一种半球形模腔的螺压成型模具的制作方法

本实用新型涉及一种半球形模腔的螺压成型模具，属于模具设计领域。

背景技术：

随着技术的进步，弹药外径增加，要求推进剂的外形尺寸同比增加，这就对螺压成型模具提出了更高要求。传统螺压成型模具结构如图1所示，主要由前锥体1(扩张段)、锥形后椎体4(收敛段)和成型体3组成。药料通过前锥体进入模具的内腔，然后在后椎体的收敛挤压作用下，将药料挤压成所需的密度。药料在模腔内的挤压力是锥形后椎体内腔作用于药料的彼此平行的合力，通过调整模具面积压缩比(模具后椎体上端最大横截面积与后椎体下端最小横截面积之比)，来调整药料出料后的密度。随着压伸过程中推进剂的横截面积的增加，为保证药料挤压密度，模具面积压缩比(模具内腔最大横截面积与药料出口面积之比)需随之增加。压制直径100mm以上推进剂药柱时，要求模具面积压缩比10倍以上，这样模具的内腔体积大，物料消耗大，成本高；密闭内腔内药料存量多，危险性高。因此，成型模具成为螺压成型推进剂技术的瓶颈。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为了解决传统锥形后椎体的螺压成型模具在压制大直径推进剂药柱时，存在内腔体积大、物料消耗大、危险性高等缺点，而提供一种半球形模腔的螺压成型模具。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

本实用新型的一种半球形模腔的螺压成型模具，包括前锥体、球形后锥体和成型体；

前锥体为从进料口向下扩张延伸的锥形结构，球形后锥体为从前锥体下端向下收敛延伸的球型腔体，成型体的上端与球形后锥体的上端通过球面对接，成型体的下端竖直延伸处出料口。

有益效果

本实用新型的后锥体由于采用球型腔体，使药料在腔体内受到的挤压力是模具作用于药料指向球心的合力，从而提高成型阻力。在保证推进剂密度的前提下，采用本实用新型球型后锥体的螺压成型模具，可有效降低模具面积压缩比，无效药料(模具内药量质量的2倍)较使用锥形模具可减少50％，降低了生产成本，提高试制过程的安全性。

附图说明

图1为本实用新型的螺压成型模具结构图；

图2为传统螺压成型模具结构图；

图中，1-前锥体；2-球形后锥体；3-成型体；4-锥形后锥体4。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型的内容作进一步描述。

实施例1：

以加工某型号推进剂管状试件，145mm(外径)/15mm(内径)，要求试件密度不小于1.66g/cm³，采用本实用新型的螺压成型模具进行压制，该模具结构如图2所示，包括前锥体1、球形后锥体2、成型体3；

前锥体1为从进料口向下扩张延伸的锥形结构，球形后锥体2为从前锥体1下端向下收敛延伸的直径为350mm半球体，模具面积压缩比为6，成型体3的上端与球形后锥体2的上端通过球面对接，成型体3的下端竖直延伸处出料口。

压制完成后，抽取成型的推进剂试件，实测密度1.68g/cm³；CT测试结果表明试件内部均匀，无黑斑(低密度)。进行内弹道试验，试验曲线光滑，平衡段压力曲线平直。通过试验表明，试件内部均匀，成型质量可靠。

实施例2：

以加工某型号推进剂管状试件，145mm(外径)/15mm(内径)，要求试件密度不小于1.66g/cm³，采用传统锥形后椎体的螺压成型模具进行压制，该模具结构如图1所示，包括前锥体1、锥形后锥体4、成型体3；模具面积压缩比为11。

压制完成后，抽取成型的推进剂试件，实测密度1.68g/cm³；CT测试结果表明试件内部均匀，无黑斑(低密度)。进行内弹道试验，试验曲线光滑，平衡段压力曲线平直。通过试验表明，试件内部均匀，成型质量可靠。

实施例3

以加工某型号推进剂管状试件，145mm(外径)/15mm(内径)，要求试件密度不小于1.66g/cm³，采用传统锥形后椎体的螺压成型模具进行压制，该模具结构如图1所示，包括前锥体1、锥形后锥体4、成型体3；模具面积压缩比为11。

压制完成后，抽取成型的推进剂试件，实测密度1.62g/cm³，且存在疏松结构，无法满足要求。

从上述三个实施例可以看出，采用本实用新型球型后锥体的螺压成型模具，应用模具面积压缩比为6时，与采用传统锥形后椎体的螺压成型模具，应用模具面积压缩比为11时的密度相当。因此，本实用新型球型后锥体的螺压成型模具可有效降低模具面积压缩比，减少无效药料。