[发明专利]一种发射药压伸工艺参数的计算方法

说明书

本发明公开了一种能够不依靠经验数据及人工经验，对新的发射药配方进行计算，给出较合适的压伸压力范围的发射药压伸工艺参数的计算方法。本发明采用对发射药药料流变性能测试，进而获得发射药药料的本构方程，拟合获得较合适的方程参数，建立发射药压伸的模型，基于发射药药料性能的本构方程能够较好的描述发射药的压伸过程，对于新的发射药配方，不需要经验数据和人工经验也能够获得较好的工艺参数。采用三维模型及有限元分析方法，能够获得较合适的发射药压伸工艺参数的压力范围，合适的压伸工艺参数压力范围，保证了压伸过程中的出药口的压力不超，避免产生燃烧爆炸的风险。

技术领域

本发明涉及一种发射药压伸工艺参数的计算方法，适用于发射药产品制造过程中压伸工序工艺参数的计算。

背景技术

发射药产品制备的工序包含吸收、驱水、造粒、胶化、压伸、烘干等，其中压伸工序是发射药的成型工序，发射药的尺寸精度、密实度、表面光泽性等均由压伸过程的质量决定，而压伸工序的核心就是压伸工艺参数的设计，在模具一定的条件下，通过合适的工艺参数才能获得理想的发射药产品。现有的发射药压伸工艺参数主要依靠经验数据，人工推断获得，如制备三基发射药，则需要根据以往的试验数据进行调整，若没有试验数据，则需要从最小的压伸压力开始，逐步上调压力，进行压伸，直到获得认为合适的压伸压力为止。现有的发射药压伸工艺参数的计算方法存在如下问题：(一)计算过程需要依靠已有的试验数据，通过人工经验进行修正，经验丰富的人员与没有经验的人员所得结果差异较大；(二)对于新配方无法给出较合适的工艺参数，需要从较低压力开始逐步升压，所需时间较长，在摸索到合适的压力时浪费较多的药料；(三)由于药料在压伸过程中，压力的传递与药料的多少相关，出药口的压力有一定的延迟性，所用在没有给定一定压力范围的前提下，压力的不断上升将导致出口压力突然增大，产生较大安全风险。

发明内容

为了解决现有技术存在的问题，本发明提供一种能够不依靠经验数据及人工经验，对新的发射药配方进行计算，给出较合适的压伸压力范围的发射药压伸工艺参数的计算方法。

本发明提供的发射药压伸工艺参数的计算方法，步骤如下：

(1)进行发射药配方药料的捏合；

(2)用毛细管流变仪进行药料流变性的测试；

(3)选取不同的本构方程，进行方程参数的拟合；

(4)选取拟合度较大的本构方程作为待用方程，拟合度至少大于0.9，否则补充试验点数；

(5)采用建模软件建立药缸及冲头的三维模型；

(6)对三维模型进行几何体的逻辑运算，获得药料的三维模型；

(7)采用有限元分析方法对药料的三维模型进行压伸过程的计算求解，获得压伸压力、药料的出药速度及药条直径的结果；

(8)实时监测药条直径与目标直径的关系，若不满足误差要求，则调整压伸压力，进行上一步骤；

(10)获得发射药的压伸压力范围。

因此，采用对发射药药料流变性能测试，三维模型及有限元分析求解，压伸工艺参数实时测量结果与目标值进行对比的方法，能够实现不依靠经验数据及人工经验，对新的发射药配方进行计算，给出较合适的压伸压力范围的发射药压伸工艺参数的计算方法。

本发明的有益效果主要体现在以下几个方面。

(一)采用对发射药药料流变性能测试，进而获得发射药药料的本构方程，拟合获得较合适的方程参数，建立发射药压伸的模型。与现有技术相比，基于发射药药料性能的本构方程能够较好的描述发射药的压伸过程，对于新的发射药配方，不需要经验数据和人工经验也能够获得较好的工艺参数。