[发明专利]固体发动机喷管毛坯组件及其生产方法和使用的模具

说明书

一种固体发动机喷管毛坯组件，其要点在于它由导流环毛坯、隔热体、喷管体毛坯组成，隔热体的其外表面与喷管体毛坯的内表面相吻合，其内表面下段的直径与定位台阶孔相同，上端与导流环毛坯的外表面相吻合，在定位台阶孔的端面到导流环毛坯小端面之间的隔热体内表面为连续光滑的由小到大的喇叭形。隔热体的材料为高硅氧布/酚醛组合，成型压力为20MPa～2８MPa，将其放在装好上下加热板的油压机上加温至160°～170°，保温、保压8min～10min分钟后，退模。本发明在喷管体表面覆盖了一层耐烧蚀、隔热性能好的隔热体，解决了固体发动机喷管内壁在尾气高温的作用下容易被烧蚀的缺点，延长了固体发动机喷管的使用寿命。

技术领域

本发明涉及一种固体发动机喷管，尤其是固体发动机喷管毛坯组件及其生产方法和使用的模具。

背景技术

随着固体发动机推进剂性能的提高，对喷管绝热扩散段抗冲刷性能的要求也不断提高，现有的铝制喷管在高温的作用下容易被烧蚀，而影响使用性能。

发明内容

本发明目的在于克服现有固体发动机铝制喷管存在的缺点，提供一种有良好的隔热性能和耐烧蚀性能的固体发动机喷管毛坯组件及其生产方法和使用的模具。

本发明所采用的技术方案为一种固体发动机喷管毛坯组件，其要点在于它由导流环毛坯、隔热体、喷管体毛坯组成，喷管体毛坯外形为圆柱形，内部下端有定位台阶孔，在定位台阶孔的上面有大于定位台阶孔的沉孔Ⅰ，在喷管体毛坯的上端有沉孔Ⅱ，喷管体毛坯内表面的孔径从定位台阶孔端到沉孔Ⅱ底部逐渐加大，在沉孔Ⅰ的后端有凸圏Ⅰ，导流环毛坯为上大下小的中空的两段柱形构成，在小柱段的表面有凸圏Ⅱ，隔热体的高度由沉孔Ⅰ的底面到沉孔Ⅱ的端面，其外表面与喷管体毛坯的内表面相吻合，其内表面下段的直径与定位台阶孔相同，在沉孔Ⅱ后端与导流环毛坯的外表面相吻合，在定位台阶孔的端面到导流环毛坯小端面之间的隔热体内表面为连续光滑的由小到大的喇叭形，喇叭形的小端直径小于动力台阶孔，喇叭形大端直径等于导流环毛坯的内径。

本发明喷管体毛坯内部下端的定位台阶孔Ⅰ是用于与发动机其它零件相配合的，本发明在铝制的喷管体毛坯内表面增加了一层隔热体，从而有效地防止铝制喷管被高温烧蚀，而影响喷管的使用性能，隔热体的内表面为光滑的是为了减少喷气阻力。

导流环毛坯表面加工有螺孔，导流环毛坯上端部的高度为导流环上端的设计高度加螺孔深度。为了使导流环毛坯在压制过程能定位，特设计螺孔将其与芯模固定在一起，并因此加高了导流环毛坯上端的高度，方便后续机加工除去螺孔后，满足原设计要求。

从定位台阶孔端到沉孔Ⅱ底部的喷管体毛坯内表面是由多段同圆心轴、不同锥度的圆锥和圆柱组成。喷管体毛坯与隔热体之间的连接面设计为不光滑的、不连续的表面，是为了二者间接合更加牢固。但所有的横截面均为同心圆，这是为了同一横截面上隔热体的厚度相同。

隔热体是使用高硅氧布和酚醛混合的填充材料压制而成。高硅氧布/酚醛具有优异的力学性能、耐烧蚀性能、良好的隔热性能以及低成本等优点。

一种压制上述固体发动机喷管毛坯组件的模具，其要点在于它由上盖、模套、手柄、芯模、定位柱、垫板，芯模上端为柱形，直径等于导流环毛坯的内径，有一台阶面与导流环毛坯的上端面相吻合，芯模上端面加工有与固定件相配合的孔，在导流环毛坯的上端面上加工有与固定件相配合的螺孔，固定件穿过芯模固定于导流环毛坯的上端面的螺孔中，将芯模与导流环毛坯固定，定位柱为上小下大的两段圆柱组成，上段小圆柱与芯模的内孔相配合，下段大圆柱与喷管体毛坯的台阶孔Ⅰ相配合，定位柱穿过喷管体毛坯和芯模将二者连接固定，模套的内孔径等于喷管体毛坯的外径，其高度等于喷管体毛坯的高度，模套外圆周表面固定有手柄，模套套在喷管体毛坯外，模套的上端有一与上盖相配合的台阶孔Ⅱ，上端面上开有排气槽Ⅰ用于压制过程排除模腔内的空气及在加热过程中产生的各种气体，上盖的下端设计有与台阶孔Ⅱ相配合的凸肩及排气槽Ⅲ，在模套的下端面上加工有排气槽Ⅱ，模套的下端面与垫板相接。