本發(fā)明屬于固體火箭發(fā)動機零部件加工技術領域，具體涉及一種亞聲速分離線單軸擺動噴管用噴管柔性堵蓋成型方法及模具。

背景技術：

固體火箭發(fā)動機是航天飛行器的動力裝置，由燃燒室(裝有推進劑藥柱)、噴管及點火器等主要部分組成。噴管位于燃燒室的尾部，由收斂段、喉襯及擴張段三部分組成，是固體火箭發(fā)動機的能量轉(zhuǎn)換裝置。

噴管堵蓋通過粘接或螺釘安裝在噴管的收斂段、喉襯或擴張段上，其主要功能有三個方面：a)封閉發(fā)動機燃燒室，起防潮、防塵作用；b)點火時為固體火箭發(fā)動機提供一個瞬時密閉容器，使燃氣在燃燒室內(nèi)停留一段時間，有利于點火壓強的建立，縮短點火延遲時間，實現(xiàn)可靠點火。如果噴管堵蓋打開壓強低，可造成點火延遲期增加，點火藥能量損失增大，嚴重時可出現(xiàn)發(fā)動機熄火；當打開壓強過高，引起過高的初始點火壓強峰，嚴重時可致使固體火箭發(fā)動機爆炸；c)作為尾部點火器的安裝支架。

根據(jù)工作用途，噴管堵蓋可分為蓄壓防塵防潮作用的環(huán)境堵蓋、專門設計的防塵防潮堵蓋、點火器支架式堵蓋、流量限制的結構形式堵蓋等。按其形狀，噴管堵蓋有球形堵蓋、平堵蓋、開槽式堵蓋、片形堵蓋、內(nèi)凹形堵蓋和異型堵蓋等；按其安裝位置，可分為擴張段頭部、擴張段內(nèi)型面、擴張段與喉襯的間隙、喉襯與收斂段的間隙和收斂段頭部等位置的噴管堵蓋；按其材料，可分為金屬堵蓋和非金屬堵蓋，金屬堵蓋又可分為純鋁堵蓋、硬鋁堵蓋及銅堵蓋等，非金屬堵蓋可分為復合材料堵蓋、泡沫塑料堵蓋和橡膠堵蓋等。由于噴管堵蓋為薄壁件且容易變形，在噴管研制過程中，出現(xiàn)了很多技術問題，如常出現(xiàn)漏氣現(xiàn)象，使得噴管堵蓋在存儲過程中被吹出，打開壓強偏低或偏高和噴管堵蓋無法打開導致固體火箭發(fā)動機爆炸等問題。

特別是對于一種亞聲速分離線的單軸擺動噴管，噴管堵蓋不僅在固體火箭發(fā)動機存儲和運輸過程中起防塵、防潮作用，而且在固體火箭發(fā)動機點火前后，噴管做擺動動作時也應具有密封作用和在規(guī)定壓強下打開的功能。

傳統(tǒng)的金屬堵蓋飛出質(zhì)量大、安全性低；復合材料堵蓋和泡沫塑料堵蓋柔性差、變形大、容易漏氣。目前亞聲速分離線的單軸擺動噴管噴管堵蓋多采用橡膠制成的柔性堵蓋，分成堵蓋一和堵蓋二兩部分。堵蓋一為厚度1mm左右的異型薄壁橡膠件，一邊粘接于收斂段內(nèi)型面上，另一邊跨過噴管亞聲速分離線與堵蓋二搭接粘接在一起，在噴管擺動時堵蓋一能適應一定的拉伸變形，不會造成過大的擺動力矩，也不會形成過大的剝離力導致粘接面脫粘，主要起密封作用。堵蓋二為厚度3mm左右的夾布橡膠件，粘接于喉襯內(nèi)型面上，其在0.5～2.5MPa壓強下可以以破壞形式打開，不僅起密封作用，而且起保證發(fā)動機點火壓強的作用。但該技術方案粘接面多，工藝復雜，密封可靠性差，噴管擺動后經(jīng)常出現(xiàn)粘接面脫粘漏氣的現(xiàn)象。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的就是要針對傳統(tǒng)加工方法的不足，提供一種提高固體火箭發(fā)動機密封可靠性和安全性的亞聲速分離線單軸擺動噴管用噴管柔性堵蓋成型方法及模具。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所設計的亞聲速分離線單軸擺動噴管用噴管柔性堵蓋成型方法，所述柔性堵蓋結構的尺寸參數(shù)包括厚壁母線長度L、薄壁母線長度l、厚壁厚度M及薄壁厚度m，所述柔性堵蓋的成型方法包括如下步驟：

