一种绝热层结构均匀性的控制方法
【技术领域】
[0001]本发明属于固体火箭发动机绝热层制造技术领域，具体涉及一种绝热层结构均匀性的控制方法。
【背景技术】
[0002]在绝热层整体真空贴片过程中，将绝热层生片包裹于橡胶气囊外部置入壳体相应位置，在橡胶气囊充气过程中实现绝热层生片与壳体的粘贴，橡胶气囊的充气过程是橡胶气囊由扁平状态鼓起至囊体设计形状，并对绝热层生片施加应力的过程。在这一过程中，橡胶气囊各部位的鼓起并不是均匀一致的，橡胶气囊的气嘴位置的鼓起速度大于其余部位，因此存在安放在橡胶气囊上部绝热层生片移位的可能，从而出现折皱和翻边。橡胶气囊充满后，在施加应力之前，绝热层生片的状态是其设计状态，为避免绝热层生片粘贴出现系统性的皱折缺陷，留出工艺余量，此时的绝热层生片外径小于壳体内径，同时橡胶气囊的外径小于绝热层生片的最小内径。橡胶气囊施加应力过程中，橡胶气囊继续膨胀，同时带动绝热层生片的环向延展，绝热层生片的厚度也同步减小，由于重力的作用，绝热层生片各部位厚度的减小值不一致，上部数值大于下部，底部基本为零，顶部为最大值，形成了局部减薄的现象。如果均匀减薄，可以采取绝热层生片厚度留出余量的手段，但局部减薄则无效。在绝热层生产过程中，厚度不均匀的问题普遍存在，返修后造成绝热层重量超过设计指标要求的质量问题。
【发明内容】
[0003]本发明提供一种绝热层结构均匀性的控制方法，以达到绝热层结构完整、厚度均匀，从而确保产品质量的目的。
[0004]为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是:一种绝热层结构均匀性的控制方法，具体步骤为:
1)准备步骤:根据发动机绝热层结构特点，设计与制造相应的橡胶气囊；计算、测试真空度为-0.096MPa的状态下橡胶气囊完全鼓起所需的进气总量V1W及橡胶气囊基本膨胀所需的进气总量V2;所述完全鼓起是指橡胶气囊充气后，处于鼓起、但未发生膨胀的状态；基本膨胀是指橡胶气囊充气膨胀后，处于接触到绝热层生片、但未对绝热层生片施压的状态；
2)抽空步骤:将带绝热层生片及橡胶气囊的发动机壳体推入真空舱，抽真空，真空度为-0.096MPa ；
3)充排步骤:真空舱内继续保压，向橡胶气囊内充气，所充气体体积为V/2，然后停止充气，启动排气，所排气体积为％/4，继续充气至'11，再次排气，所排气体积为V/4，最后连续充气，直至橡胶气囊完全鼓起；
4)充气步骤:真空舱内继续保压，向橡胶气囊内缓慢充气，直至橡胶气囊内气体总量达V2，停止充气； 5)旋转步骤:采用真空伺服电机带动发动机壳体匀速旋转一周；
通过上述步骤处理的绝热层的结构均匀性得到提高。
[0005]所述2)抽空步骤中，绝热层生片、橡胶气囊与发动机壳体的相对位置关系为绝热层生片位于发动机壳体内，橡胶气囊位于绝热层生片内。
[0006]所述2)抽空步骤前，在发动机壳体内部涂抹胶粘剂。
[0007]所述2)抽空步骤前，在发动机壳体内部涂抹胶粘剂，且在绝热层生片上也涂抹胶粘剂。
[0008]所述3)充排步骤中，排气和充气的速度控制在50 ~ 60L/min。
[0009]所述4)充气步骤中，充气速度控制在10 ~ 15L/min。
[0010]所述5)旋转步骤中，旋转速度控制在10~15转/min。
[0011]橡胶气囊的充气和排气过程的转换，控制器充气和排气的速度，可以确保橡胶气囊各部位的鼓起均匀一致，避免了安放于橡胶气囊上部生片发生移位。在橡胶气囊未充气至基本膨胀前，由于发动机壳体与绝热层生片之间的间隙过大，进行旋转调整势必带动绝热层生片与橡胶气囊的移动和翻转，导致绝热层生片皱折和扭曲，而在橡胶气囊充气至完全膨胀后，绝热层生片与发动机壳体已经发生接触，进行旋转调整的目的已经无法实现。因此，在橡胶气囊基本膨胀后，开展旋转调整，可以解决重力对绝热层生片的厚度影响，以达到绝热层结构完整、厚度均匀的目的。本发明已成功应用于数个型号产品，绝热层的型面质量显著提高，解决了绝热层厚度不均匀的质量问题，产品通过了发动机地面试验考核。
【具体实施方式】
[0012]以下结合实施例来进一步说明本发明，但本发明要求保护的范围并不局限于实施例表述的范围。
[0013]实施例1:
一种绝热层结构均匀性的控制方法，主要包括以下步骤:
1)准备步骤:根据发动机绝热层结构特点，设计与制造相应的橡胶气囊；计算、测试真空度:-0.096MPa状态下橡胶气囊完全鼓起所需的进气总量V1以及橡胶气囊基本膨胀所需的进气总量V2;所述完全鼓起是指橡胶气囊充气后，处于鼓起、但未发生膨胀的状态；基本膨胀是指橡胶气囊充气膨胀后，处于接触到绝热层生片、但未对绝热层生片施压的状态；
2)抽空步骤:在发动机壳体内部涂抹胶粘剂，将带绝热层生片、橡胶气囊的发动机壳体推入真空舱，抽真空，真空度为-0.096MPa ；
3)充排步骤:真空舱内继续保压，向橡胶气囊内充气，所充气体体积为V/2，然后停止充气，启动排气，所排气体积为％/4，继续充气至\丨1，再次排气，所排气体积为V/4，最后连续充气，直至橡胶气囊完全鼓起，排气和充气的速度控制在50L/min ；
4)充气步骤:真空舱内继续保压，向橡胶气囊内缓慢充气，直至橡胶气囊内气体总量达V2，停止充气，排气速度控制在10 L/min ；
5)旋转步骤:采用真空伺服电机带动发动机壳体匀速旋转一周，旋转速度控制在10转/min。
[0014]采用该方法制作的绝热层的型面质量显著提高，绝热层结构完整、解决了绝热层厚度不均匀的质量问题，产品通过了发动机地面试验考核。
[0015]实施例2:
一种绝热层结构均匀性的控制方法，其特征在于，主要包括以下步骤:
1)准备步骤:根据发动机绝热层结构特点，设计与制造相应的橡胶气囊；计算、测试真空度:-0.096MPa真空状态下橡胶气囊完全鼓起所需的进气总量V1W及橡胶气囊基本膨胀所需的进气总量V2;所述完全鼓起是指橡胶气囊充气后，处于鼓起、但未发生膨胀的状态；基本膨胀是指橡胶气囊充气膨胀后，处于接触到绝热层生片、但未对绝热层生片施压的状态；
2)抽空步骤:在发动机壳体内部涂抹胶粘剂，将带绝热层生片、橡胶气囊的发动机壳体推入真空舱，抽真空，真空度为-0.096MPa ；
3)充排步骤:真空舱内继续保压，向橡胶气囊内充气，所充气体体积为V1/2，然后停止充气，启动排气，所排气体积为％/4，继续充气至\丨1，再次排气，所排气体积为V/4，最后连续充气，