【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于航天飛行器結(jié)構(gòu)制造，特別是涉及一種軌控發(fā)動機(jī)動力系統(tǒng)支架及其成型模具和成型方法。
技術(shù)介紹
1、纖維復(fù)合材料以其輕質(zhì)高強(qiáng)、耐高溫、耐腐蝕、抗疲勞等優(yōu)點廣泛應(yīng)用于航空、航天等領(lǐng)域。現(xiàn)有技術(shù)中軌控發(fā)動機(jī)動力系統(tǒng)通常采用金屬支架，無法滿足航行高性能、輕量化的需求。因此，碳纖維復(fù)合材料動力系統(tǒng)支架是提高運(yùn)載火箭工作效率的關(guān)鍵研究技術(shù)，現(xiàn)有技術(shù)中碳纖維復(fù)合材料軌控動力系統(tǒng)支架雖然滿足了輕量化的需求，但空間利用率和產(chǎn)品的合格率較低，無法在保證一體成型的同時達(dá)到金屬支架的強(qiáng)度。
2、軌控動力系統(tǒng)支架在運(yùn)載火箭中起到支撐和固定軌控動力系統(tǒng)的作用，確保運(yùn)載火箭在飛行過程中的穩(wěn)定性和安全性，現(xiàn)有技術(shù)中軌控動力系統(tǒng)支架通常采用合膜工藝進(jìn)行加工，但采用合膜工藝加工出來的軌控動力系統(tǒng)支架由于壓力分布不均導(dǎo)致軌控動力系統(tǒng)支架孔隙率較高，缺陷較多，當(dāng)軌控動力系統(tǒng)支架厚度較大時，需要進(jìn)行多次固化工藝，但固化工藝操作過程復(fù)雜，從而延長了軌控動力系統(tǒng)支架的制作周期。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、有鑒于此，本專利技術(shù)旨在提出一種軌控發(fā)動機(jī)動力系統(tǒng)支架及其成型模具和成型方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中合膜工藝產(chǎn)生的軌控發(fā)動機(jī)動力系統(tǒng)支架產(chǎn)生的孔隙率高、固化工藝復(fù)雜和制造周期長的問題。
2、為實現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)采用以下技術(shù)方案：一種軌控發(fā)動機(jī)動力系統(tǒng)支架，所述軌控發(fā)動機(jī)動力系統(tǒng)支架整體為圓筒狀，所述軌控發(fā)動機(jī)動力系統(tǒng)支架沿圓周方向均布設(shè)置帶有弧面的開口，所述軌控發(fā)動機(jī)動力系統(tǒng)支架上端和下端均設(shè)置內(nèi)翻
3、更進(jìn)一步的，所述軌控發(fā)動機(jī)動力系統(tǒng)支架總厚度為6.5mm，總高度為310mm，弧面開孔的半徑為173mm。
4、一種軌控發(fā)動機(jī)動力系統(tǒng)支架的成型模具，它包括內(nèi)套筒、內(nèi)膜、上壓蓋、外套筒、球座、定位筒和下壓蓋，所述內(nèi)套筒、內(nèi)膜和外套筒均為圓筒狀且沿圓周方向等間距開設(shè)位置對應(yīng)的圓孔，所述定位筒設(shè)置在圓孔內(nèi)，所述內(nèi)膜和外套筒上的圓孔為帶有弧面的圓孔，所述內(nèi)套筒外層側(cè)設(shè)置內(nèi)膜，所述內(nèi)膜外層設(shè)置外套筒，所述球座與定位筒套接，所述上壓蓋設(shè)置在內(nèi)套筒和內(nèi)膜的上端面，所述下壓蓋設(shè)置在內(nèi)套筒和內(nèi)膜的下端面，所述上壓蓋和下壓蓋外側(cè)一周均與外套筒的內(nèi)壁貼合。
5、更進(jìn)一步的，所述內(nèi)膜包括若干塊相互拼接的膜板，所述內(nèi)膜和內(nèi)套筒上均設(shè)置螺紋孔，所述內(nèi)套筒與內(nèi)膜通過螺紋孔和螺釘連接。