1)柔性堵蓋成型模具的設計制造：按柔性堵蓋結構尺寸和橡膠模壓收縮率設計制造柔性堵蓋成型模具，且成型模具的型腔尺寸比柔性堵蓋的外形尺寸大2～3％；

2)制作膠片：采用天然橡膠混煉膠片，其膠片厚度T＝厚壁厚度M×(1+2％)/2+(0.2～0.3)mm；

3)裁剪膠片：將步驟2)中制得的膠片裁剪成兩張環(huán)形膠片和兩張圓形膠片，環(huán)形膠片的內(nèi)徑與圓形膠片的直徑相同φD＝兩倍的厚壁母線長度L，環(huán)形膠片的外徑φd＝φD+兩倍的薄壁母線長度l；

4)制備圓臺膠片：將兩張環(huán)形膠片均裁剪一個扇環(huán)，然后將扇環(huán)的兩邊對合形成圓臺膠片；

5)制備尼龍夾布：根據(jù)柔性堵蓋結構尺寸和展開值裁剪尼龍布，經(jīng)編織、沖孔制成圓形預尼龍夾布，放入間苯二酚—甲醛水溶液中預浸漬，晾干后涂刷膠粘劑晾干或烘干制成圓形尼龍夾布；

6)柔性堵蓋模壓成型：將柔性堵蓋成型模具放在平板硫化機上升溫至150～180℃，預熱保溫20～25min，使柔性堵蓋成型模具中的溫差不大于10℃；然后將兩個圓臺膠片放入下模薄壁型面上、將中間夾有尼龍夾布的兩個圓形膠片放入下模厚壁型面上，且環(huán)形膠片、尼龍夾布和圓形膠片的中心均與模具的中心重合；合模后逐級加壓、排氣后再加壓硫化，硫化完成后出模、修剪成柔性堵蓋。

進一步地，所述步驟1)中，成型模具中上模內(nèi)型面和下模內(nèi)型面的表面光潔度均不大于1.6μm。

進一步地，所述步驟2)中，天然橡膠采用的是一級煙膠片，天然橡膠混煉膠片的工藝過程如下：

向一級煙膠片中依次加入粘合劑Rs和ZnO混煉均勻→依次加入硬脂酸和月桂酸混煉均勻→依次加入促進劑和防老劑混煉均勻→依次加入白炭黑增強劑、凡士林增粘劑和半補強炭黑增強劑混煉均勻→依次加入粘合劑A和硫磺硫化劑混煉均勻→靜置8～16小時→性能測試→壓延→出片，得到厚度均勻的膠片；膠片混煉加料時，輥距為3～5mm，前輥溫度為45～50℃，后輥溫度比前輥溫度高5～10℃。

其中：混煉膠片中各成分的質(zhì)量份數(shù)比如下：一級煙膠片100、Rs粘合劑2.5～3.5、ZnO4.5～5.5、硬脂酸0.8～1.2、月桂酸1.1～1.3、促進劑2～3、防老劑2～3、白炭黑增強劑8～12、凡士林增粘劑2.7～3.1、半補強炭黑增強劑8～12、粘合劑A1.3～1.7及硫磺硫化劑0.8～1.2。

進一步地，所述促進劑為NOBS促進劑和TMTD促進劑的混合促進劑，所述防老劑為防老劑A和4010NA防老劑的混合防老劑。

進一步地，所述步驟5)中，尼龍布為840D錦綸子口布，且經(jīng)向和緯向斷裂強力500～800N/cm、經(jīng)向和緯向斷裂伸長率≤45％、厚度0.4±0.15mm及幅寬＞750mm。

進一步地，所述步驟5)中，裁剪、編織、沖孔的具體過程為：在尼龍布中心畫一個直徑為D的圓，沿尼龍布的四個邊將多余的絲線撕下，撕至與畫線相切處形成一個類似圓形尼龍布；對類似圓形尼龍布的四個邊均打結，每個邊的中間D/4～D/5距離各打N個結，N＝D/60mm+(1～2)，同一邊的N個結把相應的絲線束縛住，最后將四個角的部位沿圓弧挑線并打M個結，M＝1.4D/60mm-(2～3)，形成近似半徑為D/2的圓角，然后將打結點外部的經(jīng)緯線剪掉；最后在類似圓形尼龍布上沖若干個孔，若干個孔以類似圓形尼龍布的中心為圓心沿圓周均勻?qū)ΨQ分布，且孔徑φΔd和相互對稱的孔間距Δl由柔性堵蓋爆破值決定，形成近似直徑為D的圓形預尼龍夾布。

