多瓣式树脂基复合材料易碎防护盖及其制备方法与流程

1.本发明涉及的是一种军工辅助设备领域的技术，具体是一种带有加强筋的多瓣式树脂基复合材料易碎防护盖及其制备方法。

背景技术：

2.导弹发射箱盖是导弹贮存和发射系统的重要组成部分，在发射导弹时需要迅速打开以保证导弹的顺利发射。传统的导弹发射装置一般采用机械式开盖或爆破盖等形式的金属盖，但因其复杂的开盖机构和较高的维护成本逐渐被树脂基复合材料易碎盖所替代。目前，一些发达国家已经采用树脂基复合材料制备成导弹发射装置的易碎盖并开始装配使用，比如美国mk41导弹发射系统、英国“海浪”垂直发射系统和俄罗斯c-300型导弹垂直发射装置等。
3.对于冷发射导弹发射箱盖来说，必须通过导弹弹头撞击防护盖的方式来打开防护盖，这对导弹发射箱盖的结构和开盖方式提出了更高的要求：1.易碎性：在导弹弹头冲击易碎防护盖时，防护盖应在尽可能小的冲击力下就可以开盖，以保证弹头不受到破坏；2.防护性：在导弹发射箱处于密闭状态时，易碎防护盖还需抵抗外部环境的砸击，对发射箱内部装置起到保护作用。

技术实现要素：

4.本发明针对现有技术针对气流冲破的方式设计易碎盖，并且采用的树脂基复合材料成型工艺为手糊成型，质量稳定性较难控制的缺陷，提出一种多瓣式树脂基复合材料易碎防护盖及其制备方法，满足冷发射的条件下对易碎防护盖易碎性和防护性的要求：在导弹发射时，易碎防护盖仅需要较小的冲击力就可以破裂呈多瓣飞出，减少导弹弹头的受力；在导弹发射箱处于密闭状态时，易碎防护盖还能抵抗外部环境的砸击，对发射箱内部装置起到保护作用。
5.本发明是通过以下技术方案实现的：
6.本发明涉及一种多瓣式树脂基复合材料易碎防护盖，包括：环形框架以及设置于其中的八个扇形结构的瓜瓣以及一个圆形顶盖，其中：组合后的瓜瓣与顶盖构成半椭球型空腔。
7.所述的瓜瓣内侧设有加强筋。
8.所述的框架与瓜瓣之间、瓜瓣与顶盖之间以及相邻瓜瓣之间均为胶接。
9.所述的瓜瓣和顶盖由高强玻璃纤维平纹布增强环氧树脂复合材料制成。
10.所述的瓜瓣沿圆周方向均分成8个，每个瓜瓣都设有加强筋。
11.所述的加强筋沿瓜瓣内侧，即面向导弹冲击方向一侧的胶接处设置。
12.在导弹发射时，易碎盖在弹头的撞击下以顶盖和八个瓜瓣的形式分别破坏飞出，飞出体单位质量小，有效减少对周围设备的影响；在导弹发射箱处于密闭状态时，可以抵抗外部环境的砸击，对发射箱内部装置起到保护作用。
13.本发明涉及上述多瓣式树脂基复合材料易碎防护盖的制备方法，使用树脂转移模塑成型方法，避免了手糊成型强烈依赖于操作人员、质量稳定性差的问题，简单方便并且质量稳定性好，该方法具体包括：
14.步骤1)裁剪出所需尺寸和层数的高强玻璃纤维平纹布；
15.步骤2)清理瓜瓣和顶盖模具，涂好脱模剂；
16.步骤3)将高强玻璃纤维布按照预设的铺层方式分别铺设在瓜瓣和顶盖模具中；
17.步骤4)模具合模，抽真空，通过灌胶机向模具中注入环氧树脂和固化剂；
18.步骤5)将模具放入烘箱加热固化；
19.步骤6)将模具从烘箱中取出，冷却后脱模，打磨；
20.步骤7)将瓜瓣与铝合金底座之间采用结构胶胶接，将瓜瓣与瓜瓣之间、瓜瓣与顶盖之间采用硅胶胶黏剂胶接，待胶黏剂固化后获得带有加强筋的多瓣式树脂基复合材料易碎防护盖。技术效果
21.本发明采用瓜瓣内侧加强筋的设计，辅以树脂基复合材料易碎防护盖的rtm制备方法，通过加强筋的引入和加强筋宽度和厚度设计来提高瓜瓣与瓜瓣之间、瓜瓣与顶盖之间的胶接面积，提高易碎盖抵抗外部环境砸击性能，保证结构强度的同时减轻结构质量。通过采用rtm成型工艺制备瓜瓣和顶盖，可以解决采用手糊成型工艺制备的防护盖内部缺陷多、质量稳定性差的不足。
附图说明
22.图1为本发明结构示意图；
23.图2为本发明侧视图；
24.图3为本发明的树脂基复合材料瓜瓣中面向导弹冲击方向一侧的加强筋结构示意图；
25.图中：1框架、2瓜瓣与框架胶接处、3瓜瓣与瓜瓣胶接处、4瓜瓣、5顶盖、6瓜瓣与顶盖胶接处、7加强筋。
具体实施方式
26.如图1所示，为本实施例涉及一种带有加强筋的多瓣式树脂基复合材料易碎防护盖的制备方法，包括：
27.步骤1.根据易碎防护盖设定的尺寸裁好高强玻璃纤维平纹布，玻璃纤维布厚度为0.22mm，每个瓜瓣20层，顶盖32层；
28.步骤2.清理瓜瓣和顶盖模具，涂好脱模剂；
29.步骤3.高强玻璃纤维布按照预设的铺层方式分别铺设在瓜瓣和顶盖模具中，瓜瓣的铺层为(0
°
/90
°
)
5s
；顶盖的铺层为(0
°
/45
°
/90
°
/-45
°
)
4s
；
30.步骤4.模具合模，抽真空，通过灌胶机向模具中注入环氧树脂和固化剂；
31.步骤5.将模具放入烘箱120℃固化3小时；
32.步骤6.将模具从烘箱中取出，冷却至室温后脱模，打磨；
33.步骤7.将瓜瓣与将瓜瓣与铝合金底座之间采用结构胶胶接，将瓜瓣与瓜瓣之间、
瓜瓣与顶盖之间采用硅胶胶黏剂胶接，待胶黏剂固化后获得带有加强筋的多瓣式树脂基复合材料易碎防护盖。
34.如图1-图3所示，本实施例基于上述方法制备得到的多瓣式树脂基复合材料易碎防护盖，包括：环形框架1以及设置于其中的八个扇形结构的瓜瓣4以及一个圆形顶盖5，其中：组合后的瓜瓣与顶盖构成半椭球型空腔。
35.所述的瓜瓣内侧设有加强筋7。
36.本发明针对冷发射导弹防护箱盖易碎性和防护性的要求，通过设计顶盖和八个瓜瓣的结构组成飞出部分，使易碎盖飞出时飞出体单位质量小，有效减少对周围设备的影响；通过设计瓜瓣与瓜瓣之间、瓜瓣与顶盖之间的胶接结构以及胶黏剂的选择，保证防护盖在收到导弹弹头冲击时仅需要较小的冲击力就可以飞出，降低导弹弹头受力；通过加强筋的引入和加强筋宽度和厚度设计来提高瓜瓣与瓜瓣之间、瓜瓣与顶盖之间的胶接强度，提高易碎盖抵抗外部环境砸击性能，保证结构强度的同时减轻结构质量；通过采用rtm成型工艺制备瓜瓣和顶盖，可以解决采用手糊成型工艺制备的防护盖内部缺陷多、质量稳定性差的不足。
37.上述具体实施可由本领域技术人员在不背离本发明原理和宗旨的前提下以不同的方式对其进行局部调整，本发明的保护范围以权利要求书为准且不由上述具体实施所限，在其范围内的各个实现方案均受本发明之约束。

