[發明專利]一種固體火箭發動機制造用芯模及其成型方法

在審

• 申請號: 201911374980.0
• 申請日: 2019-12-27
• 公開（公告）號: CN111086128A
• 公開（公告）日: 2020-05-01
• 發明（設計）人: 陳海亞;肖勇;鐘志文;周睿;余明敏;趙飛;馬寶合;曾杰;周超
• 申請（專利權）人: 湖北航聚科技有限公司
• 主分類號: B29C33/00
• 分類號: B29C33/00;B29C33/38;B29C33/40;B29C70/30
• 代理公司: 武漢華強專利代理事務所(普通合伙) 42237
• 代理人: 王冬冬

本發明公開了一種固體火箭發動機制造用芯模及其成型方法，該芯模主體由陰模和工裝拼接組裝，所述陰模內表面粘接有增強層；所述增強層由至少一層增強織物層與至少兩層硅橡膠層交錯粘接構成，其中，增強層的最內層和最外層均為硅橡膠層；所述增強織物層為二維或三維編織物，其用來提高增強層的強度；所述硅橡膠層由硅橡膠和硅橡膠補強劑組成，其中，硅橡膠的質量百分比為70%～90%，硅橡膠補強劑的質量百分比為10%～30%。本發明利用硅橡膠層保證固體火箭發動機芯模的氣密性，采用易變形的增強織物來維持芯模的尺寸與外形面，增強織物與硅橡膠的結合使用，使氣囊芯模具有優良的氣密性和完好的外形尺寸。

技術領域

本發明屬于固體火箭發動機制造技術領域，具體涉及一種固體火箭發動機制造用芯模及其成型方法。

背景技術

固體火箭發動機復合材料殼體采用濕法纏繞而成，纏繞成型工藝是將浸過樹脂膠液連續碳纖維按照縱向纏繞、環向纏繞等方式在一定的張力控制下纏繞到芯模上，然后經固化、脫模，獲得固體火箭發動機殼體成品。在纖維纏繞成型時，芯模是最重要的支撐結構，殼體的尺寸精度、表觀質量都與芯模相關。目前固體火箭發動機殼體制造所用芯模為硅質砂芯模，但隨著發動機制造技術工藝水平不斷提高，發動機直徑與裝藥量不斷地增大，大直徑、長結構的固體火箭發動機的出現，對固體火箭發動機芯模提出了更高的要求。目前固體火箭發動機制造所用砂芯模仍存在著一些缺點，如：質量大、壽命有限、不便運輸且脫模后殼體內部殘余大量的砂粒，不便于后期清理。

發明內容

本發明的目的是針對背景技術中所提出的問題，提供一種固體火箭發動機制造用芯模及其成型方法，該芯模作為固體火箭發動機的生產模具，可解決當前砂芯模的成本高，壽命有限等問題，本發明芯模具有成本低、施工方便、可循環使用的特點。

本發明固體火箭發動機制造用芯模，所述芯模主體由陰模和工裝拼接組裝，所述陰模內表面粘接有增強層；所述增強層由至少一層增強織物層與至少兩層硅橡膠層交錯粘接構成，其中，增強層的最內層和最外層均為硅橡膠層；所述增強織物層為二維或三維編織物，其用來提高增強層的強度；所述硅橡膠層由硅橡膠和硅橡膠補強劑組成，其中，硅橡膠的質量百分比為70%～90%，硅橡膠補強劑的質量百分比為10%～30%。

進一步的，增強織物優選玻璃纖維布、芳綸布、碳纖維布、硅橡膠布或硼纖維布。

進一步的，硅橡膠優選室溫固化縮合型硅橡膠或室溫固化加成型硅橡膠。例如二甲基硅橡膠、甲基乙烯基硅橡膠、甲基乙烯基苯基硅橡膠、甲基苯基硅橡膠或亞苯基硅橡膠中的一種或多種。

進一步的，硅橡膠補強劑優選細粒子炭黑、白炭黑、硅酸鹽中的一種或多種。

上述固體火箭發動機制造用芯模的成型方法，步驟如下：

（1）按重量比取硅橡膠和硅橡膠補強劑混合，并加入固化劑；

（2）將步驟（1）所得硅橡膠完整涂敷于陰模內表面，在陰模內表面形成硅橡膠層；

（3）根據陰模內表面尺寸裁剪增強織物層，在增強織物層表面噴涂表面改性劑，將增強織物層噴涂表面改性劑的一面完整貼合于硅橡膠層上；

（4）在增強織物層外表面噴涂表面改性劑，并涂敷步驟（1）所得硅橡膠；

（5）根據實際需要重復或不重復步驟（3）~（4）；

（6）將陰模和工裝進行拼裝，獲得氣囊芯模。

需要說明的是，增強織物層與硅橡膠層均應完全覆蓋住陰模的內表面。

本發明所成型芯模，對其進行脫膜時，首先，拆除連接插銷，將模具一端脫出；再拆除工裝與模具另一端的連接螺母，使工裝與模具脫離；最后，從模具體中取出芯模。

本發明具有如下優點和有益效果：