進一步地，所述步驟5)中，間苯二酚—甲醛水溶液中間苯二酚與甲醛摩爾比為1：1.5～2.5，溶劑為軟水或蒸餾水，pH值為8～9。

進一步地，所述步驟6)中，逐級加壓、排氣的過程如下：首先加壓至2～3MPa后卸壓，重復2～3次，再加壓至4.5～5.5MPa后卸壓，重復2～3次，再加壓至7～8MPa后卸壓，重復2～3次，再加壓至9～11MPa后卸壓，重復2～3次，排除模具型腔中的氣體，且總共排氣次數(shù)不少于8次。

進一步地，所述步驟6)中，逐級加壓、排氣完成后合模，加壓10±1MPa、保溫25～30min硫化，硫化完成后脫模、除溢膠飛邊得到所需的柔性堵蓋。

一種為實現(xiàn)上述成型方法而設計的亞聲速分離線單軸擺動噴管用噴管柔性堵蓋成型模具，包括上模及下模，所述上模和所述下模上均設置有手柄，所述下模外圓均布有若干個測溫孔。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，具有以下優(yōu)點：采用尼龍夾布增強柔性堵蓋厚壁處的強度，且對尼龍夾布結構和表面親和性進行了二次設計和處理，解決了普通尼龍夾布模壓過程中跑絲至薄壁部分導致柔性堵蓋漏氣的問題，解決了普通尼龍夾布與天然橡膠結合力差的問題，大大提高了柔性堵蓋的強度和工藝性，且工藝簡單、成本低廉；采用薄壁厚壁一體模壓成型的方式制備柔性堵蓋解決了亞聲速分離線單軸擺動噴管的柔性堵蓋漏氣問題，提高了安全性。

附圖說明

圖1為本實施例成型模具的結構示意圖；

圖2為本實施例中環(huán)形膠片結構示意圖；

圖3為本實施例中圓形膠片結構示意圖；

圖4為本實施例中尼龍布結構示意圖；

圖5為本實施例中尼龍夾布結構示意圖；

圖6為本實施例中柔性堵蓋結構示意圖。

其中：上模1、下模2、手柄3、測溫孔4、環(huán)形膠片5、扇環(huán)6、圓形膠片7、結8、孔9、柔性堵蓋10、尼龍夾布11。

具體實施方式

以下實施例中所采用的成型模具，如圖1所示，包括上模1及下模2，上模1和下模2上均設置有手柄3，下模2外圓均布有若干個測溫孔4。

下面結合附圖2、圖3、圖4、圖5及圖6和具體實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明，便于更清楚地了解本發(fā)明，但它們不對本發(fā)明構成限定。

實施例1

針對厚壁母線長度L＝110mm、薄壁母線長度l＝100mm、厚壁厚度M＝2.4～2.6mm、薄壁厚度m＝0.8～1.2mm、打開壓強0.5～1.0MPa及重量230g的亞聲速分離線單軸擺動噴管用噴管柔性堵蓋，其成型方法包括如下步驟：

1)柔性堵蓋成型模具的設計制造：按柔性堵蓋結構尺寸和橡膠模壓收縮率設計制造柔性堵蓋成型模具，且成型模具的型腔尺寸比柔性堵蓋的外形尺寸大3％；成型模具的上模和下模均采用45號鋼鋼板、鋼棒或鍛件，經(jīng)粗加工后，將其硬度調(diào)質(zhì)至30～35HRC，以提高模具表面硬度和模具強度；粗加工調(diào)質(zhì)后的上模和下模內(nèi)型面采用數(shù)控設備精加工，上模和下模型面表面光潔度均不大于1.6μm；

2)制作膠片：采用天然橡膠混煉膠片，天然橡膠采用的是一級煙膠片，一級煙膠片混煉膠片的工藝過程如下：

向一級煙膠片中依次加入粘合劑Rs和ZnO混煉均勻→依次加入硬脂酸和月桂酸混煉均勻→依次加入NOBS促進劑、TMTD促進劑和防老劑A、4010NA防老劑混煉均勻→依次加入四號氣相白炭黑增強劑、凡士林增粘劑和半補強炭黑增強劑混煉均勻→依次加入粘合劑A和硫磺硫化劑混煉均勻，膠片混煉加料時，控制輥距為5mm，前輥溫度為50℃，后輥溫度比前輥溫度高7℃，且每段加料完后，在0.5mm輥距薄通2～3次，使混煉更為均勻；其中：混煉膠片中各成分的質(zhì)量如下：一級煙膠片300g、Rs粘合劑10.5g、ZnO13.5g、硬脂酸3.6g、月桂酸3.3g、NOBS促進劑6g、TMTD促進劑1.5g、防老劑A3g、4010NA防老劑4.5g、四號氣相白炭黑增強劑24g、凡士林增粘劑8.1g、半補強炭黑增強劑36g、粘合劑A3.9g及硫磺硫化劑3.6g；

