RU2089391C1

RU2089391C1 - Process of manufacture of end collars for protective-bonding layer of rocket engine of rocket projectile

Info

Publication number: RU2089391C1
Application number: RU96106228A
Authority: RU
Inventors: Э.А. Гейдек; В.Н. Симонов; А.Я. Черемисин; В.В. Семилет; Д.М. Петуркин; Н.А. Лопухов; В.Г. Филатов; В.Т. Копанев; Н.А. Макаровец; И.Ю. Соколов
Original assignee: Бийское производственное объединение "Сибприбормаш"
Priority date: 1996-03-27
Filing date: 1996-03-27
Publication date: 1997-09-10

Abstract

FIELD: manufacture of articles based on low- molecular rubber, manufacture of end collars with special physico-mechanical characteristics for protective-bonding layer on rocket engines working on mixed solid fuel. SUBSTANCE: after filling with composition form is kept in air for 15-20 min and then is closed by pressure of press in the course of 4-6 min. Surplus of compound and volatile products are removed through vertical channels having total area of cross-section numerically equal to 0.001 0.002 volume of collar. Composition in closed volume is heated with rate 1-2 C/min and solidifies at temperature 120-135 C in the course of 3.0-8.0 h with simultaneous removal of volatile products in process of heating and solidification. After this form is cooled in open air to temperature of 30-40 C and finished article is extracted. Before start of process form and composition are heated to 60 C. EFFECT: increased quality of collars. 3 cl

Description

Изобретение относится к области изготовления изделий из термоактивных композиций на основе низкомолекулярного каучука и предназначено для изготовления концевых манжет со специальными физико-химическими характеристиками для защитно-крепящего слоя в ракетных двигателях, работающих на смесевом твердом топливе. The invention relates to the manufacture of products from thermosetting compositions based on low molecular weight rubber and is intended for the manufacture of end cuffs with special physicochemical characteristics for a protective-fixing layer in rocket engines operating on mixed solid fuel.

Известен способ изготовления изделий из термоактивной композиции на основе низкомолекулярного каучука, при котором в полость подогретой формы заливают нагретую отвакуумированную композицию, герметизируют форму в момент появления композиции в выпорном канале и осуществляет опрессовку и отверждение композиции при заданных давлений и температуре [1]
Однако в этом способе не обеспечивается полное удаление воздушных включений из композиции, что приводит к необходимости многократного возврата из полости формы в емкость-сборник для дополнительного вакуумирования.A known method of manufacturing products from a thermosetting composition based on low molecular weight rubber, in which a heated evacuated composition is poured into a cavity of a heated form, the mold is sealed at the time the composition appears in the discharge channel and it compresses and cures the composition at given pressures and temperatures [1]
However, this method does not ensure complete removal of air inclusions from the composition, which leads to the need for multiple return from the mold cavity to the collection tank for additional vacuuming.

Этот недостаток частично устранен в другом способе изготовления изделий из термореактивной композиции на основе низкомолекулярного каучука, при котором в полость подогретой формы заливают нагретую композицию, закрывают форму и осуществляют смыкание формы усилием пресса с удалением из полости формы летучих продуктов и отверждение композиции при заданной температуре [2]
При осуществлении известного способа для удаления воздуха из композиции последнюю заливают в форму в количестве, большем необходимого для заполнения формующей полости формы. После чего смыкают форму до контакта верхней поверхности ее формующей полости с композицией. При этом излишки композиции выливаются из полости формы по плоскости разъема последней, а верхняя поверхность формующей полости находится в контакте с композицией в течение всего процесса смыкания формы. В результате известным способом нельзя изготовить изделия, которые имеют сложную геометрическую форму с жесткими предельными отклонениями по размерам и массе.This drawback is partially eliminated in another method of manufacturing products from a thermosetting composition based on low molecular weight rubber, in which the heated composition is poured into the cavity of the heated mold, the mold is closed and the mold is closed by pressing to remove volatile products from the mold cavity and the composition is cured at a given temperature [2 ]
When implementing the known method for removing air from the composition, the latter is poured into the mold in an amount greater than necessary to fill the forming cavity of the mold. Then close the form until the contact of the upper surface of its forming cavity with the composition. In this case, the excess composition is poured out of the mold cavity along the plane of the connector of the latter, and the upper surface of the forming cavity is in contact with the composition during the entire process of closing the mold. As a result, in a known manner it is impossible to manufacture products that have a complex geometric shape with rigid limit deviations in size and weight.

