[发明专利]一种含能粉体悬浮式压制工装及方法

说明书

本发明提供了一种含能粉体悬浮式压制工装及方法，悬浮式压制工装包括定位套、下压头、装药套、上压头，所述下压头放置在定位套内孔底面，所述装药套小圆柱段放置在定位套孔内并由定位套支撑，所述定位套、下压头、装药套构成初始装含能粉体容腔，所述初始含能粉体容腔内装入含能粉体，所述上压头小圆柱段放入装有含能粉体的容腔内。本发明在简单模具结构条件下，利用含能粉体与装含能粉体容腔内壁摩擦阻力使装药套及含能粉体悬浮在上压头与下压头之间，在单向压机上压制时使含能粉体上下面同时均匀受压，保证压制品密度均匀性、尺寸一致性，提高生产效率及压制品质量，具有很高的经济效益和实用价值。

技术领域

本发明涉及一种含能粉体悬浮式压制工装及方法，属于含能材料装填技术领域。

背景技术

火工作动(燃气)装置工作原理为内装含能药柱燃烧产生的高温高压燃气，推动活塞工作，或直接输出高温高压燃气推动装置运动。含能药柱采用烟火药压制而成，其均匀性、一致性直接影响输出性能，是该类火工装置的核心部件。

目前火工作动(燃气)装置用含能药柱一般采用含能粉体在模具中压缩成型的方法压制，压制成型过程包含组合容纳含能粉体的模具、向模具施加压力并保持一定时间、解除模具受压压力、拆分模具、加压使药饼退出等步骤，压制成型装备主要包含施加压力的设备、约束含能粉体的模具。药柱压制过程受压力机压头施加的轴向压力，含能粉体在模具中被压缩时，粉体在模具中流动、变形，存在由颗粒相对位移和变形所引起的粉体内摩擦力和由颗粒相对模具内壁位移所引起的粉体与模具之间的外摩擦力，压制压力必须克服这两种阻力粉体才能被压缩。

压制过程一般使用单向加压设备对模具单向施压或使用双向加压设备对模具上下双向施压压制。单向施压时，含能粉体一面受直接加载的压力载荷，另一面受下压头的反作用力，因粉体颗粒之间摩擦力及粉体与模具内壁摩擦力的因素，反作用力一般小于受到的压力载荷，药柱两面受力不一致、压制密度不均匀。双向加压设备在施压过程中其上方的压头及下方的承压平台均需上下移动，压力设备需两套液压控制系统，装置结构复杂、体积庞大、价格昂贵。

发明内容

本发明解决的技术问题是：提供一种含能粉体悬浮式压制工装及方法，利用含能粉体与装含能粉体容腔内壁摩擦阻力使装药套及含能粉体悬浮在上压头与下压头之间，在单向压机上压制时使含能粉体上下面同时均匀受压，保证压制品密度均匀性、尺寸一致性，提高生产效率及压制品质量。

本发明解决技术的方案是：

一种含能粉体悬浮式压制工装，包括定位套、下压头、装药套、上压头和含圆柱凸起的压机工作台面，

下压头放置在定位套内孔底面，且下压头大圆柱端面与定位套内孔底面贴合；所述装药套小圆柱段放置在定位套孔内并由定位套孔口端面支撑，同时装药套内孔套在下压头小圆柱段，装药套小圆柱端面与下压头台阶面留出间隙；

所述定位套、下压头、装药套构成初始装含能粉体容腔；初始含能粉体容腔内装入含能粉体；上压头小圆柱段放入装有含能粉体的容腔内；所述包括含能粉体的定位套、下压头、装药套及上压头整体放置在含圆柱凸起的压机工作台面上，圆柱凸起穿过定位套与下压头底端面接触。

进一步的，定位套外形为圆柱体结构、内部为台阶通孔结构；装药套内部为通孔结构、外部为圆柱体台阶结构；下压头、上压头为实心圆柱体台阶结构。

进一步的，定位套内孔底面与下压头大圆柱端面贴合，定位套内孔与下压头大圆柱面配合，装药套小圆柱段与定位套内孔圆面配合，定位套孔口端面支撑装药套台阶面。

进一步的，装药套内孔圆面与下压头小圆柱面配合，装药套小圆柱端面与下压头台阶面配合间隙至少5mm。

进一步的，包括在由下压头、装药套构成容腔内的含能粉体上放置上压头，给上压头手动加压使含能粉体轻微压缩并与容腔内壁产生摩擦阻力。