CN112729008B - 一种梯度减振抗吸附适配层、导弹适配器及其成型方法 - Google Patents

一种梯度减振抗吸附适配层、导弹适配器及其成型方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种梯度减震抗吸附适配层结构，所述适配层结构包括：减震橡胶层，所述减震橡胶层具有至少一个D形中空结构单元；涂覆于减震橡胶层上的涂层。此外，本发明还公开了一种导弹适配器，所述导弹适配器具有上述的梯度减震抗吸附适配层结构。另外，本发明还公开了一种制备上述的梯度减震抗吸附适配层结构的成型方法，其包括以下步骤：步骤A：硫化成型，以获得减震橡胶层；步骤B：在所述减震橡胶层上喷涂成型，以获得最终的梯度减震抗吸附适配层结构。

Description

一种梯度减振抗吸附适配层、导弹适配器及其成型方法
技术领域
本发明属于导弹发射箱或导弹发射筒用适配器技术领域，涉及一种适配器用适配层及其成型方法。具体为一种具备抗吸附和梯度减振特性的橡胶适配层及其成型方法。
背景技术
导弹适配器(国外又称为侧向减振支持系统)是导弹发射系统中的关键部件，在导弹和发射装置间采用柔性过盈配合实现适配功能。适配器在导弹贮存和运输过程中起缓冲减振作用，在导弹发射过程中起支撑、导向作用。典型适配器结构由低摩擦复合橡胶层，承载泡沫或橡胶层，海绵缓冲层，防静电布层组成，例如：公开号为105643947A，公开日为2016年6月8日，名称为“一种导弹适配器共固化成型工艺”的中国专利公开了一种导弹适配器共固化成型工艺，但是该专利文献所公开的技术方案中，该种结构适配器在使用过程中易出现长期受压下吸附弹体表面，影响气动外形。同时，海绵缓冲层为单级减振结构，长期受压产生的永久变形会导致缓冲功能失效。
基于此，为解决适配器长期受压条件下吸附于弹体问题，同时实现分级减振，本期望获得一种含聚四氟乙烯惰性层的循环式D形中空结构减振结构，实现适配层的梯度减振及抗吸附功能。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种梯度减振抗吸附适配层及其成型方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
第一方面，本发明提出了一种梯度减震抗吸附适配层结构，所述适配层结构包括：
减震橡胶层，所述减震橡胶层内具有至少一个D形中空结构单元；
涂覆于减震橡胶层上的涂层。
需要说明的是，本案中通过设置D形中空结构单元，使其具有梯度减震功能，尤其是通过设置不同孔高的高度尺寸以及循环结构，实现减震与抗吸附效果。
此外，涂层用于有效降低适配层与弹体表面摩擦系数，形成惰性结构，由此解决适配层长期受压下的“吸附”问题。尤其是，优选采用聚四氟乙烯材质，聚四氟乙烯材质很难粘接表面，不易与其他材质粘合，因此，特别适用于适配层结构，形成适配层的惰性界面，以避免发生其他材质与适配层吸附而造成的跟飞问题。
优选地，所述涂层采用聚四氟乙烯喷涂成型，涂层厚度为10～30μm，涂层断裂延伸率为40～60％。
优选地，所述减震橡胶层采用丁腈橡胶、乙丙橡胶、丁基橡胶中的一种材料制备，其硬度满足邵A为45～60，密度≯1.3g/cm3，拉伸强度≮12MPa。
优选地，所述减震橡胶层包括一层基层以及位于基层与涂层之间的D形中空结构单元；
其中，基层厚度为2～10mm，所述D形中空结构单元的曲面橡胶厚度1～8mm，所述D形中空结构单元的宽度为5～100mm，所述D形中空结构单元的孔高按0.3～0.8比例系数逐步递减，相邻D形结构间距4～100mm。
需要说明的是，所述D形孔中空结构的孔高可以根据0.3～0.8的比例进行调整，因此，D形中空结构的孔高不局限于两种孔高，也可以为两种以上的孔高，其孔高的设置可以根据各实施方式的具体情况进行设置，以使得压缩变形过程中结构更为平滑。
