碳纤维火箭发动机壳体可溶性砂芯模及其制备装置的制作方法

塑料加工应用技术1.本发明涉及航天技术领域，特别涉及一种碳纤维火箭发动机壳体可溶性砂芯模及其制备装置。背景技术：2.在碳纤维火箭发动机缠绕壳体制造时，对内型面精度要求较高，需要先制备砂芯模，制作砂芯模需要设计砂芯模模具、芯轴及定位件装置。3.传统的芯模为全石膏芯模，此种芯模工序繁杂，石膏层内部为框架式结构，框架结构由分瓣的金属壳板，金属壳板内部的支撑杆与支撑环，芯轴组成；此芯模螺纹连接数量较多，壳板芯模组装完成后需在所述壳板芯模表面缠上麻绳，刮涂石膏，装配较为复杂；脱模时操作人员需要钻进壳体内部敲除石膏，对于开口尺寸较小，长度较长的壳体而言，难以进入壳体敲除石膏，芯模难以脱模。4.可溶性砂芯模结构简单，工装成本低，制作工艺简单，脱模时只需要用水冲洗砂芯模，即可将砂芯模溶解，可代替全石膏芯模作为制造碳纤维火箭发动机缠绕壳体的芯模；但现有的可溶性砂芯模制造装置多为分段式，装配略为复杂，由于其分段结构导致砂芯模不好脱模，且砂芯模脱模后还需进行机加工。为解决此类问题，实现简单、快捷地制备出可溶性砂芯模，本发明提出了新型的制备可溶性砂芯模的装置。技术实现要素：5.针对技术背景中提出的问题，本发明提供一种用于制备碳纤维火箭发动机缠绕壳体的可溶性砂芯模及其制备装置，制备装置包括纵向分为两半的砂芯模模具、中心轴、轴套、两个盖板、两个盖板螺母；6.所述轴套穿插在砂芯模模具中心；7.所述中心轴穿插在轴套内，用于定位砂芯模模具内的轴套；8.所述砂芯模模具和轴套夹在两个盖板之间，所述中心轴穿过两个盖板，两个盖板螺母分别设置在两个盖板远离轴套的一侧，并与中心轴螺纹连接。9.进一步地，所述两个盖板中的任意一个上对称设置有两个把手。10.进一步地，所述两个盖板中的任意一个上设置有支腿，装置竖立放置时所述支腿支撑于地面。11.本发明还提供另制备碳纤维火箭发动机壳体的可溶性砂芯模及其制备装置，包括纵向分为两半的砂芯模模具、中心轴、轴套、一个盖板、一个盖板螺母和底部螺母；12.所述轴套穿插在砂芯模模具中心；13.所述中心轴穿插在轴套内，用于定位砂芯模模具内的轴套；14.所述砂芯模模具底部开设了半圆形缺口，两半砂芯模模具拼接后，两边的半圆形缺口对接形成定位孔，供中心轴穿过；所述底部螺母和中心轴的底部通过螺纹连接进行定位；15.所述盖板盖在砂芯模模具和轴套之上，所述中心轴穿过盖板；所述盖板螺母位于盖板的上方，并与中心轴螺纹连接。16.进一步地，在第二种装置中，所述盖板上对称设置有两个把手。17.进一步地，在上述的两种装置中，所述砂芯模模具的两侧边开设有螺纹孔，两半的砂芯模模具通过螺钉连接。18.本发明还提供一种制备碳纤维火箭发动机壳体的可溶性砂芯模包括芯轴、砂模定位件和砂芯模，所述砂芯模是由上述的制备碳纤维火箭发动机壳体可溶性砂芯模的装置所制备而成；所述芯轴穿入砂芯模中心，所述砂模定位件与芯轴相固定，锁紧在砂芯模两端。19.进一步地，所述砂模定位件与芯轴之间通过螺纹连接。20.与现有技术相比，本发明的有益效果为：21.本发明提出的可溶性砂芯模装置制备可溶性砂芯模的制作工艺简单、快捷，可以制备外型面精度要求较高的砂芯模，直接一步成型，无需再进行机加成型，采用了纵向分为两半的砂芯模模具，型面对接可靠，能保证砂芯模模具部件型面精度，使制备的砂芯模外形符合要求，并且两半式的模具在制作完成后脱模方便，制备出的砂芯模的强度较高。22.本发明提出的可溶性砂芯模装置制备的可溶性砂芯模可通过高压水枪往壳体内注射水将其融化，随流水从壳体内部流出，从而顺利达到脱模的效果，同时能保证壳体内部绝热型面不受损伤。附图说明23.图1为本发明碳纤维火箭发动机壳体可溶性砂芯模的制备装置示意图；24.图2为本发明碳纤维火箭发动机壳体可溶性砂芯模示意图。25.