[发明专利]一种整体式非金属发动机空体及其绝热层同步成形工艺

摘要

本发明涉及一种整体式非金属发动机空体及其绝热层同步成形工艺，属于火箭发动机领域。本发明的成形工艺：加工前接头和后接头，前接头和后接头均为金属材料加工而成的环形连接件；加工前芯模和后芯模，后芯模与前芯模螺纹对接，形成与拉瓦尔喷管内形相匹配的缠绕支撑平面；在前芯模和后芯模的定形段上涂抹脱模剂和绝热涂料；喉衬套在后芯模与前芯模的螺纹对接处；将玻璃纤维丝通过缠绕工艺缠绕固定在前接头和后接头之间，卸下前芯模和后芯模后得到内壁附着绝热层的整体式非金属火箭发动机空体。本发明的成形工艺实现了火箭发动机空体及其绝热层同步成形，绝热层厚度均匀。

主权项

一种整体式非金属发动机空体及其绝热层同步成形工艺，其特征是具体工艺步骤如下：加工前接头，前接头为采用金属材料加工而成的环形连接件，前接头的内壁加工有连接螺纹，前接头的外壁后端为向后收敛的锥面，该锥面上轴向加工有齿状阶梯；前接头的前端沿轴向上留有加工余量，前接头前端的加工余量上开有定位螺孔；加工后接头，后接头为采用金属材料加工而成的环形连接件，后接头的外壁前端为向后扩张的锥面，该锥面上轴向加工有齿状阶梯，后接头的外壁后端加工有连接螺纹；后接头的后端沿轴向上留有加工余量，后接头后端的加工余量上开有定位螺孔；加工前芯模，前芯模的后端外形依次为与发动机装药填充腔内形、拉瓦尔管的喷管收敛前段的内形相匹配的定形段，前芯模的后端端部中心开有螺纹连接孔；前芯模定形段的前端外壁加工有与发动机装药填充腔前端口部相匹配的螺纹连接段，前芯模的螺纹连接段的前端径向开有圆周均布的定位螺孔，前芯模前端定位螺孔的开孔位置前端向外延伸有环形定位台；加工后芯模，后芯模的前端外形依次为与拉瓦尔管的喷喉段、喷管扩张后段的内形相匹配的定形段，后芯模的前端端部中心向前延伸有与前芯模后端端部中心螺纹连接孔相匹配的螺纹连接段；后芯模定形段的后端径向开有圆周均布的定位螺孔，后芯模后端定位螺孔的开孔位置后端向外延伸有环形定位台；在前芯模后端的定形段和后芯模前端的定形段上分别涂抹脱模剂，再将绝热涂料喷涂在脱模剂上层，然后对涂有脱模剂和绝热涂料的前芯模和后芯模进行加温固化；将前接头从前芯模的后端套入，使前接头通过内壁的内螺纹连接在前芯模前端螺纹连接段上，前接头的前端通过前芯模前端的环形定位台向前轴向限位，并通过将锁紧螺钉同时穿过前接头和前芯模前端的定位螺孔，使前接头与前芯模圆周定位；将后接头从后芯模的前端套入，使后接头的后端通过后芯模后端的环形定位台向后轴向限位，并通过将锁紧螺钉同时穿过后接头和后芯模后端定位螺孔，使后接头与后芯模圆周定位；将喉衬套在后芯模的前端，再将后芯模前端端部的螺纹连接段与前芯模后端端部的螺纹连接孔螺纹对接，使前芯模后端的定形段与后芯模前端的定形段对接形成与拉瓦尔喷管内形相匹配的缠绕支撑平面；将非金属纤维丝通过缠绕工艺缠绕固定在前接头和后接头之间；然后对缠绕后的合件进行加温固化；加温固化后，分别卸下连接前接头与前芯模的锁紧螺钉，以及连接后接头与后芯模的锁紧螺钉；再依次从发动机空体内卸下后接头和前接头，最后分别机加掉前接头前端和后接头后端的加工余量，得到内壁附着绝热层的整体式非金属火箭发动机空体。