[发明专利]一种在变截面薄壁壳体内制备高粘度硅基绝热层成型装置

说明书

本发明公开一种在变截面薄壁壳体内制备高粘度硅基绝热层成型装置，包括变截面薄壁壳体、加固抱环、承压柱、定位模桶、成型主轴和定位堵头；定位堵头能进行中心定位微调和头部溢料、排气，加固抱环能对成型壳体进行固定及补强，成型主轴为阳模保证绝热层成型型面，成型主轴压料至限位凸台限位在环形限位凸起上时，承压柱能传递成型主轴的过载压力给加固抱环，定位模桶能对成型主轴实现定位及限位的同时满足壳体尾部溢料及排气需求。本发明适用于一端只有小开口的变截面薄壁壳体内壁上制备高粘度硅基绝热层。

技术领域

本发明涉及一种在变截面薄壁壳体内制备高粘度硅基绝热层成型装置，适用于一端只有小开口的变截面薄壁壳体内壁上制备高粘度硅基绝热层。

背景技术

冲压发动机能够大幅提高武器系统的射程和突防能力，是新一代武器装备动力系统的典型代表。此类发动机的比冲和补燃室温度更高，工作时间更长，燃烧室内的工作环境也更加恶劣；因此对热防护材料性能要求更高；由于导弹处于全程动力飞行状态，即冲压发动机一直处于工作状态，其工作时间远远大于其他固体火箭发动机。

硅基类绝热层具有成碳好，耐冲刷等特点，在冲压发动机绝热层领域应用广泛，但由于其材料组成中含有大量功能填料导致其工艺性能差，常规成型方式如浇注、常温模压等难以满足其成型要求，尤其是对小开口的变截面薄壁壳体的绝热层制备，其成型异常困难，主要体现在以下几个方面：1)壳体采用薄壁焊接，承压能力不强，过大的压力会导致壳体被破坏；2)壳体头部仅开小口，给模压工装定位及限位造成困难；3)变截面的的內型面增加了材料溢料和排气难度。

发明内容

针对现有技术中的缺陷和不足，本发明提供了一种在变截面薄壁壳体内制备高粘度硅基绝热层成型装置，解决薄壁焊接壳体在模压高粘度硅基绝热层时壳体结构容易被破坏；壳体头部小开口，模压工装定位及限位困难和变截面的内型面增加了材料溢料和排气难度大等问题。

为达到上述目的，本发明采取如下的技术方案：

一种在变截面薄壁壳体内制备高粘度硅基绝热层成型装置，包括变截面薄壁壳体、加固抱环、承压柱、定位模桶、成型主轴和定位堵头；

所述变截面薄壁壳体的一端开口且在开口端外壁设有法兰盘，另一端的端面中心设有螺纹通孔；所述承压柱设在法兰盘上的法兰孔内且承压柱的长度大于法兰盘的厚度；

所述加固抱环紧贴变截面薄壁壳体的外型面，加固抱环的一端开口且开口端端面对应所述法兰盘，另一端的端面中心设有贯通孔；

所述成型主轴包括成型部和定位部，定位部外壁为限位凸台，成型部的外壁与变截面薄壁壳体的内型面相同且与变截面薄壁壳体的内壁存在压料间隙；成型部的端面中心设有盲孔，盲孔与所述螺纹通孔及贯通孔同轴；所述定位堵头能穿过贯通孔后与螺纹通孔螺纹连接并伸入盲孔内进行中心定位，所述定位堵头设有中心通孔，定位堵头与盲孔内壁之间设有第一溢流通道，第一溢流通道连通压料间隙和中心通孔；

所述定位模桶包括筒体和设在筒体内壁的环形限位凸起，筒体套在加固抱环、法兰盘和定位部外壁，在环形限位凸起一侧为所述变截面薄壁壳体的开口端，在环形限位凸起另一侧为所述限位凸台，在环形限位凸起内设有第二溢流通道，第二溢流通道连通压料间隙和定位模桶外壁。

本发明还包括如下技术特征：

具体的，所述成型主轴的盲孔侧壁设有沿轴向的多个凹槽，每个凹槽与定位堵头侧壁之间围成轴向的所述第一溢流通道；

所述成型主轴采用合金铝，成型主轴中心掏空；成型部长度与定位部长度比例为3:2；成型主轴定位部的开口端为吊装端，在吊装端对称设有吊环螺纹孔，用于吊装；成型主轴在成型面加工时按照0.3度扒模角进行成型面加工。