各粉料混合均勻后，靜置8小時以上，然后制作試樣測試各項性能：邵爾A硬度55±5度，扯斷強度≥14MPa，扯斷伸長率≥35％，膠料與織物剝離強度≥2KN/m，密度1.0～1.3g/cm³；

性能測試完畢符合要求后，壓延、出片，得到厚度均勻、無氣泡、裂紋、雜質(zhì)等缺陷的膠片，其膠片厚度T＝1.6mm；出片后至少四小時之后才能下一工序硫化；

3)裁剪膠片：將步驟2)中制得的膠片裁剪成兩張環(huán)形膠片5和兩張圓形膠片7，環(huán)形膠片5的內(nèi)徑與圓形膠片7的直徑相同φD＝兩倍的厚壁母線長度L＝220mm，環(huán)形膠片的外徑φd＝φD+兩倍的薄壁母線長度l＝420mm，如圖2、圖3所示；

4)制備圓臺膠片：結合圖4所示，將兩張環(huán)形膠片5均裁剪一個扇環(huán)6，然后將扇環(huán)的兩邊對合形成圓臺膠片；

5)制備尼龍夾布：根據(jù)柔性堵蓋結構尺寸和展開值裁剪尼龍布，經(jīng)編織、沖孔制成圓形預尼龍夾布，放入間苯二酚—甲醛水溶液中預浸漬，晾干后涂刷膠粘劑晾干或烘干制成圓形尼龍夾布；

本實施例中尼龍布采用840D錦綸子口布，且經(jīng)向和緯向斷裂強力500～800N/cm、經(jīng)向和緯向斷裂伸長率≤45％、厚度0.4±0.15mm及幅寬＞750mm；

裁剪、編織、沖孔的具體過程為：840D錦綸子口布裁剪出一塊P×P的尼龍布，P＝250mm，在尼龍布中心畫一個直徑為220mm的圓，沿尼龍布的四個邊將多余的絲線撕下，撕至與畫線相切處形成一個類似圓形尼龍布，如圖4所示；對類似圓形尼龍布的四個邊均打結，每個邊的中間73mm距離各打5個結8，同一邊的5個結把相應的絲線束縛住，即確保5個結都在絲線的外圍處，最后將四個角的部位沿圓弧挑線并打3個結，形成近似半徑為110mm的圓角，然后沿畫線將打結點外部的經(jīng)緯線剪掉；用樣沖或剪刀最后在類似圓形尼龍布上沖若干個孔9，若干個孔9以類似圓形尼龍布的中心為圓心沿圓周均勻分對稱布，且孔徑φΔd＝10mm和相互對稱的孔間距Δl＝30mm由柔性堵蓋爆破值決定，形成近似直徑為220mm的圓形預尼龍夾布，如圖5所示；

配制間苯二酚—甲醛水溶液，間苯二酚與甲醛摩爾比為1：2，溶劑為軟水或蒸餾水，用氫氧化鈉水溶液調(diào)節(jié)溶液pH值至8。間苯二酚—甲醛水溶液配制好后在室溫下靜放6h以上，將圓形預尼龍夾布放入間苯二酚—甲醛水溶液中，1分鐘后取出，晾干后涂刷開姆洛克402膠粘劑，晾干或烘干得到尼龍夾布11；

6)柔性堵蓋模壓成型：將柔性堵蓋成型模具放在平板硫化機上升溫至150℃，預熱保溫20min，使柔性堵蓋成型模具中的溫差不大于10℃；然后將兩個圓臺膠片放入下模薄壁型面上、將中間夾有尼龍夾布的兩個圓形膠片放入下模厚壁型面上，且環(huán)形膠片、尼龍夾布和圓形膠片的中心均與模具的中心重合；

合模后逐級加壓、排氣后再加壓硫化：首先加壓至2.5MPa后卸壓，重復2次，再加壓至5MPa后卸壓，重復2次，再加壓至7.5MPa后卸壓，重復2次，再加壓至10MPa后卸壓，重復2次，排除模具型腔中的氣體，且總共排氣次數(shù)不少于8次；逐級加壓、排氣完成后合模，加壓10±1MPa、保溫25～30min硫化，硫化完成后脫模、除溢膠飛邊得到所需的柔性堵蓋10，如圖6所示。

實施例2

針對厚壁母線長度L＝110mm、薄壁母線長度l＝100mm、厚壁厚度M＝2.4～2.6mm、薄壁厚度m＝0.8～1.2mm、打開壓強0.5～1.0MPa及重量230g的亞聲速分離線單軸擺動噴管用噴管柔性堵蓋，其成型方法包括如下步驟：

