CN111504126A - 一种整体分离式发射箱盖及其加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于导弹发射技术领域，具体涉及一种整体分离式发射箱盖及其加工方法，整体分离式发射箱盖包括：金属法兰，所述金属法兰的中部设有圆孔，所述圆孔的边缘向所述金属法兰的一侧延伸形成第一凸缘；主体，所述主体包括第一蒙皮、第二蒙皮和夹层，所述夹层由轻质复合材料制成，包括圆底和设于所述圆底一侧周沿的第二凸缘，所述第一蒙皮贴合于所述夹层的内侧，所述第二蒙皮贴合于所述夹层的外侧；薄弱区，所述薄弱区呈环形，并设于所述第一凸缘的端面上，适于粘接述第一凸缘和所述第二凸缘。本发明中整体分离式箱盖的结构简单，且工作时不会损伤导弹发射箱及弹头。

Description

一种整体分离式发射箱盖及其加工方法

技术领域

本发明属于导弹发射技术领域，具体涉及一种整体分离式发射箱盖及其加工方法。

背景技术

导弹发射箱盖是导弹贮存和发射中的重要组成部分，运输贮存时起密封和保护作用，发射时则需迅速打开，为导弹出箱打开通道，确保导弹出箱姿态。

过去，导弹发射箱盖常采用全金属发射箱盖、通过机械传动机构实现开盖，参见《导弹发射箱开盖瞬间冲击问题分析及解决措施研究》[战术导弹技术,2010,5(021)，金彦斌]。传动机构采用液压系统控制，机构较为复杂，既增加了箱盖的附加质量，也增加了制造和运输成本，延长了箱盖自动开启的工作时间。导弹发射时燃气流的高温高压冲击作用，很容易导致盖体变形和损坏，长时间使用后需进行更换，直接提高了导弹保存和维护及发射的成本。除了机械打开式，近些年也出现了顶破式导弹易碎盖，这种发射系统利用导弹在滑轨上的高速冲击，直接与箱盖相撞，箱盖在剧烈的碰撞下，四散破碎，保证导弹顺利发射，但是这样的碰撞，对于导弹的弹头有一定的损伤，且可能对其飞行状态有较大影响。现在比较常见的是冲破式易碎盖，分为两种，一种为多瓣分离式，另一种为整体分离式，都是指在导弹燃气流的高压气体作用下，薄弱区出现破坏，使盖体分离。除此之外，还有一部分能够快速作战的自碎裂导弹发射箱盖，采用导爆索爆炸切割的方法来实现自行碎裂，参见《层合易碎复合材料的设计与试验》[河南科技大学学报(自然科学版),2009,2(003):39-42，姚树燕,张娜,魏风春等]，该方法在确保导弹顺利通过方面十分可靠，但存在着电子元件和火工品运输不便以及因长期存放可能失效及爆炸时的冲击波可能会伤害导弹头部内的电子元件等缺点。

专利CN200962016Y公开了一种整体冲破式薄膜盖，通过利用率复合材料层间剪切性能，通过调整补强条的层数和粘接宽度来调节薄弱区强度，但是薄弱区成型采用手糊工艺，精确控制粘接宽度比较困难，在实现上具有一定的局限性。

因此，针对以上不足，本发明急需提供一种整体分离式发射箱盖及其加工方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种整体分离式发射箱盖及其加工方法，以解决现有技术中发射箱盖不易分离或分离时损伤弹头的问题。

本发明提供的整体分离式发射箱盖，包括：金属法兰，所述金属法兰的中部设有圆孔，所述圆孔的边缘向所述金属法兰的一侧延伸形成第一凸缘；主体，所述主体包括第一蒙皮、第二蒙皮和夹层，所述夹层由轻质复合材料制成，包括圆底和设于所述圆底一侧周沿的第二凸缘，所述第一蒙皮贴合于所述夹层的内侧，所述第二蒙皮贴合于所述夹层的外侧；薄弱区，所述薄弱区呈环形，并设于所述第一凸缘的端面上，适于粘接述第一凸缘和所述第二凸缘。

