一种增雨防雹弹发动机复合壳体湿法缠绕方法与流程

本发明涉及缠绕工艺，具体说是一种增雨防雹弹发动机复合壳体湿法缠绕方法。

背景技术：

1、在气象局增雨工作中需要用到增雨防雹弹，增雨防雹弹的发动机壳体冲压装置是其主要结构部件，具有容纳推进剂燃烧，生成高温膨胀气体的作用，这些膨胀气体通过发动机喷灌加速，由此对增雨防雹弹产生推力。壳体要求具有拉伸强度高、耐热性好、量化轻的特点。

2、增雨防雹弹尾焰燃烧产生的压力为12～16mpa，尾焰纵向燃烧在壳体中产生的压力主要由壳体的纵向强度来支撑，如果纵向强度不够就会产生壳体断裂的危险，为了保证壳体的强度和质量，壳体设计强度一般需要达到尾焰喷射最高压力的1.5倍，使得壳体可以承受18mpa的强度要求，但是目前的增雨防雹弹发动机壳体由于两头需要螺纹连接，壳体螺纹处的强度最弱，一般只能达到纯壳体的0.75倍，因此如何增强螺纹处的强度，得到整体强度高的增雨防雹弹发动机壳体，成为防止壳体出现漏压的关键。

3、现有增雨防雹弹发动机复合壳体的模具都是均匀的圆柱体，需要在脱模后对壳体进行车削形成螺纹，以10mm厚度壳体为例，壳体车削2.3mm厚度，36mm长度的螺纹，螺纹处壳体强度下降约25％，严重影响复合壳体的整体强度。

技术实现思路

1、为解决上述问题，本发明的目的是提供一种增雨防雹弹发动机复合壳体湿法缠绕方法。

2、本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：

3、一种增雨防雹弹发动机复合壳体湿法缠绕方法，包括以下步骤：

4、①准备模具，所述模具包括圆柱状轴体，所述圆柱状轴体两端设置外周螺纹；

5、②在螺纹处用玻璃纤维进行缠绕，填平螺纹处的不平度，得到螺纹连接填充环向层11；

6、③在两端外周螺纹内的圆柱状轴体铺设耐烧蚀层12，所述耐烧蚀层12由玻璃纤维和喷涂在玻璃纤维上的耐烧蚀基体组成；所述玻璃纤维的厚度为0.12～0.18mm，所述耐烧蚀层的厚度为0.6～0.9mm；所述耐烧蚀基体层的材料为改性环氧树脂涂料；

7、④在耐烧蚀基体上用玻璃纤维进行环向缠绕，达到和螺纹处平度误差≤0.1mm，得到第一环向压紧层13；

8、⑤用玻璃纤维对模具进行z1＝45～50°角螺旋缠绕，结束后用玻璃纤维进行环向缠绕以压实和弥补环向间隙，得到第一螺旋层14；

9、⑥在两侧螺纹处沿环向缠绕方向铺设一层双向碳纤维布，得到螺纹处双向碳纤维布层15；用玻璃纤维对模具进行环向缠绕压实，得到第二环向压紧层16；

10、⑦用玻璃纤维对模具进行z2＝45～40°角缠绕2层，得到第二螺旋层17，结束后用玻璃纤维进行环向缠绕压实，得到第三环向压紧层18；

11、⑧用玻璃纤维对模具进行z3＝35～30°角缠绕2层，得到第三螺旋层19，结束后用玻璃纤维进行环向缠绕压实，得到第四环向压紧层20；

12、在步骤⑤、⑦、⑧中z1＞z2＞z3；

13、⑨用玻璃纤维对螺纹处进行环向压紧，得到螺纹压紧层21。

14、优选的，所述模具包括模具主体1和螺纹套筒2，所述模具主体1包括两段直径不同的圆柱体，其中大直径圆柱体远离小直径圆柱体的一端设有第一外螺纹3，螺纹套筒2的外径与模具主体1的大直径圆柱体外径相同，螺纹套筒2的内径与模具主体1的小直径圆柱体的外径配合，螺纹套筒2套装在模具主体1的小直径圆柱体外周，螺纹套筒2靠近模具主体1的大直径圆柱体一侧设置有第二外螺纹4。

