[發明專利]一種復合艙段防熱層分段成型方法

有效

• 申請號: 201410778506.5
• 申請日: 2014-12-15
• 公開（公告）號: CN104552977A
• 公開（公告）日: 2015-04-29
• 發明（設計）人: 陳娓;楊恒
• 申請（專利權）人: 湖北三江航天紅陽機電有限公司
• 主分類號: B29C70/34
• 分類號: B29C70/34;B29C70/42;B29C65/48
• 代理公司: 武漢東喻專利代理事務所(普通合伙) 42224
• 代理人: 方放

技術領域

本發明屬于復合材料成型方法，具體涉及一種復合艙段防熱層分段成型方法。

背景技術

為保證艙段在整個飛行過程中具有良好的氣動外形，以及各種使用環境下的防熱性能、結構強度和剛度，艙段由防熱層和金屬殼體組成。目前防熱層的成型方式為：采用纏繞、模壓或者鋪層方式中的某一種整體成型，再機械加工開口。防熱層的這些成型方式簡單成熟；其缺點是當產品開口尺寸較大時，加工余量大，工藝周期長，成本高；當防熱層采用纏繞或者鋪層方式整體成型，開口位置防熱層的預浸料連續性破壞，在高速側風作用下，存在起層的風險。

防熱層分體成型相比整體成型而言，可根據復合艙段不同結構，選擇不同的工藝方法來分段成型防熱層，滿足產品防熱要求；但缺點是：防熱層分段成型，在裝配時配合面多，套裝間隙及對接間隙質量難于保證。

發明內容

本發明提供一種復合艙段防熱層分段成型方法，解決現有整體成型方式所存在的開口部位防熱層容易起層的問題，同時可以保證防熱層粘接套裝質量。

本發明所提供的一種復合艙段防熱層分段成型方法，其特征在于，其包括下述步驟：

(A)防熱層分段成型步驟：根據復合艙段殼體的結構，將防熱層分成前段防熱層、中段防熱層和后段防熱層；

前段防熱層為中空圓錐形，其內孔形狀與金屬殼體前段相匹配，采用纏繞套裝方式成型；

金屬殼體中段為中空圓柱形，其表面具有多個沿軸向的開口，中段防熱層包括多個獨立的防熱片，各防熱片均為細長條狀，采用模壓方式成型；

后段防熱層為中空圓柱形，其內孔形狀與金屬殼體后段相匹配，采用纏繞套裝方式成型；

(B)試裝防熱層步驟：先將中段防熱層的各防熱片分別貼合在金屬殼體中段各軸向的開口之間，再將前、后段防熱層分別套裝在金屬殼體前、后段上，根據套裝狀態劃出對接部位的加工余量標識，機械加工去除余量；有利于保證后續步驟的對接間隙及套裝間隙；

(C)粘接套裝防熱層步驟：先將中段防熱層的各防熱片分別貼合在金屬殼體中段各軸向的開口之間，粘接合格后，再將前、后段防熱層分別套裝在金屬殼體前、后段上并粘接。

所述防熱層分段成型步驟中，所述防熱片兩端分別具有凸臺，以便于與金屬殼體中段各軸向的開口之間預設的凹槽嵌合，增加附著力；

預浸料相互纏結，層間粘接性能好；與金屬殼體僅靠膠接方式固定，連接可靠性差，可避免防熱層起層。

步驟(A)中，在成型后段防熱層時，為方便防熱層脫模，又能保證套裝過程順利進行，將套裝間隙控制在0.7mm以內，后段防熱層纏繞芯模為圓臺形，其半錐角不大于0.1°，后段防熱層纏繞芯模小端外徑比金屬殼體后段外徑大0.05mm～0.3mm。

本發明對于復合艙段防熱層采用多種不同方式分段成型，前段防熱層采用纏繞套裝方式成型；中段防熱層包括多個獨立的防熱片，各防熱片采用模壓方式成型；后段防熱層采用纏繞套裝方式成型；同時優化各段防熱層粘接套裝順序，按照本發明成型的艙段，產品質量可靠，套裝間隙控制在0.7mm以內，對接間隙控制在0.2mm以內，通過飛行試驗考核，克服了防熱層起層的技術困難，且產品套裝粘接質量滿足使用要求。

附圖說明

圖1為某復合艙段結構剖視圖；

圖2為防熱片模壓產品示意圖；

圖3為機械加工去除對接面余量后防熱片最終產品示意圖。

具體實施方式

以下結合附圖和實施例對本發明進一步說明。

如圖1所示，某復合艙段為中空旋轉體，其艙壁由金屬殼體b和防熱層a構成，艙段中部艙壁存在6個沿軸向的開口，防熱層由前段防熱層1、中段防熱層2、后段防熱層3連接構成。

本發明的實施例，對圖1所示復合艙段防熱層分段成型，包括下述步驟：

(A)防熱層分段成型步驟：根據復合艙段殼體的結構，將防熱層分成前段防熱層、中段防熱層和后段防熱層；

前段防熱層為中空圓錐形，其內孔形狀與金屬殼體前段相匹配，采用無堿玻璃纖維布增強酚醛樹脂預浸布在纏繞芯模上纏繞成型、固化、脫模及粗加工后，形成前段防熱層；

金屬殼體中段為中空圓柱形，其表面具有多個沿軸向的開口，中段防熱層包括多個獨立的防熱片，各防熱片均為細長條狀，采用高硅氧短切纖維增強酚醛樹脂預浸料模壓成型；各防熱片兩端分別具有凸臺，以便于與金屬殼體中段各軸向的開口之間預設的凹槽嵌合，凸臺連接部位厚度薄，脫模時易斷裂，在模具設計時凸臺連接部位采用圓滑過渡，模壓產品如圖2所示，對其機械加工去除對接面余量后，最終形成的防熱片如圖3所示；