1)柔性堵蓋成型模具的設計制造：按柔性堵蓋結構尺寸和橡膠模壓收縮率設計制造柔性堵蓋成型模具，且成型模具的型腔尺寸比柔性堵蓋的外形尺寸大2％；成型模具的上模和下模均采用45號鋼鋼板、鋼棒或鍛件，經(jīng)粗加工后，將其硬度調(diào)質(zhì)至30～35HRC，以提高模具表面硬度和模具強度；粗加工調(diào)質(zhì)后的上模和下模內(nèi)型面采用數(shù)控設備精加工，上模和下模型面表面光潔度均不大于1.6μm；

2)制作膠片：采用天然橡膠混煉膠片，天然橡膠采用的是一級煙膠片，一級煙膠片混煉膠片的工藝過程如下：

向一級煙膠片中依次加入粘合劑Rs和ZnO混煉均勻→依次加入硬脂酸和月桂酸混煉均勻→依次加入NOBS促進劑、TMTD促進劑和防老劑A、4010NA防老劑混煉均勻→依次加入四號氣相白炭黑增強劑、凡士林增粘劑和半補強炭黑增強劑混煉均勻→依次加入粘合劑A和硫磺硫化劑混煉均勻，膠片混煉加料時，控制輥距為3mm，前輥溫度為45℃，后輥溫度比前輥溫度高10℃，且每段加料完后，在0.5mm輥距薄通2～3次，使混煉更為均勻；其中：混煉膠片中各成分的質(zhì)量如下：一級煙膠片300g、Rs粘合劑9g、ZnO15g、硬脂酸3g、月桂酸3.6g、NOBS促進劑6g、TMTD促進劑1.5g、防老劑A3g、4010NA防老劑4.5g、四號氣相白炭黑增強劑30g、凡士林增粘劑9g、半補強炭黑增強劑30g、粘合劑A4.5g及硫磺硫化劑3g；

各粉料混合均勻后，靜置8小時以上，然后制作試樣測試各項性能：邵爾A硬度55±5度，扯斷強度≥14MPa，扯斷伸長率≥35％，膠料與織物剝離強度≥2KN/m，密度1.0～1.3g/cm³；

性能測試完畢符合要求后，壓延、出片，得到厚度均勻、無氣泡、裂紋、雜質(zhì)等缺陷的膠片，其膠片厚度T＝1.6mm；出片后至少四小時之后才能下一工序硫化；

3)裁剪膠片：將步驟2)中制得的膠片裁剪成兩張環(huán)形膠片和兩張圓形膠片，環(huán)形膠片的內(nèi)徑與圓形膠片的直徑相同φD＝兩倍的厚壁母線長度L＝220mm，環(huán)形膠片的外徑φd＝φD+兩倍的薄壁母線長度l＝420mm；

4)制備圓臺膠片：將兩張環(huán)形膠片均裁剪一個扇環(huán)，然后將扇環(huán)的兩邊對合形成圓臺膠片；

5)制備尼龍夾布：根據(jù)柔性堵蓋結構尺寸和展開值裁剪尼龍布，經(jīng)編織、沖孔制成圓形預尼龍夾布，放入間苯二酚—甲醛水溶液中預浸漬，晾干后涂刷膠粘劑晾干或烘干制成圓形尼龍夾布；

本實施例中尼龍布采用840D錦綸子口布，且經(jīng)向和緯向斷裂強力500～800N/cm、經(jīng)向和緯向斷裂伸長率≤45％、厚度0.4±0.15mm及幅寬＞750mm；

裁剪、編織、沖孔的具體過程為：840D錦綸子口布裁剪出一塊P×P的尼龍布，P＝250mm，在尼龍布中心畫一個直徑為220mm的圓，沿尼龍布的四個邊將多余的絲線撕下，撕至與畫線相切處形成一個類似圓形尼龍布；對類似圓形尼龍布的四個邊均打結，每個邊的中間73mm距離各打5個結，同一邊的5個結把相應的絲線束縛住，即確保5個結都在絲線的外圍處，最后將四個角的部位沿圓弧挑線并打3個結，形成近似半徑為110mm的圓角，然后沿畫線將打結點外部的經(jīng)緯線剪掉；用樣沖或剪刀最后在類似圓形尼龍布上沖若干個孔，若干個孔以類似圓形尼龍布的中心為圓心沿圓周均勻?qū)ΨQ分布，且孔徑φΔd＝10mm和相互對稱的孔間距Δl＝30mm由柔性堵蓋爆破值決定，形成近似直徑為220mm的圓形預尼龍夾布；

