CN112497587A - 纤维缠绕发动机封头绝热层成型方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种纤维缠绕发动机封头绝热层成型方法，底层单独模压成型‑整体成型，将底层放入成型模具中，然后在底层上且位于止裂点以上区域即与盖层粘接区域刷涂胶粘剂并晾干，在底层的刷涂胶粘剂区域上按照盖层厚度和型面进行绝热层胶片贴片，贴片之前，绝热层胶片表面刷涂胶粘剂并晾干，盖层绝热层胶片贴片完成后，整体合模，然后将成型模具放在平板硫化机上硫化；通过将盖层和粘接一次整体成型，不仅能解决传统轴向加压的模压方式不能将人工脱粘层根部分离至赤道线的缺陷，而且还减少了模压次数和工装投入量，提高了生产效率、降低了生产成本。
Description
技术领域
本发明属于纤维缠绕发动机壳体绝热层制作技术领域，具体涉及一种纤维缠绕发动机封头绝热层成型方法。
背景技术
纤维缠绕发动机壳体绝热层是位于发动机壳体内壁与推进剂药柱之间的一种隔热材料，绝热层由前、后封头绝热层以及壳体筒身段绝热层三部分组成。目前，国内固体火箭发动机复合材料壳体绝热层前、后封头大多采用整体模压的方式，即先将盖层、底层单独模压成型，然后整体进行粘接。
随着新一代导弹研制任务的启动，其复合材料壳体长径比增大，为了尽可能减小药柱收缩产生的应力影响，封头人工脱粘层根部分离线需移至赤道线处(1.0R)，但对于传统轴向加压的整体模压技术而言，这一目标难以实现。
发明内容
本发明的目的就是针对现有技术的缺陷，提供一种盖层和粘接一次整体成型的纤维缠绕发动机封头绝热层成型方法，克服了传统轴向加压的模压方式不能将人工脱粘层根部分离至赤道线的缺陷。
为实现上述目的，本发明所设计的纤维缠绕发动机封头绝热层成型方法，具体过程如下：
1)底层单独模压成型
1a)金属接头内、外表面清洗干净后晾干，在清洗干净的金属接头内、外表面刷涂底胶并晾干，再在底胶的表面刷涂面胶并晾干；同时，在绝热层胶片的粘接面刷涂面胶并晾干；
1b)在金属接头内、外表面粘贴绝热层胶片后放入成型模具中，然后按照封头底层绝热层厚度、形状在成型模具内进行绝热层胶片贴片；
1c)贴片完成后合模，然后将成型模具放在平板硫化机上硫化；
1d)成型模具随平板硫化机降温至60℃以下打开成型模具，底层出模并清理飞边；
2)整体成型
2a)在底层上且位于止裂点以上区域进行打磨，打磨位置起毛，对光检验无反光，然后进行清洗晾干；同时，在底层上且止裂点以下区域粘贴聚四氟乙烯脱模布；
2b)将经过步骤2a)处理过的底层放入成型模具中，然后在底层上且位于止裂点以上区域即与盖层粘接区域刷涂胶粘剂并晾干；
2c)在底层的刷涂胶粘剂区域上按照盖层厚度和型面进行绝热层胶片贴片，贴片之前，绝热层胶片表面刷涂胶粘剂并晾干；
2d)盖层绝热层胶片贴片完成后，整体合模，然后将成型模具放在平板硫化机上硫化；
2e)成型模具随平板硫化机降温至60℃以下打开模具，封头绝热层出模并清理飞边。
进一步地，所述步骤1c)中，具体硫化过程为：启动平板硫化机，表压3MPa～4MPa，冷压2～4次；将底层成型模具升温至80℃～100℃，然后保温40～60min，保温结束后加压3MPa～5MPa，并排气 2～4次，最后加压至3MPa～5MPa；继续升温至110℃～130℃，排气 2～4次；再升温至140℃～160℃，加压至5MPa～7MPa，保温60～90min，保温结束后降温。
进一步地，所述步骤2c)中，绝热层胶片与绝热层胶片搭接部位进行坡口处理。