15、优选的，所述双向碳纤维布规格为200g-t450。200g是双向碳纤维布的每平方米的克重，t450为拉伸强度最大值为4500mpa。

16、优选的，步骤⑥中的双向碳纤维布并向螺纹根部继续纵向延长55～65mm。

17、优选的，所述玻璃纤维的规格为50g。玻璃纤维的每平方米克重为50g。

18、优选的，z1-z2＞3°，z2-z3＞3°。

19、优选的，z1＝45°，z2＝40°，z3＝35°。

20、本发明相比现有技术具有以下优点：

21、本发明的增雨防雹弹发动机复合壳体湿法缠绕方法，得到的壳体在静态试验中可以承受18mpa的强度，甚至达到21mpa，保证了壳体的强度和质量，在增雨防雹弹发射时，壳体不会发生断裂或者出现漏压现象。

22、本发明的增雨防雹弹发动机复合壳体湿法缠绕方法，首先，采用带有螺纹的模具，将壳体螺纹部位直接在模具上一体成型，改善了螺纹部位的强度，将螺纹一体缠绕成型，解决了因车削螺纹带来的强度损伤问题，壳体螺纹处的强度相比机加工螺纹处的强度提高了10％左右；其次，在螺纹部位的中间缠绕工艺中采用双向碳纤维布，提高了螺纹部位的强度，并且采用阶梯角度的螺旋缠绕工艺，通过缠绕方向z1-z2-z3的角度变化，用z2缠绕填补z1的缠绕间隙，z3缠绕填补z2的缠绕间隙，随着角度变化，提高了壳体刚度；最后，壳体是经过缠绕机环向和螺旋层相互铺垫，具有较高的张力，通过阶梯变化的螺旋缠绕叫来弥补每层纵向缠绕的间隙，通过环向缠绕来压实螺旋缠绕，防止成品壳体出现漏压现象。

技术特征：

1.一种增雨防雹弹发动机复合壳体湿法缠绕方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种增雨防雹弹发动机复合壳体湿法缠绕方法，其特征在于：所述模具包括模具主体1和螺纹套筒2，所述模具主体1包括两段直径不同的圆柱体，其中大直径圆柱体远离小直径圆柱体的一端设有第一外螺纹3，螺纹套筒2的外径与模具主体1的大直径圆柱体外径相同，螺纹套筒2的内径与模具主体1的小直径圆柱体的外径配合，螺纹套筒2套装在模具主体1的小直径圆柱体外周，螺纹套筒2靠近模具主体1的大直径圆柱体一侧设置有第二外螺纹4。

3.根据权利要求1所述的一种增雨防雹弹发动机复合壳体湿法缠绕方法，其特征在于：所述双向碳纤维布规格为200g-t450。

4.根据权利要求1所述的一种增雨防雹弹发动机复合壳体湿法缠绕方法，其特征在于：步骤⑥中的双向碳纤维布并向螺纹根部继续纵向延长55～65mm。

5.根据权利要求1所述的一种增雨防雹弹发动机复合壳体湿法缠绕方法，其特征在于：所述玻璃纤维的规格为50g。

6.根据权利要求1所述的一种增雨防雹弹发动机复合壳体湿法缠绕方法，其特征在于：z1-z2＞3°，z2-z3＞3°。

7.根据权利要求1所述的一种增雨防雹弹发动机复合壳体湿法缠绕方法，其特征在于：z1＝45°，z2＝40°，z3＝35°。

技术总结本发明公开了一种增雨防雹弹发动机复合壳体湿法缠绕方法，涉及缠绕工艺技术领域，首先采用带有螺纹的模具，将壳体螺纹部位直接在模具上一体成型，其次在螺纹部位的中间缠绕工艺中采用双向碳纤维布，提高了螺纹部位的强度，并且采用阶梯角度的螺旋缠绕工艺，通过缠绕方向z<subgt;1</subgt;‑z<subgt;2</subgt;‑z<subgt;3</subgt;的角度变化，用z<subgt;2</subgt;缠绕填补z<subgt;1</subgt;的缠绕间隙，z<subgt;3</subgt;缠绕填补z<subgt;2</subgt;的缠绕间隙，随着角度变化，提高了壳体刚度，本发明的增雨防雹弹发动机复合壳体湿法缠绕方法，得到的壳体在静态试验中可以承受18MPa的强度，甚至达到21MPa，保证了壳体的强度和质量，在增雨防雹弹发射时，壳体不会发生断裂或者出现漏压现象。技术研发人员：王康,袁森,邓建鹏,王君哲,张鲁宁,陈丰雨,孙王勇,石泽洋,张海东,耿昊鹏受保护的技术使用者：山东北方现代化学工业有限公司技术研发日：技术公布日：2024/8/27