[發明專利]雙脈沖發動機殼體水溶性芯模成型方法

有效

• 申請號: 201310240229.8
• 申請日: 2013-06-17
• 公開（公告）號: CN103331910A
• 公開（公告）日: 2013-10-02
• 發明（設計）人: 魏虹;霍文靜;張志斌;鄧德鳳;黃澤勇
• 申請（專利權）人: 湖北三江航天江北機械工程有限公司
• 主分類號: B29C67/00
• 分類號: B29C67/00;B29C67/24
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 胡鎮西;陳懿

技術領域

本發明涉及固體火箭發動機殼體成型技術領域，具體地指一種雙脈沖發動機殼體水溶性芯模成型方法。

背景技術

纖維纏繞發動機殼體代表了未來固體火箭發動機的主要發展方向，特別是多脈沖、大長徑比、小開口纏繞發動機更成為研究的熱點。然而，因該類發動機殼體的芯模制造技術十分復雜而成為其推廣的首要制約條件。現有的纖維纏繞發動機的芯模主要為金屬骨架石膏芯模，不僅設計復雜，而且生產周期長，尤其對于大長徑比、小開口、多脈沖的結構制造，無法完全依賴金屬骨架石膏芯模。面對這種情況，部分技術人員嘗試使用可溶解的鹽芯模，但由于鹽芯模具有腐蝕性，會對發動機殼體的金屬部分有損傷，一般不提倡采用。

發明內容

本發明的目的就是要提供一種成型工藝簡單、生產周期短、成本低、滿足設計要求的雙脈沖發動機殼體水溶性芯模成型方法。

為實現上述目的，本發明所設計的雙脈沖發動機殼體水溶性芯模成型方法，包括如下步驟：A、根據發動機殼體前后開口大小、長度要求、發動機第一脈沖區和第二脈沖區的結構、以及隔板的結構和具體位置，制作同軸配合的隔板、芯軸和軸套；B、配制石英砂混合膠粘劑，所述石英砂混合膠粘劑包括以下組分及重量份：石英砂350~450、聚乙烯醇9~10、淀粉0.4~0.6、水30~50；配制石英砂混合膠粘劑時先將聚乙烯醇與淀粉混合形成混合粉末，然后將混合粉末與水混合攪拌至形成無粘塊溶液，最后將石英砂與無粘塊溶液攪拌混合；C、將石英砂混合膠粘劑成型，形成與軸套同軸配合的砂套，所述砂套分別對應發動機第一脈沖區和第二脈沖區；D、將砂套固化；E、加工砂套外型面以及將分別對應于發動機第一脈沖區和第二脈沖區的砂套的一端面加工成分別與隔板兩端相適應的形狀；F、將芯軸、隔板、軸套和砂套組裝在一起；G、將砂套作表面處理，形成芯模。

作為優選方案，在步驟B中，所述石英砂混合膠粘劑包括以下組分及重量份：石英砂400、聚乙烯醇9.5、淀粉0.5、水分40。

進一步地，在步驟B中，混合粉末與水混合攪拌時水的溫度為40~80℃，石英砂的顆粒大小為70~180目。

再進一步地，所述水的溫度為60℃，石英砂的顆粒大小為140目。

還進一步地，所述芯軸與隔板和軸套均通過鍵連接，所述軸套外壁設有用于加強軸套與砂套粘接的軸耳。

更進一步地，在步驟C中，將芯軸、軸套和石英砂混合膠粘劑加入組裝成圓柱狀的圍板，用槌子搗實成型后脫去芯軸和圍板。

更進一步地，在步驟D中，將砂套放入烘箱，在60~120℃條件下固化5~11小時。

更進一步地，軸套和砂套在烘箱中先在60℃固化2小時，再在80℃固化3小時，最后在120℃固化4小時。

更進一步地，在步驟E中，加工砂套的刀具為金剛石刀。

更進一步地，在步驟G中，所述砂套表面用不飽和聚酯膩子作接縫處理，處理完常溫固化即可。

本發明的工作原理是這樣的：由于砂套是由石英砂混合膠粘劑成型固化而成，而石英砂混合膠粘劑中的石英砂是通過水溶性的聚乙烯醇與淀粉作粘合劑，在正常情況下砂套具有相當的強度，可以作為雙脈沖發動機殼體芯模的重要部件，而當雙脈沖發動機殼體制造工序進入脫模時，用常溫自來水即可使砂套中的粘合劑溶解而使砂套解體，從而實現順利脫模，大大減小了脫模的難度。

芯軸與隔板和軸套之間均通過鍵連接，使芯軸與隔板、芯軸與軸套之間在旋轉時不會發生相對轉動，既方便又實用。而且通過軸耳，軸套可加強與砂套的粘接。

綜上所述，本發明的優點在于：采用水溶性的芯模成型方法，用常溫自來水即可最終實現順利脫模，解決了小開口、雙脈沖發動機芯模設計難、脫模難的業界難題；雙脈沖發動機殼體水溶性芯模成型方法，采用普通的石英砂、淀粉以及聚乙烯醇，通過組裝設計即可以完成前后開口小、雙脈沖芯模的制作，具有工藝簡單、設備投入少、生產周期短、成本低的特點，為未來小型發動機殼體芯模的成型提供了一種全新的思路。

附圖說明

圖1為本發明雙脈沖發動機殼體水溶性芯模的整體結構示意圖；

圖2為圖1中芯軸的結構示意圖；

圖3為圖1中軸套的主視結構示意圖；

圖4為圖3的左視結構示意圖；

圖5為石英砂混合膠粘劑成型的模具結構示意圖。

具體實施方式

以下結合附圖和具體實施例對本發明作進一步的詳細描述：

實施例1：