进一步地，所述步骤2d)中，具体硫化过程为：启动平板硫化机，表压3MPa～4MPa，冷压2～4次；将模具升温至80℃～100℃，然后保温40～60min，保温结束后加压3MPa～5MPa，并排气2～4次，最后加压至3MPa～5MPa；继续升温至110℃～130℃，排气2～4次；再升温至140℃～160℃，加压至5MPa～7MPa，保温60～90min；保温结束后降温。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：本发明通过将盖层和粘接一次整体成型，不仅能解决传统轴向加压的模压方式不能将人工脱粘层根部分离至赤道线的缺陷，而且还减少了模压次数和工装投入量，提高了生产效率、降低了生产成本。
附图说明
图1为本发明纤维缠绕发动机封头绝热层结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
如图1所示，一种纤维缠绕发动机封头绝热层成型方法，具体过程如下：
1)底层单独模压成型
1a)金属接头1内、外表面用乙酸乙酯清洗干净后晾干，在清洗干净的金属接头内、外表面刷涂底胶并晾干，再在底胶的表面刷涂面胶并晾干；同时，在绝热层胶片的粘接面刷涂面胶并晾干；
1b)在金属接头内、外表面粘贴绝热层胶片后放入成型模具中，然后按照封头底层各部位绝热层厚度、形状在成型模具内进行绝热层胶片贴片；
1c)贴片完成后合模，然后将成型模具放在平板硫化机上硫化；
具体硫化过程为：启动平板硫化机，表压3MPa～4MPa，冷压2～4 次；将底层成型模具升温至80℃～100℃，然后保温40～60min，保温结束后加压3MPa～5MPa，并排气2～4次，最后加压至3MPa～5MPa；继续升温至110℃～130℃，排气2～4次；再升温至140℃～160℃，加压至5MPa～7MPa，保温60～90min，保温结束后断电降温；
1d)成型模具随平板硫化机降温至60℃以下打开成型模具，底层2出模并清理飞边；
2)整体成型
2a)在底层上且位于止裂点3以上区域即盖层4粘接区域进行打磨，打磨位置要求起毛，对光检验无反光，然后用酒精、丙酮或乙酸乙酯等试剂进行清洗晾干；同时，在底层上且止裂点以下区域即人工脱粘层区域粘贴聚四氟乙烯脱模布；
2b)将经过步骤2a)处理过的底层放入成型模具中，然后在底层上且位于止裂点以上区域即与盖层粘接区域刷涂胶粘剂并晾干；
2c)在底层的刷涂胶粘剂区域上按照盖层厚度和型面进行绝热层胶片贴片，贴片之前，绝热层胶片表面刷涂胶粘剂并晾干，绝热层胶片与绝热层胶片搭接部位进行坡口处理；
2d)盖层绝热层胶片贴片完成后，整体合模，然后将成型模具放在平板硫化机上硫化；
具体硫化过程为：启动平板硫化机，表压3MPa～4MPa，冷压2～4 次；将模具升温至80℃～100℃，然后保温40～60min，保温结束后加压3MPa～5MPa，并排气2～4次，最后加压至3MPa～5MPa；继续升温至110℃～130℃，排气2～4次；再升温至140℃～160℃，加压至5MPa～7MPa，保温60～90min；保温结束后断电降温，与底层硫化过程一致；
2e)成型模具随平板硫化机降温至60℃以下打开模具，封头绝热层出模并清理飞边。
上述绝热层胶片采用三元乙丙材料、824材料等，胶粘剂采用开姆洛克、730胶粘剂等与绝热材料相配套的胶粘剂。
本发明通过将盖层和粘接一次整体成型，不仅能解决传统轴向加压的模压方式不能将人工脱粘层根部分离至赤道线的缺陷，而且还减少了模压次数和工装投入量，提高了生产效率、降低了生产成本。
实施例1
1)底层单独模压成型
1a)金属接头内、外表面用乙酸乙酯清洗干净后晾干，在清洗干净的金属接头内、外表面刷涂两遍开姆洛克205(底胶)并晾干，再在底胶的表面刷涂面胶并晾干；同时，在三元乙丙胶片的粘接面刷涂面胶并晾干；
1b)在金属接头内、外表面粘贴绝热层胶片后放入成型模具中，然后按照封头底层各部位绝热层厚度、形状在成型模具内进行三元乙丙胶片贴片；
1c)贴片完成后合模，然后将成型模具放在平板硫化机上硫化；
具体硫化过程为：启动平板硫化机，表压3MPa，冷压3次；将底层成型模具升温至80℃3，然后保温403，保温结束后加压4MPa，并排气3次，最后加压至4MPa；继续升温至115℃，排气3次；再升温至155℃，加压至6MPa，保温60min，保温结束后断电降温；
