发动机内绝热层整体模压模具及模压方法
【专利摘要】一种发动机内绝热层整体模压模具及模压方法，所述模具包括：配合使用的上、下模身哈夫件；芯模组合件，包括模身和焊接在所述模身前后端部的前、后螺纹连接轴；尾部成型环，与所述芯模组合件的后螺纹连接轴螺接；头部堵盖，与所述芯模组合件的前螺纹连接轴螺接；定位及拔模工装，与所述芯模组合件的前螺纹连接轴螺接。本发明使得绝热层预制件的结构尺寸和精度能够满足设计要求，在满足结构可靠性的基础上，降低了热防护的消极质量。
【专利说明】发动机内绝热层整体模压模具及模压方法
[0001]
【技术领域】
[0002]本发明涉及一种发动机内绝热层整体模压模具及模压方法。
【背景技术】
[0003]随着导弹武器系统技战术指标的提高，对发动机内绝热层的形状、厚度变化、烧蚀性能等指标的要求也越来越高，采用传统的绝热层贴片成型技术已经很难满足型号生产的客观需要。
[0004]目前发动机内绝热层贴片工艺传统是采用不同厚度的生片叠加，在发动机内置位，真空加压高温硫化成型工艺技术。采用传统工艺绝热层厚度不能线性变化，内表面存在一定的台阶，一定程度上影响发动机工作的安全可靠性。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供一种发动机内绝热层整体模压模具及模压方法，使得绝热层预制件的结构尺寸和精度能够满足设计要求，在满足结构可靠性的基础上，降低了热防护的消极质量。
[0006]为解决上述问题，本发明提供了一种发动机内绝热层整体模压模具，包括:
配合使用的上、下模身哈夫件；
芯模组合件，包括模身和焊接在所述模身前后端部的前、后螺纹连接轴；· 尾部成型环，与所述芯模组合件的后螺纹连接轴螺接；
头部堵盖，与所述芯模组合件的前螺纹连接轴螺接；
定位及拔模工装，与所述芯模组合件的前螺纹连接轴螺接。
[0007]可选地，所述模压模具还包括:
头部加强盖和尾部加强盖，分别固定在所述上、下模身哈夫件的两个端面上；
中间加强盖，固定在所述上、下模身哈夫件的侧面。
[0008]可选地，所述下模身哈夫件上安装有锥状定位销，用于对所述上模身哈夫件进行限位。
[0009]可选地，所述模压模具还包括:拔模垫圈，与所述芯模组合件的前螺纹连接轴螺接。
[0010]可选地，所述芯模组合件的模身为中空结构。
[0011]可选地，所述芯模组合件整体喷涂四氟乙烯。
[0012]可选地，所述上、下模身哈夫件的内表面喷涂四氟乙烯。
[0013]本发明还提供了一种模压方法，采用上述任一项所述的模压模具，所述方法包括:
将所述定位及拔模工装、头部堵盖、芯模组合件和尾部成型环螺接为整体； 在所述芯模组合件的模身上缠绕预先裁好的绝热层生料，将螺接后的模具吊装至所述下模身哈夫件上的预模压位置；
在所述下模身哈夫件上合上上模身哈夫件，并吊装至硫化机上；
多次点动加压，每次加压之间具有时间间隔，以保证模具内绝热层预制件中的气泡溢
出；
模压到位后，进行加热硫化；
硫化结束后，拆除所述定位及拔模工装、头部堵盖、尾部成型环，在所述芯模组合件的前螺纹连接轴上安装所述定位及拔模工装，利用所述定位及拔模工装拉出所述芯模组合件;
吊装所述上模身哈夫件至预定位置，将所述绝热层预制件取出。
[0014]可选地，所述点动加压的次数为4到5次，每次加压的时间间隔不小于5分钟。
[0015]可选地，模压到位后，加热至150±5°C，硫化50至70分钟。
[0016]与现有技术相比，本技术具有以下优点:
1、绝热层整体一体模压成型，预制件的结构尺寸和精度满足设计要求，在满足结构可靠性的基础上，降低了热防护的消极质量，相对传统工艺对于贴壁式装药结构可以增加装药的装填系数，对于自由装填式装药结构，更易于保证装配间隙和精度；
2、绝热层整体一体模压成型工艺中预制件在模具中预硫化，硫化压力比传统气囊加压硫化压力更高，绝热层更加致密、平实，增加了抗烧蚀性和耐冲刷性；
3、绝热层整体一体模压成型工艺过程中，硫化收缩应力和硫化负反应的小分子气体在预硫化时得到释放，避免了在真空加压贴片硫化粘结时对粘结的干扰，保证了绝热层粘接(I界面)的可靠性；