配制間苯二酚—甲醛水溶液，間苯二酚與甲醛摩爾比為1：2，溶劑為軟水或蒸餾水，用氫氧化鈉水溶液調(diào)節(jié)溶液pH值至8。間苯二酚—甲醛水溶液配制好后在室溫下靜放6h以上，將圓形預尼龍夾布放入間苯二酚—甲醛水溶液中，1分鐘后取出，晾干后涂刷開姆洛克402膠粘劑，晾干或烘干得到尼龍夾布；

6)柔性堵蓋模壓成型：將柔性堵蓋成型模具放在平板硫化機上升溫至150℃，預熱保溫20，使柔性堵蓋成型模具中的溫差不大于10℃；然后將兩個圓臺膠片放入下模薄壁型面上、將中間夾有尼龍夾布的兩個圓形膠片放入下模厚壁型面上，且環(huán)形膠片、尼龍夾布和圓形膠片的中心均與模具的中心重合；

合模后逐級加壓、排氣后再加壓硫化：首先加壓至2.5MPa后卸壓，重復2次，再加壓至5MPa后卸壓，重復2次，再加壓至7.5MPa后卸壓，重復2次，再加壓至10MPa后卸壓，重復2次，排除模具型腔中的氣體，且總共排氣次數(shù)不少于8次；逐級加壓、排氣完成后合模，加壓10±1MPa、保溫25～30min硫化，硫化完成后脫模、除溢膠飛邊得到所需的柔性堵蓋。

實施例3

針對厚壁母線長度L＝220mm、薄壁母線長度l＝200mm、厚壁厚度M＝3～3.4mm、薄壁厚度m＝0.8～1.2mm、打開壓強0.5～1.0MPa及重量470g的亞聲速分離線單軸擺動噴管用噴管柔性堵蓋，其成型方法包括如下步驟：

1)柔性堵蓋成型模具的設計制造：按柔性堵蓋結構尺寸和橡膠模壓收縮率設計制造柔性堵蓋成型模具，且成型模具的型腔尺寸比柔性堵蓋的外形尺寸大3％；成型模具的上模和下模均采用45號鋼鋼板、鋼棒或鍛件，經(jīng)粗加工后，將其硬度調(diào)質(zhì)至30～35HRC，以提高模具表面硬度和模具強度；粗加工調(diào)質(zhì)后的上模和下模內(nèi)型面采用數(shù)控設備精加工，上模和下模型面表面光潔度均不大于1.6μm；

2)制作膠片：采用天然橡膠混煉膠片，天然橡膠采用的是一級煙膠片，一級煙膠片混煉膠片的工藝過程如下：

向一級煙膠片中依次加入粘合劑Rs和ZnO混煉均勻→依次加入硬脂酸和月桂酸混煉均勻→依次加入NOBS促進劑、TMTD促進劑和防老劑A、4010NA防老劑混煉均勻→依次加入四號氣相白炭黑增強劑、凡士林增粘劑和半補強炭黑增強劑混煉均勻→依次加入粘合劑A和硫磺硫化劑混煉均勻，膠片混煉加料時，控制輥距為4mm，前輥溫度為50℃，后輥溫度比前輥溫度高5℃，且每段加料完后，在0.5mm輥距薄通2～3次，使混煉更為均勻；其中：混煉膠片中各成分的質(zhì)量如下：一級煙膠片600g、Rs粘合劑18g、ZnO30g、硬脂酸6g、月桂酸7.2g、NOBS促進劑12g、TMTD促進劑3g、防老劑A6g、4010NA防老劑9g、四號氣相白炭黑增強劑60g、凡士林增粘劑18g、半補強炭黑增強劑60g、粘合劑A9g及硫磺硫化劑6g；

各粉料混合均勻后，靜置8小時以上，然后制作試樣測試各項性能：邵爾A硬度55±5度，扯斷強度≥14MPa，扯斷伸長率≥35％，膠料與織物剝離強度≥2KN/m，密度1.0～1.3g/cm³；

性能測試完畢符合要求后，壓延、出片，得到厚度均勻、無氣泡、裂紋、雜質(zhì)等缺陷的膠片，其膠片厚度T＝1.9mm；出片后至少四小時之后才能下一工序硫化；

3)裁剪膠片：將步驟2)中制得的膠片裁剪成兩張環(huán)形膠片和兩張圓形膠片，環(huán)形膠片的內(nèi)徑與圓形膠片的直徑相同φD＝兩倍的厚壁母線長度L＝440mm，環(huán)形膠片的外徑φd＝φD+兩倍的薄壁母線長度l＝840mm；

4)制備圓臺膠片：將兩張環(huán)形膠片均裁剪一個扇環(huán)，然后將扇環(huán)的兩邊對合形成圓臺膠片；

5)制備尼龍夾布：根據(jù)柔性堵蓋結構尺寸和展開值裁剪尼龍布，經(jīng)編織、沖孔制成圓形預尼龍夾布，放入間苯二酚—甲醛水溶液中預浸漬，晾干后涂刷膠粘劑晾干或烘干制成圓形尼龍夾布；