6、更進(jìn)一步的，所述上壓蓋和下壓蓋均為圓環(huán)狀，所述上壓蓋和下壓蓋外側(cè)一周均與外套筒的內(nèi)壁貼合。
7、更進(jìn)一步的，所述上壓蓋和下壓蓋的內(nèi)圈設(shè)置環(huán)形臺階。
8、更進(jìn)一步的，所述定位筒為一體成型結(jié)構(gòu)，所述定位筒包括內(nèi)部中空的圓筒和圓環(huán)，所述圓環(huán)設(shè)置在圓筒的一端且圓筒的內(nèi)徑和圓環(huán)的內(nèi)徑相等，所述圓環(huán)上沿圓周方向等間距設(shè)置螺紋孔，所述定位筒通過圓環(huán)上的螺紋孔與內(nèi)套筒螺接。
9、更進(jìn)一步的，所述定位筒內(nèi)部中空的圓筒上設(shè)置流膠槽。
10、更進(jìn)一步的，所述包括內(nèi)套筒、內(nèi)膜、上壓蓋、外套筒、球座、定位筒和下壓蓋均采用45號鋼。
11、一種軌控發(fā)動機(jī)動力系統(tǒng)支架的成型方法，采用以上所述的成型模具加工，具體包括以下步驟：
12、s1：將模具表面均勻涂敷脫模劑，然后將內(nèi)膜通過螺栓連接至內(nèi)套筒外表面；
13、s2：在內(nèi)膜外表面上鋪放預(yù)浸料，使預(yù)浸料與內(nèi)膜外表面完全貼合；
14、s3：將內(nèi)套筒和內(nèi)膜放置在下壓蓋上，然后將外套筒套在內(nèi)膜外側(cè)，蓋上上壓蓋，然后對模具進(jìn)行抽真空實現(xiàn)預(yù)壓實；
15、s4：將定位筒通過螺栓連接在內(nèi)套筒上，將球座套接在定位筒上；
16、s5：對鋪敷預(yù)浸料的模具進(jìn)行固化，固化執(zhí)行完畢后在熱壓罐內(nèi)冷卻，按照球座、定位筒、外套筒、上壓蓋、內(nèi)套筒、內(nèi)膜和下壓蓋的順序進(jìn)行脫模；
17、s4：將脫模后的工件打磨平整，得到軌控發(fā)動機(jī)的動力系統(tǒng)支架。
18、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)的有益效果是：
19、1、本專利技術(shù)所述的軌控發(fā)動機(jī)動力系統(tǒng)支架采用碳纖維復(fù)合材料，滿足軌控發(fā)動機(jī)動力系統(tǒng)支架高性能、輕量化要求的同時保證了同系列型號軌控發(fā)動機(jī)動力系統(tǒng)支架的順利研究，推動了同系列型號碳纖維復(fù)合材料軌控發(fā)動機(jī)動力系統(tǒng)支架在航天方面的應(yīng)用；
20、2、本專利技術(shù)所述的軌控發(fā)動機(jī)動力系統(tǒng)支架采用熱壓罐工藝一體成型，熱壓罐成型工藝能夠保證罐內(nèi)壓力和溫度的均勻，進(jìn)而解決了現(xiàn)有技術(shù)中軌控發(fā)動機(jī)動力系統(tǒng)支架空隙率高的問題，并且熱壓罐工藝成型方法能耗低、操作和維護(hù)簡單，從而縮短了軌控發(fā)動機(jī)動力系統(tǒng)支架的制作周期；
21、3、本專利技術(shù)所述的軌控發(fā)動機(jī)動力系統(tǒng)支架整體為類圓筒狀，支架周身具有均布弧形大開口承載發(fā)動機(jī)動力系統(tǒng)，在滿足強(qiáng)度同時節(jié)約大量空間，可以承載多個動力系統(tǒng)；
22、4、本專利技術(shù)中的軌控發(fā)動機(jī)動力系統(tǒng)支架具有多開孔、大開孔且強(qiáng)度高，整體結(jié)構(gòu)一體成型，提高了軌控發(fā)動機(jī)動力系統(tǒng)支架的輕量化程度，同時又能保證易裝調(diào)的優(yōu)點，并且能提高整體結(jié)構(gòu)的支撐和穩(wěn)定性；
23、5、本專利技術(shù)中的內(nèi)膜包括若干塊相互拼接的膜板，便于軌控發(fā)動機(jī)支架工件成型后脫模；