如上所述的整体分离式发射箱盖，进一步优选为，所述第一凸缘的端面中部设有环形的V型槽，所述V型槽位于所述薄弱区的中部，适于将所述薄弱区分为两个圆环。

如上所述的整体分离式发射箱盖，进一步优选为，还包括密封圈，所述密封圈的数量为两个，分别设于所述薄弱区的两侧边缘处，适于密封所述第一凸缘和所述第二凸缘的连接处。

如上所述的整体分离式发射箱盖，进一步优选为，所述主体还包括屏蔽层，所述屏蔽层设于所述第一蒙皮的内侧。

本发明还公开了整体分离式发射箱盖的加工方法，适于加工如上所述的整体分离式发射箱盖，包括以下步骤：S1：取主体的加工模具，清理所述加工模具中阴模和阳模，并在所述阴模和所述阳模的模腔中涂覆脱模剂；其中所述阴模的形状与所述主体相同；所述阳模包括圆形的盖板和设于所述盖板中部的圆形的凸块，所述凸块的中部还设有浇筑孔；所述阳模与所述阴模合模后的模腔形状与主体形状相同；S2：取第一蒙皮和第二蒙皮，并将所述第一蒙皮糊制在所述凸块的外表面，将所述第二蒙皮糊制在所述阴模的内表面；静置至所述第一蒙皮和第二蒙皮固化后将所述阳模放置在所述阴模上至合模；S3：取轻质复合材料配置夹层胶液并将其通过注浇孔注入到所述模腔中，静置至轻质复合材料固化成型后脱模得到主体；S4：粘接得到的所述主体与金属法兰，并用密封胶密封粘接部位，得到整体分离式发射箱盖。

如上所述的整体分离式发射箱盖的加工方法，进一步优选为，步骤S2中，所述第一蒙皮和所述第二蒙皮采用纤维增强树脂复合材料裁剪而成，所述纤维增强树脂复合材料中的纤维为玻璃纤维、碳纤维或玄武岩纤维中的一种，所述纤维增强树脂复合材料中的树脂为聚酯树脂、乙烯基酯树脂或环氧树脂中的一种。

如上所述的整体分离式发射箱盖的加工方法，进一步优选为，步骤S3中，所述夹层由聚氨酯泡沫塑料制成，且所述夹层的密度为0.3～0.7g/cm³。

如上所述的整体分离式发射箱盖的加工方法，进一步优选为，步骤S4中，所述主体和所述金属法兰通过高性能粘接胶粘接。

如上所述的整体分离式发射箱盖的加工方法，进一步优选为，还包括步骤S5：在所述金属法兰和所述主体的外侧喷漆。

本发明与现有技术相比具有以下的优点：

本发明所公开的整体分离式发射箱盖主要包括金属法兰、主体和薄弱区，其中所述金属法兰的中部设有圆孔，所述圆孔的边缘向所述金属法兰的一侧延伸形成第一凸缘；所述主体包括第一蒙皮、第二蒙皮和夹层，所述夹层包括圆底和设于所述圆底一侧的第二凸缘，所述第一蒙皮贴合于所述夹层的内侧，所述第二蒙皮贴合于所述夹层的外侧；第一凸缘和第二凸缘的对面对应粘接，形成薄弱区。上述结构中，金属法兰的中部设有圆孔，圆孔的周沿设有第一凸缘，第一凸缘与本体的第二凸缘连接，进而形成完整的整体分离式发射箱盖。上述整体分离式箱盖通过金属法兰的外沿安装在导弹发射箱上，实际使用时，导弹点火发射形成向上的冲力，又第一凸缘和第二凸缘之间的粘结力小于本体中夹层的拉伸破坏强度，故在冲力作用下，整体分离式箱盖从第一凸缘和第二凸缘之间即薄弱区处被破坏，进而使得本体从金属法兰上整体脱落，之后导弹从金属法兰中部的圆孔中穿出，实现顺利发射。本发明中整体分离式箱盖的结构简单，且工作时不会损伤导弹发射箱及弹头。

附图说明

图1为本发明中整体分离式发射箱盖的俯视图；

图2为图1的剖视结构图；

图3为用于加工图1中主体的模具结构图。

附图标记说明：

1-金属法兰，2-薄弱区，3-主体，4-第二蒙皮，5-夹层，7-密封胶，8-第一蒙皮，9-破坏线，10-阴模，11-阳模，12-浇筑孔。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

