[发明专利]用于火箭发动机药柱成型的组合芯模结构及其使用方法

说明书

本发明公开了一种用于火箭发动机药柱成型的组合芯模结构及其使用方法，药柱侧面上设有多个异型缺口，该结构包括多组异型组件，多组异型组件与药柱异型缺口配合形成圆柱体，每组异型块组件沿周向设有第一异型块和第二异型块，第一异型块接触待成型药柱，为金属件；第二异型块位于第一异型块远离药柱的一侧，且第二异型块为硅橡胶材质，第一异型块最厚处的尺寸小于火箭发动机药柱成型中脱模开口的最小尺寸；该结构还包括成型橡胶套和定位过渡环，成型橡胶套的端面对第二异型块的端面进行卡紧，定位过渡环的端面对第一异型块端面及成型橡胶套进行卡紧。采用该结构及方法能够很好适应小内孔药型发动机推进剂装药，装配效率高，质量稳定，可靠性好。

技术领域

本发明属于火箭发动机装药技术领域，具体涉及一种用于火箭发动机药柱成型的组合芯模结构及其使用方法。

背景技术

为使固体火箭发动机具有很好的内弹道性能，某小型发动机药型设计中出现了锥槽型、翼柱型两者结合的异型药型，发动机药型通常采用金属组合芯模进行药型面的成型，现有金属组合芯模包括翼、连接件、固定筒、盖件、定位环和过渡环，上述各件拼接组成完整芯模结构；装药前金属芯模在发动机燃烧室内进行合理组合、连接为一整体，脱模时分块、分瓣取出，形成完整的药型结构。对于特殊的尾部异型结构的药型，由于壳体结构尺寸，无法满足装配、脱模拆卸的操作需求，适用于更小内孔药型发动机的装药。由于药浆浇注的需求，不能直接成型药型面，需要料浆固化后整形来保障药柱结构，整形过程又带来相当高的安全风险，对保证质量的一致性也存在困难。

固体发动机通常采用芯模进行药型面的成型，对于复杂的内型面，需要使用组合芯模。为满足装配、脱模拆卸的操作需求，必须给组合芯模紧固件提供一定的操作空间。

为了满足推力比和质量比的要求，研发一种火箭发动机推进剂异型药型，其三维结构如图1所示，药柱侧面上设有多个异型缺口，由于异型块最大宽度尺寸＞最大脱模空间，不能满足拆卸要求，导致模具装配及后续脱模困难。

发明内容

本发明提供一种异型硅橡胶组合芯模结构及其使用方法，能够很好适应小内孔药型发动机推进剂装药，装配效率高，质量稳定，可靠性好。

本发明所采取的技术方案是，一种用于火箭发动机药柱成型的组合芯模结构，药柱侧面上设有多个异型缺口，该结构包括多组异型组件，多组异型组件与药柱异型缺口配合形成圆柱体，每组异型块组件沿周向设有第一异型块和第二异型块，第一异型块接触待成型药柱，为金属件；第二异型块位于第一异型块远离药柱的一侧，且第二异型块为硅橡胶材质，第一异型块最厚处的尺寸小于火箭发动机药柱成型中脱模开口的最小尺寸；该结构还包括成型橡胶套和定位过渡环，成型橡胶套的端面对第二异型块的端面进行卡紧，定位过渡环的端面对第一异型块端面及成型橡胶套进行卡紧。

进一步地，所述第一异型块靠第二异型块侧设有定位台阶，第二异型块侧靠第一异型块侧设有定位凹槽，定位台阶与定位凹槽配合连接。

进一步地，所述第一异型块与第二异型块接触的面上还设有双面胶层。

进一步地，所述第一异型块靠定位过渡环侧的端面上设有定位销和螺纹孔，定位过渡环靠第一异型块的端面设有与定位销对应的定位孔，以及与螺纹孔配合的螺栓。

进一步地，所述定位过渡环靠第一异型块端为斜面结构，该端部从定位过渡环的中心向外侧厚度逐渐增加。

进一步地，第二异型块从靠成型橡胶套一端至远离成型橡胶套的一端，厚度尺寸逐渐减小。厚度最大差值小于0.2mm。

进一步地，所述成型橡胶套为环状结构，其一端面的宽度大于第二异型块的厚度，且小于第一异型块与第二异型块厚度之和；外侧面的形状与火箭发动机药柱成型内腔室形状配合，另一端端面与定位过渡环配合。

进一步地，成型橡胶套沿径向设有切断口。