[發明專利]封頭碳毛板模壓制品成型方法及模具

在審

• 申請號: 202310675217.1
• 申請日: 2023-06-08
• 公開（公告）號: CN116587639A
• 公開（公告）日: 2023-08-15
• 發明（設計）人: 李潤暖;王剛俊;萬德芬;劉虎;張磊
• 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: B29C70/54
• 分類號: B29C70/54;B29C70/34;B29C33/44;B29C33/58
• 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

本發明提供一種封頭碳毛板模壓制品成型方法及模具，該方法包括以下步驟：S1、按照封頭碳毛板預制形狀將碳纖維/酚醛/橡膠復合材料裁剪成多個片狀材料；S2、在模板表面涂抹防粘劑，將片狀材料根據封頭碳毛板預制形狀逐片放入模具中，相鄰片狀材料之間相互搭接；S3、對模具依次進行加壓、升溫、保溫硫化、降溫，多個片狀材料形成環狀的封頭碳毛板；S4、封頭碳毛板出模。本發明通過將碳纖維/酚醛/橡膠復合材料精準裁片為弧形節段的片狀材料，并將片狀材料通過搭接形成封頭碳毛板預制的形狀，保證碳纖維/酚醛/橡膠復合材料的用量，使得成型后的封頭碳毛板形狀完整無缺陷，尺寸外觀均符合要求。

技術領域

本發明涉及封頭碳毛板模壓成型技術領域，具體涉及一種封頭碳毛板模壓制品成型方法及模具。

背景技術

隨著科技強國的理念深入人心，輕量化的航空航天產品正在逐步替代傳統金屬材質的航天飛行器，其中比較具有代表性的是纖維纏繞復合材料殼體的應用，這種新型復合材料制備的發動機殼體既具有傳統金屬發動機殼體的優點，又具有輕度高、輕量化等優點，是目前航空航天領域研究和發展的熱點。

纖維纏繞復合材料發動機殼體主體結構為纖維層/絕熱層/襯層/推進劑，其中絕熱層在纖維纏繞復合材料殼體的運行過程中承擔了通過分解自身結構而大量吸收推進劑燃燒熱量的作用，保證了復合材料殼體的正常運行。纖維纏繞復合材料發動機殼體尾部連接噴管，溫度較高，故需要進一步增強殼體尾部端后封頭絕熱層的耐燒蝕性。

傳統的纖維纏繞復合材料發動機殼體尾部端后封頭絕熱層未使用封頭碳毛板，即碳纖維/酚醛/橡膠材料復合模壓制品，其尾部端后封頭絕熱層材料的抗燒蝕性不強，運行時存在潛在的隱患。基于以上原因，提出一種封頭碳毛板模壓制品成型方法及模具。

發明內容

本發明的目的就是針對現有技術的缺陷，提供一種封頭碳毛板模壓制品成型方法及模具。

本發明提供一種封頭碳毛板模壓制品成型方法，包括以下步驟：

S1、按照封頭碳毛板預制形狀將碳纖維/酚醛/橡膠復合材料裁剪成多個片狀材料；

S2、在模板表面涂抹防粘劑，將片狀材料根據封頭碳毛板預制形狀逐片放入模具中，相鄰片狀材料之間相互搭接；

S3、對模具依次進行加壓、升溫、保溫硫化、降溫，多個片狀材料形成環狀的封頭碳毛板；

S4、封頭碳毛板出模。

進一步地，所述步驟S1中，裁剪后形成的片狀材料的厚度比成型后的封頭碳毛板厚度厚1.5～2mm。

進一步地，所述步驟S3包括：對上模板進行加壓，上模板和下模板合模后保持恒壓。

進一步地，所述步驟S3包括：以0.3℃/min～0.5℃/min升溫至170±10℃后保溫硫化60～62min，自然降溫至60℃以下開始出模。

進一步地，所述步驟S4包括：將上模板與下模板分離，利用螺栓將卸料板從下模板中頂出。

進一步地，所述步驟S4中，利用螺栓頂起上模板，將上模板與下模板逐漸分離。

進一步地，該封頭碳毛板模壓制品成型方法包括步驟S5：清理封頭碳毛板的飛邊、凸起、毛刺。

本發明還一種封頭碳毛板模壓制品成型模具，包括上模板和下模板，所述下模板的上端面開設有環形凹槽，所述凹槽內設置有用于放置材料的環形卸料板，所述卸料板與凹槽內壁貼合，所述上模板下端面設置有與凹槽配合的圓環板，所述圓環板用于壓緊卸料板上的材料，所述凹槽底部開設有卸料孔，所述卸料孔自下模板下端面延伸至凹槽底部，所述凹槽、圓環板以及卸料板表面均涂有防粘涂層。

進一步地，所述上模板開設有用于分離上模板和下模板的拆卸孔，所述拆卸孔沿上模板邊沿均勻布置。