实施例1：

如图1所示，本实施例公开的整体分离式发射箱盖，包括：金属法兰1，所述金属法兰1的中部设有圆孔，所述圆孔的边缘向所述金属法兰1的一侧延伸形成第一凸缘；主体3，所述主体3包括第一蒙皮8、第二蒙皮4和夹层5，所述夹层5包括圆底和设于所述圆底一侧的第二凸缘，所述第一蒙皮8贴合于所述夹层5的内侧，所述第二蒙皮4贴合于所述夹层5的外侧；薄弱区2，所述薄弱区2呈环形，并设于所述第一凸缘的端面上，适于粘接述第一凸缘和所述第二凸缘。

上述结构中，金属法兰1的材质为316不锈钢，其外沿通过紧固件与导弹发射箱的法兰边连接，因此，金属法兰1圆孔的周沿形状与发射箱的法兰边保持一致；金属法兰1中部设置的圆孔则适于导弹穿过，第一凸缘则设于圆孔的一侧。主体3包括第一蒙皮8、第二蒙皮4和夹层5三部分结构，其中主体3由轻质复合材料制成，包括圆底和第二凸缘，第一蒙皮8和第二蒙皮4设于夹层5的内外两侧，适于提高夹层5的强度。金属法兰1和主体3通过第一凸缘和第二凸缘通过高性能粘接胶对应粘接以形成薄弱区2，进而构成完整的整体分离式发射箱盖，且完整的整体分离是发射箱盖中，薄弱区2中高性能粘接胶的粘接强度小于本体中夹层5轻质复合材料的拉伸破坏强度。实际使用时，导弹点火发射形成向上的冲力，又第一凸缘和第二凸缘之间的粘结力小于本体中夹层5的拉伸破坏强度，故在冲力作用下，整体分离式箱盖从第一凸缘和第二凸缘之间即薄弱区2处被破坏，进而使得本体从金属法兰1上整体脱落，之后导弹从金属法兰1中部的圆孔中穿出，实现顺利发射。

作为本实施例的优选实施方式，进一步的，所述第一凸缘的端面中部设有环形的V型槽，所述V型槽位于所述薄弱区2的中部，适于将所述薄弱区2分为两个圆环。V型槽的设置进一步减少了薄弱区2中高性能粘接胶的粘接面积，进而降低了主体3与金属法兰1之间的连接强度，使得第二凸缘在V型槽上方位置处形成破坏线9。当受到导弹冲击时，主体3与金属法兰1的连接从破坏线9处开始断裂破坏。

作为本实施例的优选实施方式，进一步的，还包括密封圈，所述密封圈的数量为两个，分别设于所述薄弱区2的两侧边缘处，适于密封所述第一凸缘和所述第二凸缘的连接处。密封圈的设置则适于密封整体分离式发射箱盖中金属法兰1和主体3的连接处，进而使整体分离式发射箱盖具有良好的密封性能。

作为本实施例的优选实施方式，进一步的，所述主体3还包括屏蔽层，所述屏蔽层设于所述第一蒙皮8的内侧。本实施例中，所述屏蔽层可以选用导电布直接成型在第一蒙皮8或第二蒙皮4里，当然还可以直接在所述第一蒙皮8、第二蒙皮4内喷涂导电涂层，0.5M～4GHz最小屏蔽效能可以达到20db。

优选的，本实施例中，可以通过调节破坏线9和调整轻质复合材料的强度来调整薄弱区2强度，以满足不同的指标要求。优选的，本实施例中，所述轻质复合材料采用硬质聚氨酯泡沫塑料。

为进一步说明材料强度和破坏线9长度对整体分离式发射箱盖的影响，本实施例提供了以下对比例：

取总高55mm，内径φ824mm，外径850mm，金属法兰高27.5mm，金属法兰厚10mm，内外蒙皮各2mm厚，顶部总厚16.5mm，立面总厚13mm，粘接层厚度0.5mm，密封位置45°*2mm的整体分离式发射箱盖，在其他条件相同的情况下，当：

硬质聚氨酯泡沫密度0.4g/cm³，破坏线5mm长，冲破压力0.052MPa；

硬质聚氨酯泡沫密度0.4g/cm³，破坏线3mm长，冲破压力0.031MPa；

硬质聚氨酯泡沫密度0.5g/cm³，破坏线5mm长，冲破压力0.058MPa。

由此可知，调节破坏线9的长度和调整轻质复合材料的强度可以调整薄弱区2强度，进而使整体分离式发射箱盖满足不同的冲破指标要求。

实施例2：

本实施例还公开了一种整体分离式发射箱盖的加工方法，适于加工上述的整体分离式发射箱盖，包括以下步骤：S1：取主体3的加工模具，清理所述加工模具中阴模10和阳模11至洁净光滑；其中所述阴模10的形状与所述主体3相同；所述阳模11包括圆形的盖板和设于所述盖板中部的圆形的凸块，所述凸块的中部还设有浇筑孔12；所述阳模11适于与所述阴模10形成形状与主体3相同的模腔；在所述模腔中涂覆脱模剂；