符号说明：1-砂芯模模具，11-螺纹孔，2-中心轴，3-底部螺母，4-轴套，5-盖板，6-盖板螺母，7-芯轴，8-砂模定位件，9-把手，10-砂芯模。具体实施方式26.以下结合附图对本发明进行进一步说明。27.实施例128.本发明提供一种碳纤维火箭发动机缠绕壳体可溶性砂芯模的制备装置，包括纵向分为两半的砂芯模模具、中心轴、轴套、第一盖板和第二盖板、两个盖板螺母。29.砂芯模模具的两侧边开设有螺纹孔，两半的砂芯模模具通过螺钉连接。轴套穿插在砂芯模模具中心；中心轴穿插在轴套内，用于定位砂芯模模具内的轴套；砂芯模模具和轴套夹在第一盖板和第二盖板之间，中心轴两端分别穿过两个盖板，两个盖板螺母分别设置在两个盖板远离轴套的一侧，并与中心轴螺纹连接。两个盖板螺母配合，定位轴套的轴向位置，使其在砂芯模模具中心不会轴向移动；中心轴定位轴套的横向位置，使其在砂芯模模具中心不会横向移动。30.第一盖板上对称设置有两个把手，方便操作人员盖上或取下盖板，第二盖板上则设置有支腿，作为装置的底部，装置竖立放置时支腿支撑于地面，方便放置。31.本装置使用时，先将两半砂芯模模具组装上，使用螺钉将两半砂芯模模具侧边紧密合上，砂芯模模具的型面为要制作的发动机壳体内型面，然后将中心轴贯穿插入砂芯模模具中心，将第二盖板(带有支腿的盖板)盖上，并拧上盖板螺母，再放入轴套，将轴套套在中心轴外围，竖立装置然后在模具腔内填充砂子，并捣实，最后盖上第一盖板，将另一个盖板螺母拧在第一盖板上方中心轴上，封闭好装置。32.将模具放入烘箱固化砂芯模。砂芯模固化后，通过将头尾的螺母拧开，可以取下两个盖板和中心轴。将两半砂芯模模具分开可取出里面的砂芯模。33.实施例234.如图1所示，本发明提供一种碳纤维火箭发动机缠绕壳体可溶性砂芯模的制备装置，包括纵向分为两半的砂芯模模具、中心轴、轴套、第一盖板、盖板螺母、底部螺母；35.砂芯模模具的两侧边开设有螺纹孔，两半的砂芯模模具通过螺钉连接。两半的砂芯模模具底部开设了半圆形缺口，两半砂芯模模具拼接后，两个半圆形缺口对接，形成定位孔，供中心轴穿过。36.轴套穿插在砂芯模模具中心，轴套为中空，中心轴穿插在轴套内，用于将轴套定位在砂芯模中轴线位置；37.第一盖板盖在砂芯模模具和轴套之上，第一盖板中心开孔，开孔大小与中心轴直径匹配，使中心轴刚好能穿过盖板；盖板螺母压在第一盖板上方，并与中心轴螺纹连接，对第一盖板及下方的轴套进行定位；底部螺母和中心轴的底部通过螺纹连接，从下端对轴套进行定位；第一盖板上对称设置有两个把手，方便操作人员盖上或取下第一盖板。38.盖板螺母和底部螺母配合，定位轴套的轴向位置，使其在砂芯模模具中心不会轴向移动；中心轴定位轴套的横向位置，使其在砂芯模模具中心不会横向移动。39.本装置使用时，先将两半砂芯模模具组装上，使用螺钉将两半砂芯模模具侧边紧密合上，砂芯模模具的型面为要制作的发动机壳体内型面，然后将中心轴贯穿插入砂芯模模具中心中心轴下端穿过定位孔，通过底部螺母固定中心轴，再从上方放入轴套，将轴套套在中心轴外围，然后在模具腔内填充砂子，并捣实，最后盖上第一盖板，将盖板螺母拧在中心轴上，封闭好装置。40.将装置放入烘箱固化砂芯模。砂芯模固化后，通过将头尾的螺母拧开，可以取下盖板和中心轴。将两半砂芯模模具分开可取出里面的砂芯模。41.实施例342.如图2所示，本发明提供一种碳纤维火箭发动机壳体可溶性砂芯模，包括芯轴、砂模定位件和砂芯模，砂芯模是由实施例1或/和实施例2提供的装置所制备；砂芯模从模具中取出后，将芯轴穿入砂芯模中心，砂模定位件与芯轴之间通过螺纹相固定，锁紧在砂芯模两端，定位砂芯模的轴向位置。通过同样的方法制备壳体另外几段的砂芯模，组装到芯轴上，形成完整的制备碳纤维火箭发动机壳体的可溶性砂芯模。









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