Техническим результатом изобретения является обеспечение качественного изготовления изделий сложной геометрической формы с жесткими предельными отклонениями по размерам и массе, которые должны обладать высокими физико-механическими характеристиками, каковыми являются концевые манжеты для защитно-крепящего слоя ракетного двигателя реактивного снаряда, работающего на смесевом твердом топливе. The technical result of the invention is the provision of high-quality manufacturing of products of complex geometric shapes with hard limit deviations in size and weight, which should have high physical and mechanical characteristics, which are the end cuffs for the protective-fastening layer of a rocket engine of a rocket engine running on mixed solid fuel.

Для достижения указанного технического результата в способе изготовления концевых манжет для защитного-крепящего слоя ракетного двигателя реактивного снаряда, работающего на смесевом твердом топливе, при котором в полость подогретой формы заливают нагретую композицию, закрывают форму и осуществляют смыкание формы усилием пресса с удалением из полости формы летучих продуктов и отверждение композиции при заданной температуре, после заливки форму с композицией выдерживают открытой в течении 15-20 мин, а затем закрывают форму давлением пресса в течении 4-6 мин, при этом композицию нагревают в замкнутом объеме полости формы со скоростью 1-2^oC/мин, отверждение осуществляют при температуре 120-135^oC в течение 3-8 ч с одновременным удалением образующихся при отверждении летучих продуктов, а после отверждения форму охлаждают на открытом воздухе до температуры 30-40^oC и извлекают готовое изделие.To achieve the specified technical result in a method for manufacturing end cuffs for a protective-fixing layer of a mixed-propellant rocket rocket engine, in which a heated composition is poured into a cavity of a heated form, the mold is closed and the mold is closed by pressing to remove volatile form from the cavity products and curing the composition at a given temperature, after pouring the mold with the composition is kept open for 15-20 minutes, and then close the mold with pressure p ECCA for 4-6 min, and the composition is heated in a closed volume of the mold cavity at a speed of 1-2 ^o C / min, curing is carried out at a temperature of 120-135 ^o C for 3-8 hours while removing the formed volatile products upon curing and after curing, the mold is cooled in the open air to a temperature of 30-40 ^o C and the finished product is removed.

Излишки композиции из формы удаляют через вертикальные выпорные каналы, суммарную площадь поперечного сечения которых определяют по соотношению
S K•V,
где
S суммарная площадь поперечного сечения каналов, см²,
K -эмпирический коэффициент, равный 0,001-0,002 см^-1,
V объем изделия, см³.Excess composition from the mold is removed through vertical discharge channels, the total cross-sectional area of which is determined by the ratio
SK • V,
Where
S the total cross-sectional area of the channels, cm ² ,
K is an empirical coefficient equal to 0.001-0.002 cm ^-1 ,
V volume of the product, cm ³ .

Перед началом процесса форму и композицию нагревают до 60^oC.Before starting the process, the form and composition are heated to 60 ^o C.

Композиция для манжет представляет собой состав на основе низкомолекулярного каучука с наполнителем и отвердителями и включает в себя: низкомолекулярный полидивинилэпоксиуретановый каучук, технический углерод марки П-803, изометилтетрагидрофталевый ангидрид (ИМТГФА), малеиновый ангидрид, нафтоли-2 и глицидол. The cuff composition is a composition based on low molecular weight rubber with filler and hardeners and includes: low molecular weight polydivinyl epoxyurethane rubber, P-803 carbon black, isomethyl tetrahydrophthalic anhydride (IMTFA), maleic anhydride, naphthol-2 and.

Заявляемый способ может быть реализован при изготовлении концевых манжет для защитно-крепящего слоя ракетного двигателя реактивного снаряда, имеющих массу 0,8 кг, объем 800 см³ и габаритные размеры: наружный диаметр - 286 мм, высота 92,5 мм, толщина стенки переменная в различных элементах, изменяющаяся от 0,5 мм до 15 мм.The inventive method can be implemented in the manufacture of end cuffs for a protective-fastening layer of a rocket engine of a rocket projectile having a mass of 0.8 kg, a volume of 800 cm ³ and overall dimensions: outer diameter - 286 mm, height 92.5 mm, wall thickness is variable in various elements, varying from 0.5 mm to 15 mm.