24、6、本專利技術(shù)所述的軌控發(fā)動機(jī)動力系統(tǒng)支架在均勻壓力下進(jìn)行固化，固化時罐內(nèi)高速循環(huán)的熱氣流保持罐內(nèi)溫度均勻，溫差小，并且由于罐內(nèi)壓力和溫度均勻且可控，因而制得的熱壓罐工藝制備的軌控發(fā)動機(jī)動力系統(tǒng)支架孔隙率低、樹脂含量均勻，力學(xué)性能穩(wěn)定可靠；
25、7、本專利技術(shù)所述的軌控發(fā)動機(jī)動力系統(tǒng)支架成型模具解決了碳纖維復(fù)合材料支架設(shè)計與成型一體化的技術(shù)問題，整體模具設(shè)計簡單制造的動力系統(tǒng)支架可靠性高、缺陷少、尺寸控制精準(zhǔn)，完全滿足航天高性能要求。
本文檔來自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護(hù)點】
1.一種軌控發(fā)動機(jī)動力系統(tǒng)支架，其特征在于：軌控發(fā)動機(jī)動力系統(tǒng)支架整體為圓筒狀，所述軌控發(fā)動機(jī)動力系統(tǒng)支架沿圓周方向均布設(shè)置帶有弧面的開口，所述軌控發(fā)動機(jī)動力系統(tǒng)支架上端和下端均設(shè)置內(nèi)翻邊法蘭。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種軌控發(fā)動機(jī)動力系統(tǒng)支架，其特征在于：所述軌控發(fā)動機(jī)動力系統(tǒng)支架總厚度為6.5mm，總高度為310mm，弧面開孔的半徑為173mm。
3.一種如權(quán)利要求1所述的一種軌控發(fā)動機(jī)動力系統(tǒng)支架的成型模具，其特征在于：它包括內(nèi)套筒(1)、內(nèi)膜(2)、上壓蓋(3)、外套筒(4)、球座(5)、定位筒(6)和下壓蓋(7)，所述內(nèi)套筒(1)外層側(cè)設(shè)置內(nèi)膜(2)，所述內(nèi)膜(2)外層設(shè)置外套筒(4)，所述內(nèi)套筒(1)、內(nèi)膜(2)和外套筒(4)均為圓筒狀且沿圓周方向等間距開設(shè)位置對應(yīng)的圓孔，所述定位筒(6)設(shè)置在圓孔內(nèi)，內(nèi)膜(2)和外套筒(4)上的圓孔為帶有弧面的圓孔，所述球座(5)與定位筒(6)套接，所述上壓蓋(3)設(shè)置在內(nèi)套筒(1)和內(nèi)膜(2)的上端面，所述下壓蓋(7)設(shè)置在內(nèi)套筒(1)和內(nèi)膜(2)的下端面，所述上壓蓋(3)和下壓蓋(7)外側(cè)一周均與外套筒
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種軌控發(fā)動機(jī)動力系統(tǒng)支架的成型模具，其特征在于：所述內(nèi)膜(2)包括若干塊相互拼接的膜板，所述內(nèi)膜(2)和內(nèi)套筒(1)上均設(shè)置螺紋孔，所述內(nèi)套筒(1)與內(nèi)膜(2)通過螺紋孔和螺釘連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種軌控發(fā)動機(jī)動力系統(tǒng)支架的成型模具，其特征在于：所述上壓蓋(3)和下壓蓋(7)均為圓環(huán)狀。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種軌控發(fā)動機(jī)動力系統(tǒng)支架的成型模具，其特征在于：所述上壓蓋(3)和下壓蓋(7)的內(nèi)圈均設(shè)置環(huán)形臺階。