本實施例中尼龍布采用840D錦綸子口布，且經(jīng)向和緯向斷裂強力500～800N/cm、經(jīng)向和緯向斷裂伸長率≤45％、厚度0.4±0.15mm及幅寬＞750mm；

裁剪、編織、沖孔的具體過程為：840D錦綸子口布裁剪出一塊P×P的尼龍布，P＝470mm，在尼龍布中心畫一個直徑為440mm的圓，沿尼龍布的四個邊將多余的絲線撕下，撕至與畫線相切處形成一個類似圓形尼龍布；對類似圓形尼龍布的四個邊均打結，每個邊的中間147mm距離各打8個結，同一邊的8個結把相應的絲線束縛住，即確保8個結都在絲線的外圍處，最后將四個角的部位沿圓弧挑線并打8個結，形成近似半徑為220mm的圓角，然后沿畫線將打結點外部的經(jīng)緯線剪掉；用樣沖或剪刀最后在類似圓形尼龍布上沖若干個孔，若干個孔以類似圓形尼龍布的中心為圓心沿圓周均勻?qū)ΨQ分布，且孔徑φΔd＝10mm和相互對稱的孔間距Δl＝30mm由柔性堵蓋爆破值決定，形成近似直徑為440mm的圓形預尼龍夾布；

配制間苯二酚—甲醛水溶液，間苯二酚與甲醛摩爾比為1：2，溶劑為軟水或蒸餾水，用氫氧化鈉水溶液調(diào)節(jié)溶液pH值至8。間苯二酚—甲醛水溶液配制好后在室溫下靜放8h以上，將圓形預尼龍夾布放入間苯二酚—甲醛水溶液中，1分鐘后取出，晾干后涂刷開姆洛克402膠粘劑，晾干或烘干得到尼龍夾布；

6)柔性堵蓋模壓成型：將柔性堵蓋成型模具放在平板硫化機上升溫至150℃，預熱保溫20，使柔性堵蓋成型模具中的溫差不大于10℃；然后將兩個圓臺膠片放入下模薄壁型面上、將中間夾有尼龍夾布的兩個圓形膠片放入下模厚壁型面上，且環(huán)形膠片、尼龍夾布和圓形膠片的中心均與模具的中心重合；

合模后逐級加壓、排氣后再加壓硫化：首先加壓至2.5MPa后卸壓，重復2次，再加壓至5MPa后卸壓，重復2次，再加壓至7.5MPa后卸壓，重復2次，再加壓至10MPa后卸壓，重復2次，排除模具型腔中的氣體，且總共排氣次數(shù)不少于8次；逐級加壓、排氣完成后合模，加壓10±1MPa、保溫25～30min硫化，硫化完成后脫模、除溢膠飛邊得到所需的柔性堵蓋。

實施例4

針對厚壁母線長度L＝220mm、薄壁母線長度l＝200mm、厚壁厚度M＝3～3.4mm、薄壁厚度m＝0.8～1.2mm、打開壓強0.5～1.0MPa及重量470g的亞聲速分離線單軸擺動噴管用噴管柔性堵蓋，其成型方法包括如下步驟：

1)柔性堵蓋成型模具的設計制造：按柔性堵蓋結構尺寸和橡膠模壓收縮率設計制造柔性堵蓋成型模具，且成型模具的型腔尺寸比柔性堵蓋的外形尺寸大3％；成型模具的上模和下模均采用45號鋼鋼板、鋼棒或鍛件，經(jīng)粗加工后，將其硬度調(diào)質(zhì)至30～35HRC，以提高模具表面硬度和模具強度；粗加工調(diào)質(zhì)后的上模和下模內(nèi)型面采用數(shù)控設備精加工，上模和下模型面表面光潔度均不大于1.6μm；

2)制作膠片：采用天然橡膠混煉膠片，天然橡膠采用的是一級煙膠片，一級煙膠片混煉膠片的工藝過程如下：

向一級煙膠片中依次加入粘合劑Rs和ZnO混煉均勻→依次加入硬脂酸和月桂酸混煉均勻→依次加入NOBS促進劑、TMTD促進劑和防老劑A、4010NA防老劑混煉均勻→依次加入四號氣相白炭黑增強劑、凡士林增粘劑和半補強炭黑增強劑混煉均勻→依次加入粘合劑A和硫磺硫化劑混煉均勻，膠片混煉加料時，控制輥距為4mm，前輥溫度為48℃，后輥溫度比前輥溫度高8℃，且每段加料完后，在0.5mm輥距薄通3次，使混煉更為均勻；其中：混煉膠片中各成分的質(zhì)量如下：一級煙膠片600g、Rs粘合劑15g、ZnO33g、硬脂酸4.8g、月桂酸7.8g、NOBS促進劑12g、TMTD促進劑3g、防老劑A6g、4010NA防老劑9g、四號氣相白炭黑增強劑48g、凡士林增粘劑18.6g、半補強炭黑增強劑48g、粘合劑A10.2g及硫磺硫化劑4.8g；