S2：取第一蒙皮8和第二蒙皮4，并将所述第一蒙皮8糊制在所述凸块的外表面，将所述第二蒙皮4糊制在所述阴模10的内表面；静置至所述第一蒙皮8和第二蒙皮4固化后将所述阳模11放置在所述阴模10上至合模；

S3：取轻质复合材料配置夹层5胶液并将其通过注浇孔注入到所述模腔中，静置至轻质复合材料固化成型，并将所述第一蒙皮8和所述第二蒙皮4与所述轻质复合材料整体脱模得到主体3；

S4：将所述主体3与金属法兰1粘接后用密封胶7密封粘接部位，得到整体分离式发射箱盖。

由上述步骤可知，本实施例中，整体分离式发射箱盖主要采用手糊+RIM(反应注射成型，reaction injection moulding，简称RIM))+粘接工艺成型。

步骤S1中，本实施例中，所述脱模剂为复合材料行业的通用材料，可直接通过市场采购获取，具体的，本实施例中可以选用汉高的55NC。

步骤S2中，所述第一蒙皮8和所述第二蒙皮4采用纤维增强树脂复合材料裁剪而成，所述纤维为玻璃纤维、碳纤维或玄武岩纤维中的一种，所述树脂为聚酯树脂、乙烯基酯树脂或环氧树脂中的一种。具体的，纤维增强树脂复合材料呈纤维织物状，并预先将其裁剪成第一蒙皮8和第二蒙皮4的形状备用。

具体的，本实施例还公开了糊制时所使用的树脂材料，可采用聚酯树脂混合溶液、乙烯基酯树脂混合溶液或环氧树脂混合溶液，其中，所述聚酯树脂混合溶液或乙烯基酯树脂混合溶液中各组分的质量比为：

	聚酯树脂或乙烯基酯树脂	4％的环烷酸钴	过氧化甲乙酮
				质量比	100	0.3～0.5	1.2～2.0

所述环氧树脂混合溶液中各组分的质量比为：

	环氧树脂WSR618	四乙烯五胺	稀释剂3660
				质量比	100	16±2	10±2

待树脂材料固化后，将所述阳模11放置在所述阴模10上至合模，再继续下一步骤。

步骤S3中，所述夹层5由硬质聚氨酯泡沫塑料制成，且所述聚氨酯泡沫塑料的密度为0.3～0.7g/cm³。聚氨酯泡沫塑料属于通用材料，可直接通过市场采购获取，具体的，本实施例中可以选用亨斯迈的5005和Daltofoam MO 90387。本实施例使用的硬质聚氨酯泡沫塑料的自由泡密度为0.1～0.12g/cm³，由于体积恒定，通过投料量便可以控制制品密度在0.3～0.7g/cm³。至于具体数值，则可根据整体分离式发射箱盖的冲破指标要求自行调整，如实施例1中对比例。注射成型后，待硬质聚氨酯泡沫塑料制成熟化两小时后，方可进行脱模，得到本体毛坯，对本体毛坯进行车削加工，得到本体。

步骤S4中，所述主体3和所述金属法兰1通过高性能粘接胶粘接。具体的，所述高性能粘接胶属于通用材料，可直接通过市场采购获取，具体的，本实施例中可以选用上海上纬的Swancor2532A/B，或上海康达的WD3705。所述密封胶7属于通用材料，可直接通过市场采购获取，具体的，本实施例中可以选用上海康达的硅橡胶平面密封剂587。

