以橡胶为基体的复合材料薄膜前盖及其制备方法与流程

本发明涉及一种以橡胶为基体的复合材料薄膜前盖及其制备方法，属于导弹、火箭发射箱(筒)技术领域。

背景技术：

前盖是发射箱(筒)重要组成部分，对导弹、火箭贮存寿命、使用维修性以及发射可靠性影响较大。随着发射技术的快速发展，要求发射箱(筒)前盖有一定的强度与刚度，具有良好的气密性以及耐烧蚀性能等。

近年来，采用高分子发泡材料和玻璃钢复合材料制作的前盖在国内、外一些武器型号发射箱(筒)中得到应用，产品多为易碎类前盖。随着导弹发射要求的不断提高，发射箱(筒)前盖打开后不允许有碎块飞出、盖体开裂不脱落，已成为当前发射技术新的研究方向。

技术实现要素：

本发明提出一种橡胶基体的复合材料薄膜前盖，具有一定的刚、强度以及良好的气密性、耐烧蚀性能，发射过程中呈四瓣裂开，发射过程中盖体不脱落。

本发明是通过以下技术方案实现的：

第一方面，本发明提供了一种以橡胶为基体的复合材料薄膜前盖，其包括盖框、盖体、压板和密封圈，所述盖体嵌设于盖框内，所述压板设置于盖体的内侧，所述密封圈嵌套于盖框的内壁上。

作为优选方案，所述盖体通过固定螺钉与盖框固定。

作为优选方案，所述盖体和盖框之间还设有密封圈。

作为优选方案，所述盖体的内表面设有呈“X”形结构的应力槽。

作为优选方案，所述盖体包括承载层、防脱落层和耐烧蚀层和两层基体层，所述防脱落层和承载层均夹设在所述两层的基体层之间，所述耐烧蚀层设置在其中一层基体层的外表面。

作为优选方案，所述盖体的制作方法为：

制备承载结构层；

将基材加工成片材后，将盖体内侧基材铺敷于阳模上，将承载结构层放置于阳模中，在阳模中铺放防脱层材料，再铺敷盖体外侧基材，最后在盖体外侧基材的外表面铺敷耐烧蚀胶片；

在阴模内表面贴敷耐烧蚀胶片；

将阳模和阴模进行合模，保证分型面部位贴合，进行热压硫化成型后，拆除阳模和阴模，取出成型的盖体，并对盖体的外形进行修整。

作为优选方案，所述承载结构层的制备方法为：

将芳纶纤维通过编织机刚性框上缠绕两层，保证芳纶纤维与刚性框的边缘呈45°角，且保证底层和上层的缠绕角度相互垂直。

第二方面，本发明还提供了一种如前述以橡胶为基体的复合材料薄膜前盖的制备方法，其包括如下步骤：

将盖体放入已涂聚硫密封胶的盖框里，用压板将盖体压牢并通过压板螺钉将盖体、盖框、压板锁紧，最后将密封圈装入盖框中，得到所述以橡胶为基体的复合材料薄膜前盖。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

1、采用橡胶基体制作复合材料薄膜盖体，质量轻，结构柔软，开裂后与发射箱撞击力小，容易实现前盖不脱落功能；

2、承载结构层采用金属刚性框及编织机成型，能够严格控制纤维间距、数量和张力，保证产品承载压力一致，质量稳定、生产高效快速；

3、前盖不脱落性能，解决了盖体破片造成的安全隐患；

4、盖体采用高温硫化成型，保证产品高、低温环境下使用可靠。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1是本发明的复合材料薄膜前盖的剖视图；

图2是本发明中盖体内侧示意图；

图3为本发明中盖体的承载层的结构示意图；

图4为本发明中盖体的剖视图；

图中：1、盖框；2、密封圈；3、盖体；4、压板；5、固定螺钉；6、密封胶层；7、应力槽；8、刚性框；9、芳纶纤维；10、基体层；11、承载层；12、防脱落层；13、耐烧蚀层。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

如图1～4所示，本发明提供的一种以橡胶为基体的复合材料薄膜前盖，其包括盖框1、密封圈2、盖体3、压板4，盖体3嵌设于盖框1内，压板4设置于盖体3的内侧，密封圈2嵌套于盖框1的内壁上。

盖体3通过固定螺钉5与盖框1固定。

盖体3和盖框1之间还设有密封胶层6。

盖体3的内表面设有呈“X”形结构的应力槽7。

盖体3包括承载层11、防脱落层12、耐烧蚀层13和两层基体层10，防脱落层12和承载层11均夹设在所述两层的基体层10之间，耐烧蚀层13设置在其中一层基体层10的外表面。

本发明中的盖体的制作方法为：

制备承载结构层；

将基材加工成片材后，将盖体内侧基材铺敷于阳模上，将承载结构层放置于阳模中，在阳模中铺放防脱层材料，再铺敷盖体外侧基材，最后在盖体外侧基材的外表面铺敷耐烧蚀胶片；

在阴模内表面贴敷耐烧蚀胶片；

将阳模和阴模进行合模，保证分型面部位贴合，进行热压硫化成型后，拆除阳模和阴模，取出成型的盖体，并对盖体的外形进行修整。

所述承载结构层的制备方法为：

将芳纶纤维通过编织机刚性框上缠绕两层，保证芳纶纤维与刚性框的边缘呈45°角，且保证底层和上层的缠绕角度相互垂直。

一种如前述以橡胶为基体的复合材料薄膜前盖的制备方法，包括如下步骤：

一、制作盖体：

1、承载结构层成型

芳纶纤维通过编织机缠绕固定于刚性框上，纤维与框边呈45°角缠绕，纤维张力通过张力控制器进行调整，易裂部位纤维张力低于其他部位，最大纤维张力应低于70磅。在刚性框上，纤维缠绕上、下两层，二层纤维呈90°交叉。编织的纤维间距和张力大小依据承载要求设计。

2、复合成型

步骤1、橡胶(橡胶、耐烧蚀橡胶)基材预制1～2mm生料片材。将盖体内侧橡胶基材铺敷于阳模上，再将编织纤维后的刚性框通过工装放置于模具中；在盖体根部铺放钢丝网或芳纶纤维织物，用芳纶纤维将其与框固定；铺敷盖体外侧橡胶基材；最后在盖体外表面铺敷耐烧蚀胶片。橡胶基材和防脱落材料铺敷数量依据要求设计；

步骤2、在阴模内表面贴敷耐烧蚀层胶片，耐烧蚀层胶片厚度依据要求设计；

步骤3、盖体热压硫化成型，合模时将分型面部位贴合，溢流口有橡胶胶液流出，按硫化制度硫化；

步骤4、拆除阴、阳模，进行盖体外形修整。

二、前盖组装

将盖体放入已涂聚硫密封胶的盖框里，用压板将盖体压牢并通过压板螺钉将盖体、盖框、压板锁紧，再将密封圈装入盖框中。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。