[發(fā)明專利]輕質(zhì)結(jié)構(gòu)砂芯模成型方法

在審

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• 申請日: 2020-11-17
• 公開（公告）號: CN112405959A
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馬娟;姚桂平;高李帥;劉朝暉;舒威
• 申請（專利權(quán)）人: 湖北三江航天江北機(jī)械工程有限公司
• 主分類號: B29C33/40
• 分類號: B29C33/40;B29C33/76;B29C70/32
• 代理公司: 武漢開元知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 42104
• 代理人: 胡鎮(zhèn)西;張繼東

本發(fā)明涉及固體火箭發(fā)動機(jī)殼體成型技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種輕質(zhì)結(jié)構(gòu)砂芯模成型方法，包括如下步驟：分區(qū)并制作砂餅成型模具及纏繞芯軸；配制聚乙烯醇水溶液；制作共混砂料；將共混砂料填入砂餅成型模具中并搗實；加熱固化；打磨后將砂餅連同所述軸套一起從砂餅成型模具中取出；將每個區(qū)域的砂餅依次套裝在纏繞芯軸上，并用鎖緊螺母壓緊，然后將砂餅之間的對接縫填補(bǔ)平整；將組裝好的砂芯模機(jī)加至所需的尺寸。本發(fā)明輕質(zhì)結(jié)構(gòu)砂芯模成型方法，其重量輕、強(qiáng)度高、制作工藝簡單，能夠替代復(fù)雜的石膏芯模，適用于大尺寸纖維纏繞殼體。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及固體火箭發(fā)動機(jī)殼體成型技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種輕質(zhì)結(jié)構(gòu)砂芯模成型方法。

背景技術(shù)

纖維纏繞發(fā)動機(jī)殼體，在降低殼體重力、提升質(zhì)量比方面具有較大優(yōu)勢，是國內(nèi)固體火箭發(fā)動機(jī)殼體發(fā)展的主要方向。但纏繞殼體的成型必須在芯模上進(jìn)行，常用的芯模有水溶性砂芯模和可拆卸石膏芯模兩種。

石膏芯模主要用于大尺寸殼體，芯模內(nèi)部含有金屬骨架，結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，工裝成本高，生產(chǎn)工藝復(fù)雜，脫模時需要人鉆入殼體內(nèi)部拆卸金屬骨架，然后將石膏砸碎后取出，不僅在操作上具有較大難度，而且具有較高的安全風(fēng)險和質(zhì)量風(fēng)險。

水溶性砂芯模結(jié)構(gòu)簡單，工裝成本低，制作工藝簡單，脫模時只需要用溫水沖洗砂芯模，即可將砂芯模溶解后取出，但由于砂芯模自重較大，強(qiáng)度較低，不適用于大尺寸纏繞殼體，目前主要在小尺寸纏繞殼體上使用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是針對上述技術(shù)的不足，提供一種輕質(zhì)結(jié)構(gòu)砂芯模成型方法，其重量輕、強(qiáng)度高、制作工藝簡單，能夠替代復(fù)雜的石膏芯模，適用于大尺寸纖維纏繞殼體。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所設(shè)計的輕質(zhì)結(jié)構(gòu)砂芯模成型方法，包括如下步驟：

輕質(zhì)結(jié)構(gòu)砂芯模成型方法，其特征在于：包括如下步驟：

A)根據(jù)發(fā)動機(jī)殼體長度尺寸對砂芯模進(jìn)行分區(qū)，然后根據(jù)每個區(qū)域的尺寸及發(fā)動機(jī)殼體的直徑、前后開口尺寸設(shè)計相對應(yīng)的砂餅成型模具及纏繞芯軸，所述砂餅成型模具包括凹模、設(shè)在所述凹模底部的定位盤、套在所述定位盤上的軸套及安裝在所述軸套上的減重盤；

B)配制聚乙烯醇水溶液，將聚乙烯醇和水按照1：3～5的質(zhì)量比混合，加熱至90℃～100℃，并用攪拌器攪拌，直至聚乙烯醇水溶液內(nèi)無粘塊；

C)將石英砂于100℃～150℃烘干2h～5h，然后將烘干的石英砂與玻璃纖維、聚乙烯醇水溶液混合，并使用混砂機(jī)攪拌均勻，形成共混砂料；

D)在所述步驟A)制得的砂餅成型模具上涂刷脫模劑并晾干，然后將所述步驟C)制得的共混砂料填入砂餅成型模具中并搗實；

E)將填入砂餅成型模具中的共混砂料放入烘箱中加熱固化；

F)固化結(jié)束后，將每個砂餅上端面打磨修整平整，并與所述凹模邊緣平齊，然后將砂餅連同所述軸套一起從砂餅成型模具中取出；

G)將每個區(qū)域的砂餅依次套裝在纏繞芯軸上，并用鎖緊螺母壓緊，然后將砂餅之間的對接縫填補(bǔ)平整；

H)將組裝好的砂芯模機(jī)加至所需的尺寸。

優(yōu)選的，所述步驟A)中，砂芯模分區(qū)按照前封頭砂餅、后封頭砂餅和位于所述前封頭砂餅與后封頭砂餅之間的筒段砂餅進(jìn)行分區(qū)，若發(fā)動機(jī)殼體較長，可設(shè)置多個筒段砂餅，所述前封頭砂餅、后封頭砂餅和筒段砂餅對應(yīng)前封頭砂餅成型模具、后封頭砂餅成型模具和筒段砂餅成型模具。