筒的成型方法 |
CN106217921A (zh) * | 2016-07-25 | 2016-12-14 | 湖北三江航天江北机械工程有限公司 | 带喷管的发动机复合材料壳体一体成型方法 |
CN106273599A (zh) * | 2016-07-25 | 2017-01-04 | 湖北三江航天江北机械工程有限公司 | 发动机复合材料壳体与喷管一体成型方法 |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108995265A (zh) * | 2018-06-25 | 2018-12-14 | 湖北三江航天江北机械工程有限公司 | 大长径比缠绕壳体电缆罩预埋成型方法 |
CN109681345A (zh) * | 2018-12-28 | 2019-04-26 | 湖北航天技术研究院总体设计所 | 超大型固体火箭发动机分段式复合材料壳体及其制造方法 |
CN111779593A (zh) * | 2020-06-09 | 2020-10-16 | 湖北航天技术研究院总体设计所 | 固体火箭发动机壳体、固体火箭发动机及其制作方法 |
CN111779593B (zh) * | 2020-06-09 | 2021-09-07 | 湖北航天技术研究院总体设计所 | 固体火箭发动机壳体、固体火箭发动机及其制作方法 |
CN112895233A (zh) * | 2021-01-15 | 2021-06-04 | 湖北航天技术研究院总体设计所 | 一种固体火箭发动机燃烧室壳体成型方法 |
CN112895233B (zh) * | 2021-01-15 | 2022-04-12 | 湖北航天技术研究院总体设计所 | 一种固体火箭发动机燃烧室壳体成型方法 |
CN113926989A (zh) * | 2021-10-14 | 2022-01-14 | 合肥工业大学 | 一种砂芯模结构、制备方法及优化方法 |
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Publication number | Publication date |
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