[发明专利]一种整流罩防热结构及其成型方法

权利要求书

1.一种整流罩防热结构，其特征在于，包括由内至外依次设置的内衬、胶粘剂界面层和树脂基复合材料烧蚀隔热层，所述内衬、树脂基复合材料烧蚀隔热层均为以幂次曲线为母线的回转体，所述内衬、树脂基复合材料烧蚀隔热层通过胶粘剂界面层相连接；

所述整流罩防热结构的成型方法包括以下步骤：

A、将增强材料在装有基体树脂的胶槽中进行浸润后烘干，收卷得到连续预浸布；

B、将连续预浸布裁切得到预浸布布带；

C、将预浸布布带粘合后连续收卷得到连续缠绕布带；

D、连续缠绕布带在芯模上变锥度斜叠缠绕得到缠绕蒙皮；

E、将缠绕蒙皮固化；

F、缠绕蒙皮加工得到树脂基复合材料烧蚀隔热层；

G、将内衬、树脂基复合材料烧蚀隔热层通过胶粘剂界面层相连接；

H、整流罩组件加工，按照整流罩外形尺寸进行防热层加工；

其中，所述步骤B具体包括：将连续预浸布按照经向夹角45°方向进行裁剪切割，切割布带宽度d＝(1+ε)·δ/sin(α-β)；δ为防热层厚度，δ≤30mm；α为缠绕角，β为芯模锥角，0≤β≤20°，β≤α≤50°；ε为校正系数，ε的取值为0.3～0.5，得到宽度大于等于20mm的预浸布布带；

所述步骤C具体包括：预浸布布带按照搭接宽度40～80mm在80～100℃下加压5～15s，加压压力100～300N，预浸布布带经粘合后连续收卷得到连续缠绕布带；

所述步骤D具体包括：将连续缠绕布带在布带缠绕机上通过张力辊、锥形压辊缠绕在芯模上得到缠绕蒙皮；

采用的初始张力为5～15N/mm，锥形压辊温度30～50℃，缠绕时轴向进给量△x＝t·cosβ/sin(α-β)，径向进给量△r＝t·sinβ/sin(α-β)，t为所述预浸布带单层厚度，β为芯模锥角，α为缠绕角，20°≤α≤50°，β＜α，缠绕过程中连续缠绕布带在张力作用下产生较大变形，所述变形产生于布带的45°斜向裁切；

所述芯模包括幂次曲线模芯、锥形挡板，所述锥形挡板的锥角等于缠绕角α，所述挡板装配于芯模大端，缠绕时连续缠绕布带自芯模大端向小端缠绕，所述芯模材质为钢材质，所述芯模尺寸比待装配整流罩结构件外形单边缩减1～2mm。

2.根据权利要求1所述的整流罩防热结构，其特征在于，所述内衬材质包括铝合金，所述胶粘剂包括耐200℃以上高温的环氧胶粘剂、改性环氧胶粘剂、酚醛胶粘剂中的一种，所述幂次曲线包括三次曲线。

3.根据权利要求1所述的整流罩防热结构，其特征在于，所述树脂基复合材料烧蚀隔热层厚度为5mm，树脂基复合材料烧蚀隔热层包括基体树脂、增强材料；所述基体树脂包括酚醛树脂或改性酚醛树脂，所述增强材料包括SiO₂含量高于95％的高硅氧玻璃纤维平纹布、石英纤维平纹布；所述树脂基复合材料烧蚀隔热层的环向拉伸强度大于等于70MPa，氧乙炔线烧蚀率小于等于0.15mm/s，导热系数小于1W/(m·K)；所述基体树脂的热分解温度大于400℃。

4.根据权利要求1所述的整流罩防热结构，其特征在于，所述步骤E具体包括：将缠绕在芯模上的缠绕蒙皮进行固化，所述固化方式包括烘箱固化、真空热压罐固化中的一种。

5.根据权利要求1所述的整流罩防热结构，其特征在于，所述步骤F具体包括：将固化后的缠绕蒙皮进行外形车削和内孔配合加工，得到树脂基复合材料烧蚀隔热层；所述外形车削的尺寸为树脂基复合材料烧蚀隔热层的外形尺寸加1～2mm，所述内孔配合加工根据待装配整流罩结构件外形，控制单侧间隙为0.2～0.5mm。

6.根据权利要求1所述的整流罩防热结构，其特征在于，所述步骤G具体包括：将内衬、树脂基复合材料烧蚀隔热层通过胶粘剂界面层相连接，蒙皮胶接所用胶粘剂为耐温200℃以上可室温固化胶粘剂，包括环氧胶粘剂、酚醛胶粘剂中一种，胶粘剂工艺窗口为0.5～2h，固化过程持续加压并控制胶接间隙为0.2～0.5mm。