作为本实施例的一种优选实施方式，进一步的，还包括步骤S5：在所述金属法兰1和所述主体3的外侧喷漆。喷漆适于使金属法兰1和主体3的结构整体统一，进而美观好看。

与现有技术相比，本发明所公开的一种整体分离式发射箱盖及其加工方法具有以下有益效果：

本发明中通过整体分离式发射箱盖中，金属法兰1的中部设有圆孔，圆孔的周沿设有第一凸缘，第一凸缘与本体的第二凸缘连接，进而形成完整的整体分离式发射箱盖。上述整体分离式箱盖通过金属法兰1的外沿安装在导弹发射箱上，实际使用时，导弹点火发射形成向上的冲力，又第一凸缘和第二凸缘之间的粘结力小于本体中夹层5的拉伸破坏强度，故在冲力作用下，整体分离式箱盖从第一凸缘和第二凸缘之间即薄弱区2处被破坏，进而使得本体从金属法兰1上整体脱落，之后导弹从金属法兰1中部的圆孔中穿出，实现顺利发射。本发明中整体分离式箱盖的结构简单，且工作时不会损伤导弹发射箱及弹头。

本发明通过整体分离式发射箱盖的加工方法，使得整体分离式发射箱盖的加工方式简单可调。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种整体分离式发射箱盖，其特征在于，包括：

金属法兰，所述金属法兰的中部设有圆孔，所述圆孔的边缘向所述金属法兰的一侧延伸形成第一凸缘；

主体，所述主体包括第一蒙皮、第二蒙皮和夹层，所述夹层由轻质复合材料制成，包括圆底和设于所述圆底一侧周沿的第二凸缘，所述第一蒙皮贴合于所述夹层的内侧，所述第二蒙皮贴合于所述夹层的外侧；

薄弱区，所述薄弱区呈环形，并设于所述第一凸缘的端面上，适于粘接述第一凸缘和所述第二凸缘。

2.根据权利要求1所述的整体分离式发射箱盖，其特征在于，所述第一凸缘的端面中部设有环形的V型槽，所述V型槽位于所述薄弱区的中部，适于将所述薄弱区分为两个圆环。

3.根据权利要求2所述的整体分离式发射箱盖，其特征在于，还包括密封圈，所述密封圈的数量为两个，分别设于所述薄弱区的两侧边缘处，适于密封所述第一凸缘和所述第二凸缘的连接处。

4.根据权利要求3所述的整体分离式发射箱盖，其特征在于，所述主体还包括屏蔽层，所述屏蔽层设于所述第一蒙皮的内侧。

5.一种整体分离式发射箱盖的加工方法，其特征在于，适于加工如权利要求1-4中任一项所述的整体分离式发射箱盖，包括以下步骤：

S1：取主体的加工模具，清理所述加工模具中阴模和阳模，并在所述阴模和所述阳模的模腔中涂覆脱模剂；其中所述阴模的形状与所述主体相同；所述阳模包括圆形的盖板和设于所述盖板中部的圆形的凸块，所述凸块的中部还设有浇筑孔；所述阳模与所述阴模合模后的模腔形状与主体形状相同；

S2：取第一蒙皮和第二蒙皮，并将所述第一蒙皮糊制在所述凸块的外表面，将所述第二蒙皮糊制在所述阴模的内表面；静置至所述第一蒙皮和第二蒙皮固化后将所述阳模放置在所述阴模上至合模；

S3：取轻质复合材料配置夹层胶液并将其通过注浇孔注入到所述模腔中，静置至轻质复合材料固化成型后脱模得到主体；

S4：粘接得到的所述主体与金属法兰，并用密封胶密封粘接部位，得到整体分离式发射箱盖。

6.根据权利要求5所述的整体分离式发射箱盖的加工方法，其特征在于，步骤S2中，所述第一蒙皮和所述第二蒙皮采用纤维增强树脂复合材料裁剪而成，所述纤维增强树脂复合材料中的纤维为玻璃纤维、碳纤维或玄武岩纤维中的一种，所述纤维增强树脂复合材料中的树脂为聚酯树脂、乙烯基酯树脂或环氧树脂中的一种。

7.根据权利要求6所述的整体分离式发射箱盖的加工方法，其特征在于，步骤S3中，所述夹层由聚氨酯泡沫塑料制成，且所述夹层的密度为0.3～0.7g/cm³。

8.根据权利要求7所述的整体分离式发射箱盖的加工方法，其特征在于，步骤S4中，所述主体和所述金属法兰通过高性能粘接胶粘接。

9.根据权利要求8所述的整体分离式发射箱盖的加工方法，其特征在于，还包括步骤S5：在所述金属法兰和所述主体的外侧喷漆。

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