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種軌控發(fā)動機(jī)動力系統(tǒng)支架的成型模具，其特征在于：所述定位筒(6)為一體成型結(jié)構(gòu)，所述定位筒(6)包括內(nèi)部中空的圓筒和圓環(huán)，所述圓環(huán)設(shè)置在圓筒的一端且圓筒的內(nèi)徑和圓環(huán)的內(nèi)徑相等，所述圓環(huán)上沿圓周方向等間距設(shè)置螺紋孔，所述定位筒(6)通過圓環(huán)上的螺紋孔與內(nèi)套筒(1)螺接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種軌控發(fā)動機(jī)動力系統(tǒng)支架的成型模具，其特征在于：所述定位筒(6)內(nèi)部中空的圓筒上設(shè)置流膠槽。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種軌控發(fā)動機(jī)動力系統(tǒng)支架的成型模具，其特征在于：所述包括內(nèi)套筒(1)、內(nèi)膜(2)、上壓蓋(3)、外套筒(4)、球座(5)、定位筒(6)和下壓蓋(7)均采用45號鋼。
10.一種如權(quán)利要求1所述的軌控發(fā)動機(jī)動力系統(tǒng)支架的成型方法，其特征在于，采用權(quán)利要求3-9任意一項所述的軌控發(fā)動機(jī)動力系統(tǒng)支架的成型模具加工成型，具體包括以下步驟：
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種軌控發(fā)動機(jī)動力系統(tǒng)支架，其特征在于：軌控發(fā)動機(jī)動力系統(tǒng)支架整體為圓筒狀，所述軌控發(fā)動機(jī)動力系統(tǒng)支架沿圓周方向均布設(shè)置帶有弧面的開口，所述軌控發(fā)動機(jī)動力系統(tǒng)支架上端和下端均設(shè)置內(nèi)翻邊法蘭。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種軌控發(fā)動機(jī)動力系統(tǒng)支架，其特征在于：所述軌控發(fā)動機(jī)動力系統(tǒng)支架總厚度為6.5mm，總高度為310mm，弧面開孔的半徑為173mm。
3.一種如權(quán)利要求1所述的一種軌控發(fā)動機(jī)動力系統(tǒng)支架的成型模具，其特征在于：它包括內(nèi)套筒(1)、內(nèi)膜(2)、上壓蓋(3)、外套筒(4)、球座(5)、定位筒(6)和下壓蓋(7)，所述內(nèi)套筒(1)外層側(cè)設(shè)置內(nèi)膜(2)，所述內(nèi)膜(2)外層設(shè)置外套筒(4)，所述內(nèi)套筒(1)、內(nèi)膜(2)和外套筒(4)均為圓筒狀且沿圓周方向等間距開設(shè)位置對應(yīng)的圓孔，所述定位筒(6)設(shè)置在圓孔內(nèi)，內(nèi)膜(2)和外套筒(4)上的圓孔為帶有弧面的圓孔，所述球座(5)與定位筒(6)套接，所述上壓蓋(3)設(shè)置在內(nèi)套筒(1)和內(nèi)膜(2)的上端面，所述下壓蓋(7)設(shè)置在內(nèi)套筒(1)和內(nèi)膜(2)的下端面，所述上壓蓋(3)和下壓蓋(7)外側(cè)一周均與外套筒(4)的內(nèi)壁貼合。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種軌控發(fā)動機(jī)動力系統(tǒng)支架的成型模具，其特征在于：所述內(nèi)膜(2)包括若干塊相互拼接的膜板，所述內(nèi)膜(2)和內(nèi)套筒(...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：劉甲秋，彭德功，張晨，伊翠云，石建軍，楊紀(jì)龍，范倍源，郝晨偉，趙浛宇，殷悅，
申請(專利權(quán))人：哈爾濱玻璃鋼研究院有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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