4、预制件经硫化具有一定的强度，在真空加压贴片硫化粘结时与传统相比不易变形，在发动机壳体内置位操作简单，工艺实现更加容易。通过对绝热层整体模压模具设计、加工安装、试模和设计改进和模压工艺和贴片成型工艺技术的研究，实现了绝热层预制件整体模压成型(半硫化状态)，在发动机壳体内置位后采用真空加压贴片工艺完成绝热层制造过程，绝热层的厚度符合线性变化设计要求，绝热层致密、平整、无搭接边和飞边，完全满足发动机绝热层设计的外型尺寸要求。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1是本发明实施例的发动机内绝热层整体模压模具的剖面图以及对应的侧视图；
图2是本发明实施例的模压方法的流程示意图。
【具体实施方式】
[0018]为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图和实施例对本发明的【具体实施方式】做详细的说明。
[0019]参考图1，本实施例的模压模具包括:上模身哈夫件8a、下模身哈夫件8b、芯模组合件9、尾部成型环11、头部堵盖3、定位及拔模工装1、头部加强盖4、中间加强盖7、尾部加强盖10、锥状定位销5、拔模垫圈2。[0020]其中，上模身哈夫件8a和下模身哈夫件Sb配合使用。芯模组合件9包括模身和焊接在所述t吴身如后端部的如螺纹连接轴12、后螺纹连接轴13,本实施例中I吴身为中空结构。尾部成型环11与芯模组合件9的后螺纹连接轴13螺接。头部堵盖3与芯模组合件9的前螺纹连接轴12螺接。定位及拔模工装I与芯模组合件9的前螺纹连接轴12螺接。拔模垫圈2与芯模组合件9的前螺纹连接轴12螺接。头部加强盖4和尾部加强盖10分别固定在上、下模身哈夫件8a、8b的两个端面上；中间加强盖7固定在上、下模身哈夫件8a、8b的侧面。
[0021]作为一个优选的实施例，下模身哈夫件Sb上安装有锥状定位销5，用于对上模身哈夫件8a进行限位。
[0022]定位及拔模工装I是主要由外圈、紧定螺母、盖板和标准件挡圈、紧定螺钉和推力球轴承和深沟球轴承组成，在模压过程中定位及拔模工装I通过与芯模组合件9两端的螺纹配合，使芯模组合件9、头部堵盖3、尾部成型环11连接为一个整体，能保证在芯模组合件9上通过缠绕加料后，吊装到下模身哈夫件Sb上处于正确的预定模压位置，同时模压结束后，利用定位及拔模工装I能拉出芯模组合件9，保证了绝热层预制件6的结构完整性。
[0023]芯模组合件9由中空的模身和前、后螺纹连接轴12、13焊接为一体，中空模身在保证整体强度的同时减轻了芯模组合件9的重量，前、后螺纹连接轴12、13端部采用中空，有利于芯模组合件9的吊装，芯模组合件9的模身采用镗削加工，保证了加工的精度和锥度要求，芯模组合件9整体喷涂四氟乙烯，保证了绝热层预制件6的内表面质量要求，且有利于拔(脱)模。
[0024]上、下模身哈夫件8a、8b由无缝钢管内表面采用镗削加工，两端面在对应位置加工多个(例如14个)螺纹孔与头、尾部加强盖4、10采用螺钉连接为一体，在中间位置线切割为上下完全对称的两部分，内表面喷涂四氟乙烯，在锥状定位销5的限位作用下，工作状态下为一个整体，保证了绝热层预制件6的外表面外型质量。
[0025]头、尾部加强盖4、10和中间加强盖7增加了模具的整体强度和加热承载面积，头部堵盖3保证模腔的相对封闭性，在模压时保证物料具有一定的压力同时具有一定的流动性，尾部成型环11保证了绝热层预制件6尾部台阶面公差尺寸要求满足设计要求。
[0026]本实施例中，绝热层预制件6的材料为J05A。绝热层预制件6的外型尺寸(毫米)为外径Φ212，长度710，厚度由头部4毫米线性过度到尾部12毫米，尾部台阶面公差尺寸要求满足设计要求。
[0027]参考图2，本实施例的模压方法包括:
步骤S11，将所述定位及拔模工装、头部堵盖、芯模组合件和尾部成型环螺接为整体；步骤S12，在所述芯模组合件的模身上缠绕预先裁好的绝热层生料，将螺接后的模具吊装至所述下模身哈夫件上的预模压位置；
步骤S13，在所述下模身哈夫件上合上上模身哈夫件，并吊装至硫化机上；