Порядок изготовления манжеты следующий. The order of manufacture of the cuff is as follows.

Композицию из перечисленных компонентов, приготовленную путем поочередного ввода ингредиентов и механического перемешивания при температуре 60^oC, заливали в рабочий объем формы, нагретой до температуры 60^oC, и выдерживали в открытом состоянии на воздухе в течение 15-20 мин. Затем форму закрывали верхним конструктивным элементом (крышкой с геометрической формой, соответствующей одной поверхности манжеты), также нагретым до 60^oC, и смыкали в течение 4-6 мин усилием пресса до упора. В процессе смыкания формы удаляли через ее вертикальные выпорные каналы излишки композиции. Размеры каналов были такими, что обеспечивали суммарную площадь их поперечного сечения, численно равную 0,001-0,002 объема манжеты. При объеме манжеты 800 см³ площадь поперечного сечения каналов составляла 0,91 см². Заполненную композицией форму запирали специальными защелками для исключения возможности самооткрывания под действием давления выделяющихся при отверждении летучих продуктов.A composition of the above components, prepared by alternately introducing the ingredients and mechanical stirring at a temperature of 60 ^° C, was poured into the working volume of a mold heated to a temperature of 60 ^° C and kept open in air for 15-20 minutes. Then the mold was closed with the upper structural element (a cover with a geometric shape corresponding to one surface of the cuff), also heated to 60 ^o C, and closed for 4-6 minutes by the pressure of the press until it stops. In the process of closing the mold, excess composition was removed through its vertical discharge channels. The dimensions of the channels were such that they provided a total cross-sectional area numerically equal to 0.001-0.002 of the cuff volume. When the cuff volume was 800 cm ^3, the cross-sectional area of the channels was 0.91 cm ² . The mold filled with the composition was locked with special latches to exclude the possibility of self-opening under the action of pressure of volatile products released during curing.

В таком виде форму помещали в печь с температурой окружающей среды, нагревали со скоростью 1-2^oC/мин до температуры 120-135^oC и выдержали при этой температуре в течение 3-8 ч для отверждения композиции. В процессе нагрева и выдержки из композиции выделялись и удалялись через каналы летучие продукты для обеспечения монолитности манжеты по объему.In this form, the mold was placed in an oven at ambient temperature, heated at a speed of 1-2 ^o C / min to a temperature of 120-135 ^o C and kept at this temperature for 3-8 hours to cure the composition. During heating and exposure from the composition, volatile products were separated and removed through the channels to ensure the monolithicity of the cuff in volume.

После выдержки нагрев печи отключали, форму вынимали и охлаждали на открытом воздухе до температуры 30-40^oC. Затем извлекали готовое изделие.After exposure, the heating of the furnace was turned off, the mold was taken out and cooled in the open air to a temperature of 30-40 ^o C. Then the finished product was removed.

Проверка качества манжет в производственных условиях и в процессе стендовых и летных испытаний их в составе реактивного снаряда показала высокое качество полученных по предлагаемому способу манжет и соответствие их всем характеристикам предъявляемых требований. Checking the quality of the cuffs in production conditions and during the bench and flight tests of them as part of a rocket showed the high quality of the cuffs obtained by the proposed method and their compliance with all the characteristics of the requirements.

Claims

1. A method of manufacturing end cuffs for a protective-fixing layer of a mixed-propellant rocket rocket engine, in which a heated composition based on low molecular weight rubber is poured into a cavity of a heated mold, the mold is closed and the mold is closed by pressing to remove volatile molds from the cavity products and curing the composition at a given temperature, characterized in that after pouring, the mold with the composition is kept open for 15 to 20 minutes, and then the mold is closed I press for 4 6 minutes, and the composition is heated in a closed volume of the mold cavity at 1 2 deg. / min, curing is carried out at 120 135 ^o C for 3 8 hours while removing generated during curing of the volatile products and, after curing form cooled in the open air to 30 40 ^o C and remove the finished product.

2. The method according to claim 1, characterized in that the excess composition is removed from the mold through vertical evaporation channels, the total cross-sectional area of which is determined by the ratio SK • V, where S is the total cross-sectional area of the channels, cm ² , K empirical coefficient equal to 0.001 0.002, cm ^- ¹ , V volume of the product, cm ³ .

3. The method according to claim 1, characterized in that before the start of the process, the form and composition are heated to 60 ^o C.