Способ изготовления теплозащитного покрытия передней крышки корпуса ракетного двигателя твердого топлива Российский патент 2017 года по МПК F02K9/34 

Изобретение относится к технологии изготовления теплозащитного покрытия (ТЗП) крышки передней с кольцевой вставкой корпуса ракетного двигателя на твердом топливе (РДТТ).

Известен способ изготовления изделий из эластичных, например, резиновых смесей (к которым относится нанесение теплозащитного покрытия), заключающийся в прессовании разогретого материала через литниковый канал в оформляющую полость пресс-формы (см. И.М. Буланов, В.В. Воробей. Технология ракетных и аэрокосмических конструкций из композиционных материалов: Учебник для вузов. - М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1998, стр. 165-168).

Этот способ применим для формования большого количества малогабаритных изделий сложной геометрии. К недостаткам данного способа можно отнести небольшие размеры формуемых деталей, сложность изготовления матрицы и высокое давление внутри камеры, что неприемлемо при изготовлении теплозащитного покрытия (ТЗП) крышки передней с предварительно установленной кольцевой вставкой из композитного материала из-за возможности разрушения вставки потоками резиновой смеси, нагнетаемой в пресс-форму в один этап при давлении порядка 6,0 МПа.

Задачей данного изобретения является изготовление передней крышки корпуса РДТТ с обеспечением требований к геометрии наружного профиля и качеству поверхности, по монолитности и сплошности покрытия, целостности кольцевой вставки.

Технический результат заключается в повышении качества изготовления ТЗП передней крышки корпуса РДТТ.

Технический результат достигается тем, что в способе изготовления теплозащитного покрытия передней крышки корпуса РДТТ, содержащей кольцевую вставку из композиционного материала, разделяющую теплозащитное покрытие на центральную и периферийные части, включающий заполнение пресс-формы с установленной в ней крышкой разогретой резиновой смесью через литниковые каналы матрицы пресс-формы. Сначала производят заполнение через направленные к центральной части крышки литниковые каналы матрицы, исключающие проход резиновой смеси к периферийной части крышки, формуя теплозащитное покрытие в центральной части крышки с посадочной поверхностью под кольцевую вставку, затем извлекают матрицу из пресс-формы и устанавливают кольцевую вставку, после чего производят заполнение через направленные к периферийной части крышки литниковые каналы другой матрицы, формуя теплозащитное покрытие остальной поверхности крышки.

На фиг. 1 изображена крышка передняя 1 с теплозащитным покрытием 2 и установленной кольцевой вставкой 3.

На фиг. 2 изображена крышка передняя 1 в пресс-форме 4 с установленной матрицей 5 для первого этапа шнекования и литниковыми каналами 6.

На фиг. 3 изображена крышка передняя 1 в пресс-форме 4 с установленной матрицей 7 для второго этапа шнекования, литниковыми каналами 6 и установленной кольцевой вставкой 3.

Способ осуществляют следующим образом.

На предварительно подготовленную поверхность крышки передней 1 (фиг. 2) наносят систему клеев горячего отверждения. В пресс-форму 4 устанавливают крышку 1 и матрицу 5 для первого этапа шнекования. Пресс-форму 4 разогревают до температуры 90±5°C для создания оптимальных условий перетекания резиновой смеси при заполнении формы.

Пресс-форму 4 перемещают к шнек-прессу (на фиг. не показан) и проводят первый этап шнекования, при этом резиной заполняется центральная часть до выхода резины из литников и достижения давления 65 кгс/см². Затем проводят режим термообработки в печи (на фиг. 2 не показана), после которого получается профильное ТЗП с отформованной поверхностью под установку кольцевой вставки 3.

Для проведения второго этапа шнекования пресс-форму 4 извлекают из печи, частично демонтируют, устанавливают на отформованную поверхность ТЗП кольцевую вставку 3 (фиг. 3) с нанесенными на соответствующие поверхности антиадгезивом и клеями горячего отверждения.

Затем собирают пресс-форму 4 с матрицей 7 для второго этапа шнекования. После разогрева пресс-формы 4 шнекуют периферийную часть ТЗП. При выходе резины из литников шнекование прекращают. Проводят окончательную вулканизацию покрытия (термообработку в печи).

После вулканизации получается ТЗП прочноскрепленное с поверхностью металла крышки и кольцевой вставкой, монолитное, с обеспечением целостности кольцевой вставки, с заданными требованиями к физико-механическим характеристикам и к внешнему виду наружной поверхности.

Практическое применение данного метода подтвердило технологичность рассматриваемого способа изготовления ТЗП крышки передней с кольцевой вставкой, что позволяет говорить о применении передовых технологий - нанесении ТЗП в два этапа. Предложенная технология позволяет изготавливать ТЗП крышки передней корпуса РДТТ с композитными вставками с обеспечением сложного геометрического профиля покрытия, целостностью кольцевой вставки, заданными физико-механическими и адгезионными характеристиками, а также снижает трудоемкость и стоимость изготовления изделия.

При изготовлении теплозащитного покрытия передней крышки корпуса ракетного двигателя твердого топлива, содержащей кольцевую вставку из композиционного материала, разделяющую теплозащитное покрытие на центральную и периферийные части, осуществляют заполнение пресс-формы с установленной в ней крышкой разогретой резиновой смесью через литниковые каналы матрицы пресс-формы. Сначала производят заполнение через направленные к центральной части крышки литниковые каналы матрицы, исключающие проход резиновой смеси к периферийной части крышки, формуя теплозащитное покрытие в центральной части крышки с посадочной поверхностью под кольцевую вставку. Затем извлекают матрицу из пресс-формы и устанавливают кольцевую вставку. После чего производят заполнение через направленные к периферийной части крышки литниковые каналы другой матрицы, формуя теплозащитное покрытие остальной поверхности крышки. Изобретение позволяет повысить качество и снизить трудоемкость изготовления теплозащитного покрытия передней крышки корпуса ракетного двигателя. 3 ил.

Способ изготовления теплозащитного покрытия передней крышки корпуса ракетного двигателя твердого топлива, содержащей кольцевую вставку из композиционного материала, разделяющую теплозащитное покрытие на центральную и периферийные части, включающий заполнение пресс-формы с установленной в ней крышкой разогретой резиновой смесью через литниковые каналы матрицы пресс-формы, отличающийся тем, что сначала производят заполнение через направленные к центральной части крышки литниковые каналы матрицы, исключающие проход резиновой смеси к периферийной части крышки, формуя теплозащитное покрытие в центральной части крышки с посадочной поверхностью под кольцевую вставку, затем извлекают матрицу из пресс-формы и устанавливают кольцевую вставку, после чего производят заполнение через направленные к периферийной части крышки литниковые каналы другой матрицы, формуя теплозащитное покрытие остальной поверхности крышки.