1d)成型模具随平板硫化机降温至60℃以下打开成型模具，底层出模并清理飞边；
2)整体成型
2a)在底层上且位于止裂点3以上区域即盖层4粘接区域进行打磨，打磨位置要求起毛，对光检验无反光，然后用酒精、丙酮或乙酸乙酯等试剂进行清洗晾干；同时，在底层上且止裂点以下区域即人工脱粘层区域粘贴聚四氟乙烯脱模布；
2b)将经过步骤2a)处理过的底层放入成型模具中，然后在底层上且位于止裂点以上区域即与盖层粘接区域刷涂胶粘剂并晾干；
2c)在底层的刷涂胶粘剂区域上按照盖层厚度和型面进行绝三元乙丙胶片贴片，贴片之前，三元乙丙胶片表面刷涂胶粘剂并晾干，三元乙丙胶片与三元乙丙胶片搭接部位进行坡口处理；
2d)盖层三元乙丙胶片贴片完成后，整体合模，然后将成型模具放在平板硫化机上硫化；
具体硫化过程为：启动平板硫化机，表压3MPa，冷压3次；将模具升温至80℃，然后保温40min，保温结束后加压4MPa，并排气 3次，最后加压至4MPa；继续升温至115℃，排气3次；再升温至 155℃，加压至6MPa，保温60min；保温结束后断电降温，与底层硫化过程一致；
2e)成型模具随平板硫化机降温至60℃以下打开模具，封头绝热层出模并清理飞边。
Claims (4)
1.一种纤维缠绕发动机封头绝热层成型方法，其特征在于：具体过程如下：
1)底层单独模压成型
1a)金属接头内、外表面清洗干净后晾干，在清洗干净的金属接头内、外表面刷涂底胶并晾干，再在底胶的表面刷涂面胶并晾干；同时，在绝热层胶片的粘接面刷涂面胶并晾干；
1b)在金属接头内、外表面粘贴绝热层胶片后放入成型模具中，然后按照封头底层绝热层厚度、形状在成型模具内进行绝热层胶片贴片；
1c)贴片完成后合模，然后将成型模具放在平板硫化机上硫化；
1d)成型模具随平板硫化机降温至60℃以下打开成型模具，底层出模并清理飞边；
2)整体成型
2a)在底层上且位于止裂点以上区域进行打磨，打磨位置起毛，对光检验无反光，然后进行清洗晾干；同时，在底层上且止裂点以下区域粘贴聚四氟乙烯脱模布；
2b)将经过步骤2a)处理过的底层放入成型模具中，然后在底层上且位于止裂点以上区域即与盖层粘接区域刷涂胶粘剂并晾干；
2c)在底层的刷涂胶粘剂区域上按照盖层厚度和型面进行绝热层胶片贴片，贴片之前，绝热层胶片表面刷涂胶粘剂并晾干；
2d)盖层绝热层胶片贴片完成后，整体合模，然后将成型模具放在平板硫化机上硫化；
2e)成型模具随平板硫化机降温至60℃以下打开模具，封头绝热层出模并清理飞边。
2.根据权利要求1所述纤维缠绕发动机封头绝热层成型方法，其特征在于：所述步骤1c)中，具体硫化过程为：启动平板硫化机，表压3MPa～4MPa，冷压2～4次；将底层成型模具升温至80℃～100℃，然后保温40～60min，保温结束后加压3MPa～5MPa，并排气2～4次，最后加压至3MPa～5MPa；继续升温至110℃～130℃，排气2～4次；再升温至140℃～160℃，加压至5MPa～7MPa，保温60～90min，保温结束后降温。
3.根据权利要求1所述纤维缠绕发动机封头绝热层成型方法，其特征在于：所述步骤2c)中，绝热层胶片与绝热层胶片搭接部位进行坡口处理。
4.根据权利要求1所述纤维缠绕发动机封头绝热层成型方法，其特征在于：所述步骤2d)中，具体硫化过程为：启动平板硫化机，表压3MPa～4MPa，冷压2～4次；将模具升温至80℃～100℃，然后保温40～60min，保温结束后加压3MPa～5MPa，并排气2～4次，最后加压至3MPa～5MPa；继续升温至110℃～130℃，排气2～4次；再升温至140℃～160℃，加压至5MPa～7MPa，保温60～90min；保温结束后降温。
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