优选地，所述D形中空结构单元至少包括第一D形孔以及与第一D形孔孔高不同的第二D形孔。
需要说明的是，D形中空结构单元中不同孔高的D形孔可以以ABAB的循环方式排布，也可以以AABB的循环方式排布，还可以以AABAAB的循环方式排布。上述的A、B分别是指不同孔高的D形孔。
第二方面，本发明提出了一种导弹适配器，所述导弹适配器具有上述的梯度减震抗吸附适配层结构。
第三方面，本发明提出了一种制备上述的梯度减震抗吸附适配层结构的成型方法，其包括以下步骤：
步骤A：硫化成型，以获得减震橡胶层，其中，通过成型模具的芯模设置D形中空结构单元的外形结构，脱模后获得具有D形中空结构单元的减震橡胶层；
步骤B：在所述减震橡胶层上喷涂成型，以获得最终的梯度减震抗吸附适配层结构。
优选地，在所述步骤A中，硫化成型包括以下步骤：生胶塑炼、混炼、出片、裁切、硫化及修边。
优选地，在所述步骤A中，硫化成型所用设备为平板硫化机，硫化所用工装为含抽芯机构的阴阳闭合模结构，硫化温度及时间根据所选橡胶配方进行调整，例如：硫化温度100～150℃，硫化时间0.5～2h。
优选地，在所述步骤B中，喷涂成型为高能量等离子喷涂，喷涂过程包括预热、喷涂及烧结，其中，预热为:80～100℃下对减振橡胶层进行30～60min的保温处理，烧结过程为75～85℃下保温0.5～1h。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1、该种适配层可实现梯度减振功能，有效解决海绵缓冲层受压下本构曲线斜率“突增”造成的缓冲失效问题；
2、通过聚四氟乙烯层的复合，有效降低适配层与弹体表面摩擦系数，形成惰性结构，解决了适配层长期受压下的“吸附”问题。
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为本发明所述的梯度减震抗吸附适配层结构在一种实施方式中的适配层结构示意图。
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。
实施例1丁腈橡胶适配层成型工艺方法
本实施例提供了一种梯度减振抗吸附适配层成型工艺方法，具体包括以下步骤：
1)本实施例产品所用橡胶层材质为丁腈橡胶，硫化后橡胶密度为1.1～1.3g/cm3，橡胶硬度邵A(45±5)，橡胶拉伸强度≮13MPa。
2)本实施例适配层包括减震橡胶层11以及涂覆于减震橡胶层11上的涂层12，其中，减震橡胶层包括基层，基层厚度3mm，以及位于基层与涂层12之间的两种孔高的D形中空单元，并按AB顺序排列(即第一D形孔为A结构，第二D形孔为B结构，A、B结构循环排列)，第一D形孔的孔高3.5mm，曲面壁厚2.5mm，宽度13.3mm，第二D形孔孔高2mm，曲面壁厚1.5mm，宽度10.7mm，两种D形孔间距为8mm。需要说明的是，在一些其他的实施方式中，第一D形孔与第二D形孔可以按照如AABB或是ABAB，AABAA的形式排布。
3)本实施例减振橡胶层硫化过程包含生胶塑炼、混炼、出片、裁切、硫化及修边过程，硫化温度150℃，硫化时间40min。其中，通过成型模具的芯模设置D形中空结构单元的外形结构，脱模后获得具有D形中空结构单元的减震橡胶层。
4)本实施例聚四氟乙烯涂层成型使用质量百分比含量为20～30％的聚四氟乙烯悬浮液，喷涂前减振橡胶层经清洗后按照80℃保温1h进行预烘，按照80℃/40min进行烧结。
5)成型的聚四氟乙烯涂层厚度为20μm，涂层断裂延伸率不小于40％。
最后获得的适配层结构参考图1。图1为本发明所述的梯度减震抗吸附适配层结构在一种实施方式中的适配层结构示意图。