步骤S14，多次点动加压，每次加压之间具有时间间隔，以保证模具内绝热层预制件中的气泡溢出；
步骤S15，模压到位后，进行加热硫化；
步骤S16，硫化结束后，拆除所述定位及拔模工装、头部堵盖、尾部成型环，在所述芯模组合件的前螺纹连接轴上安装所述定位及拔模工装，利用所述定位及拔模工装拉出所述芯丰吴组合件；
步骤S17,吊装所述上模身哈夫件至预定位置，将所述绝热层预制件取出。
[0028]结合图1，在步骤Sll中，定位及拔模工装I位于头部堵盖3的外侧。
[0029]在步骤S13中，可以利用锥状定位销5的限位作用，将上模身哈夫件8a合上。
[0030]在步骤S14中，优选为分4到5次点动加压，每次加压的时间间隔不小于5分钟，保证模腔内绝热层预制件6中的气泡能有效溢出，以保证绝热层预制件6更加致密、平实，增加了抗烧蚀性和耐冲刷性。
[0031]在步骤S15中，模压到位后，优选为加热至150±5°C，硫化50至70分钟。
[0032]步骤S16中，硫化结束后，吊装到预定位置利用专用工具取下定位及拔模工装1、尾部成型环11、头部堵盖3后，在芯模组合件9的头部装上拔模垫圈2和定位及拔模工装1，利用专用工具转动紧定螺母，之后拉出芯模组合件9。
[0033]在步骤S17中，将上模身哈夫件8a吊装到预定位置，取出绝热层预制件6，清理飞边，待用。
[0034]本发明虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。
【权利要求】
1.一种发动机内绝热层整体模压模具，其特征在于，包括: 配合使用的上、下模身哈夫件； 芯模组合件，包括模身和焊接在所述模身前后端部的前、后螺纹连接轴； 尾部成型环，与所述芯模组合件的后螺纹连接轴螺接； 头部堵盖，与所述芯模组合件的前螺纹连接轴螺接； 定位及拔模工装，与所述芯模组合件的前螺纹连接轴螺接。
2.根据权利要求1所述的发动机内绝热层整体模压模具，其特征在于，还包括: 头部加强盖和尾部加强盖，分别固定在所述上、下模身哈夫件的两个端面上； 中间加强盖，固定在所述上、下模身哈夫件的侧面。
3.根据权利要求1所述的发动机内绝热层整体模压模具，其特征在于，所述下模身哈夫件上安装有锥状定位销，用于对所述上模身哈夫件进行限位。
4.根据权利要求1所述的发动机内绝热层整体模压模具，其特征在于，还包括:拔模垫圈，与所述芯模组合件的前螺纹连接轴螺接。
5.根据权利要求1所述的发动机内绝热层整体模压模具，其特征在于，所述芯模组合件的模身为中空结构。
6.根据权利要求1所述的发动机内绝热层整体模压模具，其特征在于，所述芯模组合件整体喷涂四氟乙烯。
7.根据权利要求1所述的发动机内绝热层整体模压模具，其特征在于，所述上、下模身哈夫件的内表面喷涂四氟乙烯。
8.一种米用权利要求1至7中任一项模压模具的模压方法,其特征在于,包括: 将所述定位及拔模工装、头部堵盖、芯模组合件和尾部成型环螺接为整体； 在所述芯模组合件的模身上缠绕预先裁好的绝热层生料，将螺接后的模具吊装至所述下模身哈夫件上的预模压位置； 在所述下模身哈夫件上合上上模身哈夫件，并吊装至硫化机上； 多次点动加压，每次加压之间具有时间间隔，以保证模具内绝热层预制件中的气泡溢出； 模压到位后，进行加热硫化； 硫化结束后，拆除所述定位及拔模工装、头部堵盖、尾部成型环，在所述芯模组合件的前螺纹连接轴上安装所述定位及拔模工装，利用所述定位及拔模工装拉出所述芯模组合件; 吊装所述上模身哈夫件至预定位置，将所述绝热层预制件取出。
9.根据权利要求8所述模压方法，其特征在于，所述点动加压的次数为4到5次，每次加压的时间间隔不小于5分钟。
10.根据权利要求8所述模压方法，其特征在于，模压到位后，加热至150±5°C，硫化50至70分钟。
【文档编号】B29C43/36GK103847056SQ201210498396
【公开日】2014年6月11日 申请日期:2012年11月29日 优先权日:2012年11月29日
【发明者】袁睿斌, 周岳松, 孙振兴 申请人:上海新力动力设备研究所