技术特征：

1.一种多瓣式树脂基复合材料易碎防护盖，其特征在于，包括：环形框架以及设置于其中的八个扇形结构的瓜瓣以及一个圆形顶盖，其中：组合后的瓜瓣与顶盖构成半椭球型空腔；所述的瓜瓣内侧设有加强筋。2.根据权利要求1所述的多瓣式树脂基复合材料易碎防护盖，其特征是，所述的框架与瓜瓣之间、瓜瓣与顶盖之间以及相邻瓜瓣之间均为胶接。3.根据权利要求1所述的多瓣式树脂基复合材料易碎防护盖，其特征是，所述的瓜瓣和顶盖由高强玻璃纤维平纹布增强环氧树脂复合材料制成。4.根据权利要求1所述的多瓣式树脂基复合材料易碎防护盖，其特征是，所述的瓜瓣沿圆周方向均分成8个，每个瓜瓣都设有加强筋；所述的加强筋沿瓜瓣内侧，即面向导弹冲击方向一侧的胶接处设置。5.一种根据权利要求1-4中任一所述的多瓣式树脂基复合材料易碎防护盖的制备方法，其特征在于，使用树脂转移模塑成型方法，具体包括：步骤1)裁剪出所需尺寸和层数的高强玻璃纤维平纹布；步骤2)清理瓜瓣和顶盖模具，涂好脱模剂；步骤3)将高强玻璃纤维布按照预设的铺层方式分别铺设在瓜瓣和顶盖模具中；步骤4)模具合模，抽真空，通过灌胶机向模具中注入环氧树脂和固化剂；步骤5)将模具放入烘箱加热固化；步骤6)将模具从烘箱中取出，冷却后脱模，打磨；步骤7)将瓜瓣与铝合金底座之间采用结构胶胶接，将瓜瓣与瓜瓣之间、瓜瓣与顶盖之间采用硅胶胶黏剂胶接，待胶黏剂固化后获得带有加强筋的多瓣式树脂基复合材料易碎防护盖。

技术总结

一种多瓣式树脂基复合材料易碎防护盖及其制备方法，包括：环形框架以及设置于其中的八个扇形结构的瓜瓣以及一个圆形顶盖，其中：组合后的瓜瓣与顶盖构成半椭球型空腔，瓜瓣内侧设有加强筋。本发明满足冷发射的条件下对易碎防护盖易碎性和防护性的要求：在导弹发射时，易碎防护盖仅需要较小的冲击力就可以破裂呈多瓣飞出，减少导弹弹头的受力；在导弹发射箱处于密闭状态时，易碎防护盖还能抵抗外部环境的砸击，对发射箱内部装置起到保护作用。对发射箱内部装置起到保护作用。对发射箱内部装置起到保护作用。