各粉料混合均勻后，靜置8小時以上，然后制作試樣測試各項性能：邵爾A硬度55±5度，扯斷強度≥14MPa，扯斷伸長率≥35％，膠料與織物剝離強度≥2KN/m，密度1.0～1.3g/cm³；

性能測試完畢符合要求后，壓延、出片，得到厚度均勻、無氣泡、裂紋、雜質(zhì)等缺陷的膠片，其膠片厚度T＝1.9mm；出片后至少四小時之后才能下一工序硫化；

3)裁剪膠片：將步驟2)中制得的膠片裁剪成兩張環(huán)形膠片和兩張圓形膠片，環(huán)形膠片的內(nèi)徑與圓形膠片的直徑相同φD＝兩倍的厚壁母線長度L＝440mm，環(huán)形膠片的外徑φd＝φD+兩倍的薄壁母線長度l＝840mm；

4)制備圓臺膠片：將兩張環(huán)形膠片均裁剪一個扇環(huán)，然后將扇環(huán)的兩邊對合形成圓臺膠片；

5)制備尼龍夾布：根據(jù)柔性堵蓋結構尺寸和展開值裁剪尼龍布，經(jīng)編織、沖孔制成圓形預尼龍夾布，放入間苯二酚—甲醛水溶液中預浸漬，晾干后涂刷膠粘劑晾干或烘干制成圓形尼龍夾布；

本實施例中尼龍布采用840D錦綸子口布，且經(jīng)向和緯向斷裂強力500～800N/cm、經(jīng)向和緯向斷裂伸長率≤45％、厚度0.4±0.15mm及幅寬＞750mm；

裁剪、編織、沖孔的具體過程為：840D錦綸子口布裁剪出一塊P×P的尼龍布，P＝470mm，在尼龍布中心畫一個直徑為440mm的圓，沿尼龍布的四個邊將多余的絲線撕下，撕至與畫線相切處形成一個類似圓形尼龍布；對類似圓形尼龍布的四個邊均打結，每個邊的中間147mm距離各打8個結，同一邊的8個結把相應的絲線束縛住，即確保8個結都在絲線的外圍處，最后將四個角的部位沿圓弧挑線并打8個結，形成近似半徑為220mm的圓角，然后沿畫線將打結點外部的經(jīng)緯線剪掉；用樣沖或剪刀最后在類似圓形尼龍布上沖若干個孔，若干個孔以類似圓形尼龍布的中心為圓心沿圓周均勻?qū)ΨQ分布，且孔徑φΔd＝10mm和相互對稱的孔間距Δl＝30mm由柔性堵蓋爆破值決定，形成近似直徑為440mm的圓形預尼龍夾布；

配制間苯二酚—甲醛水溶液，間苯二酚與甲醛摩爾比為1：2.5，溶劑為軟水或蒸餾水，用氫氧化鈉水溶液調(diào)節(jié)溶液pH值至8。間苯二酚—甲醛水溶液配制好后在室溫下靜放8h以上，將圓形預尼龍夾布放入間苯二酚—甲醛水溶液中，1分鐘后取出，晾干后涂刷開姆洛克402膠粘劑，晾干或烘干得到尼龍夾布；

6)柔性堵蓋模壓成型：將柔性堵蓋成型模具放在平板硫化機上升溫至180℃，預熱保溫20min，使柔性堵蓋成型模具中的溫差不大于10℃；然后將兩個圓臺膠片放入下模薄壁型面上、將中間夾有尼龍夾布的兩個圓形膠片放入下模厚壁型面上，且環(huán)形膠片、尼龍夾布和圓形膠片的中心均與模具的中心重合；

合模后逐級加壓、排氣后再加壓硫化：首先加壓至3MPa后卸壓，重復2次，再加壓至5.5MPa后卸壓，重復2次，再加壓至8MPa后卸壓，重復2次，再加壓至11MPa后卸壓，重復2次，排除模具型腔中的氣體，且總共排氣次數(shù)不少于8次；逐級加壓、排氣完成后合模，加壓11MPa、保溫130min硫化，硫化完成后脫模、除溢膠飛邊得到所需的柔性堵蓋。