如图1所示，适配层结构包括具有D形在的减震橡胶层11以及涂层12，其中，减震橡胶层可以采用丁腈橡胶，当然在一些其他的实施方式中也可以采用丁基橡胶。而第一D形孔与第二D形孔均设于减震橡胶层11内。将本实施例制备的适配层产品通过了静载试验、高低温循环试验、弹射试验等考核验证，其中，常温静载试验下及高低温后静载试验，适配层压缩变形≯2.1mm，压缩载荷-位移曲线与设计预期吻合，弹射试验时适配层与导弹自由分离，由结果显示，该种适配层可满足使用需求，可有效实现梯度减振和抗吸附功能。
对比例1无聚四氟乙烯涂层丁腈橡胶适配层对比
按实施例1的材质进行丁腈橡胶适配层成型，成型适配层为A；同时按相同工艺参数进行丁腈橡胶适配层硫化，硫化适配层为B。A、B适配层在70℃下与相同规格模拟试片进行预压，加载0.3MPa,48h后卸压，A试片与模拟试片自由分离，B试片粘附于模拟试片表面。
由此可见，对比例1在不涂覆聚四氟乙烯时，无法形成惰性界面，因而会发生吸附现象，这在实际应用过程中，会极易造成适配器与其他材料粘接而造成的跟飞问题，影响使用安全性。
本发明具体应用途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式。应当指出，以上实施例仅用于说明本发明，而并不用于限制本发明的保护范围。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种梯度减震抗吸附适配层结构，其特征在于，所述适配层结构包括：
减震橡胶层，所述减震橡胶层具有至少一个D形中空结构单元；
涂覆于减震橡胶层上的涂层；
所述减震橡胶层包括基层以及位于基层与涂层之间的D形中空结构单元；
所述D形中空结构单元至少包括第一D形孔以及与第一D形孔孔高不同的第二D形孔；
其中，基层厚度为2~10mm，所述D形中空结构单元的曲面橡胶厚度1~8mm，所述D形中空结构单元的宽度为5~100mm，所述D形中空结构单元的孔高按0.3~0.8比例系数逐步递减，相邻D形结构间距4~100mm。
2.如权利要求1所述的梯度减震抗吸附适配层结构，其特征在于，所述涂层采用聚四氟乙烯喷涂成型，涂层厚度为10~30μm，涂层断裂延伸率为40~60%。
3.如权利要求1所述的梯度减震抗吸附适配层结构，其特征在于，所述减震橡胶层采用丁腈橡胶、乙丙橡胶、丁基橡胶中的一种材料制备，其硬度满足邵A为45~60，密度≯1.3g/cm3，拉伸强度≮12MPa。
4.一种导弹适配器，其特征在于，所述导弹适配器具有如权利要求1-3中任意一项所述的梯度减震抗吸附适配层结构。
5.一种制备如权利要求1-3中任意一项所述的梯度减震抗吸附适配层结构的成型方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤A：硫化成型，以获得减震橡胶层，其中，通过成型模具的芯模设置D形中空结构单元的外形结构，脱模后获得具有D形中空结构单元的减震橡胶层；
步骤B：在所述减震橡胶层上喷涂成型，以获得最终的梯度减震抗吸附适配层结构。
6.如权利要求5所述的成型方法，其特征在于，在所述步骤A中，硫化成型包括以下步骤：生胶塑炼、混炼、出片、裁切、硫化及修边。
7.如权利要求6所述的成型方法，其特征在于，在所述步骤A中，硫化成型所用设备为平板硫化机，硫化所用工装为含抽芯机构的阴阳闭合模结构，硫化温度及时间根据所选橡胶配方进行调整。
8.如权利要求5所述的成型方法，其特征在于，在所述步骤B中，喷涂成型为高能量等离子喷涂，喷涂过程包括预热、喷涂及烧结，其中，预热为:80~100℃下对减振橡胶层进行30~60min的保温处理，烧结过程为75~85℃下保温0.5~1h。
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