[发明专利]用于脉冲发动机隔舱式隔离装置的成型方法及成型模具

说明书

本发明公开了一种用于脉冲发动机隔舱式隔离装置的成型方法，所述隔舱式隔离装置包括金属隔舱本体、上部绝热层及底部绝热层，以及非对称布置在所述金属隔舱本体中心部位轮辐之间的发火孔。隔舱装置采用先预成型底部非金属绝热层，然后再将预成型体与金属隔舱本体加预混料整体成型上部绝热层和轮辐之间的绝热层的成型方案，解决了带复杂金属嵌件隔舱装置的双面模压成型的难题；隔舱装置中的金属嵌入件结构复杂，整体模压前除底部内螺纹后续加工外，其它要素全部加工到位，解决了模压后再大量机械加工的难题；将成型模具分为预成型模压模具和整体模压模具两套，在保证模压成型尺寸和质量的基础上，大大降低了模具设计难度和加工难度。

技术领域

本发明涉及脉冲固体火箭发动机隔离装置隔舱的加工成型技术领域，具体地指一种用于脉冲发动机隔舱式隔离装置的成型方法及成型模具。

背景技术

脉冲发动机是利用隔离装置将固体火箭发动机的燃烧室分成若干部分，进行多次关机和启动，合理分布推力及各脉冲间隔时间，实行导弹飞行弹道的最优控制和发动机能量的最优管理，全面提高战术导弹的性能。以双脉冲发动机为例，与传统的单推力或单室双推力发动机相比具有四大优点：双射程攻击能力；射程更远、杀伤区域更大；机动性更强、精度更高；不可逃逸区域更大。即在同等条件下，采用双脉冲固体发动机作为动力系统的导弹，其末速度可提高20％，射程可增大约20％～30％，空域可扩大1.5～2倍。

脉冲发动机隔离装置的典型结构有两种：隔舱式和隔层式。隔舱式隔离装置是通过级间隔舱将燃烧室分隔成多个独立的燃烧室舱体，隔舱既要隔热又要承力，根据隔舱的结构形式可分为非金属易脆式隔舱、喷射棒式隔舱和金属膜片式隔舱。隔层式隔离装置在结构上采用隔层把各脉冲药柱沿轴向或径向隔离，各脉冲药柱分别点火。隔层主要采用轻质、易脆限燃层材料，其阻燃和隔热的作用，不需要承力。

脉冲发动机采用隔舱式隔离装置，其主要由复杂空间结构轮辐式金属隔舱本体的支撑部分和金属本体上的绝热结构两部分组成，其成型工艺方案和制造质量对脉冲发动机发挥最优能量管理和弹道分布等功能起着非常重要和关键性作用。

金属隔舱本体为轮辐式结构，空间结构和型面较为复杂，同时金属隔舱本体双面及轮辐(非对称发火孔)之间均有绝热结构，如何保证绝热层双面成型及内部质量，是迫切需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的就是要针对传统加工方法的不足，提供一种能保证隔舱装置模压后少余量加工、少变形的用于脉冲发动机隔舱式隔离装置的成型方法及成型模具。

为实现上述目的，本发明所设计的用于脉冲发动机隔舱式隔离装置的成型方法，所述隔舱式隔离装置包括金属隔舱本体、上部绝热层及底部绝热层，以及非对称布置在所述金属隔舱本体中心部位轮辐之间的发火孔；所述成型方法包括如下步骤：

1)确定金属隔舱本体坯件结构，确定金属隔舱本体坯件在模压成型前的加工要素及模压成型后的加工要素，并机械加工金属隔舱本体坯件；

确定金属隔舱本体坯件的内螺纹孔模压成型后加工，确定上部绝热层的内孔加工余量a、上部绝热层的上端面加工余量b及上部绝热层的外圆面加工余量c，以及确定下部绝热层的下端面加工余量d；且确定发火孔中的绝热结构按照实心模压；

2)预先模压底部绝热层的预成型体；

将预混料填入预成型模压模具中，将预成型模压模具装在平板硫化机上进行模压成型预成型体；

3)整体模压成型；

将步骤2)中的预成型体和步骤1)中的金属隔舱本体坯件依次放入整体模压模具中并加预混料整体模压成型；

4)机械加工形成所需产品；

将经过步骤3)整体模压成型的产品机械加工上部绝热层内孔、上部绝热层上端面及上部绝热层外圆面的加工余量；并机械加工发火孔处的绝热结构内孔；最后机械加工底部绝热层下端面加工余量及内螺纹孔。