軟質推進劑力學性能試樣前處理薄片切削裝置製造方法
2023-10-07 01:48:29 2
軟質推進劑力學性能試樣前處理薄片切削裝置製造方法
【專利摘要】本發明公開了一種軟質推進劑力學性能試樣前處理薄片切削裝置，是為了解決現有軟質推進劑性能試樣前處理薄片的手工切削尺寸控制不準確、平行性差、試片質量難以滿足測試要求的問題。本發明是由試樣承載單元、切削刀具單元和氣動單元組成。本發明可用於軟質推進劑力學性能試樣前處理薄片的切削，試樣薄片尺寸可控、均勻，節約了試樣用量，提高了工作效率和試驗數據的準確性。
【專利說明】軟質推進劑力學性能試樣前處理薄片切削裝置
【技術領域】
[0001] 本發明屬於推進劑性能測試領域，主要涉及軟質推進劑力學性能測試用規定厚度 試樣薄片的切削裝置。
【背景技術】
[0002] 力學性能是推進劑的重要性能之一，關係到固體火箭發動機做功時的安全性和發 動機的貯存壽命，目前已形成有相應的標準方法，如GJB770B-2005方法413. 1-413. 4和 414. 1等。其試驗方法主要是將推進劑方坯藥加工處理成規定的尺寸和形狀，然後在材料 試驗機上通過施加恆定的應力或應變或應力變化速率，進而獲得在特定條件下推進劑的力 學性能，如最大抗拉強度、斷裂強度、最大伸長率和斷裂伸長率等。對不同種類的推進劑而 言，試樣的形狀和尺寸要求不同。但其共同之處在於試樣處理首先都需要將製成的推進劑 方坯進一步製成規定厚度（厚度偏差±0. 5mm)的薄片，然後在其它模具下加工成試驗樣品 所需的形狀和尺寸，因此規定厚度的薄片的加工是試樣製備能否合格的關鍵一步。軟質推 進劑的力學特徵是硬度較小（邵氏硬度小於50)容易變形的彈性體材料。目前，試樣薄片 主要採用手工轉動切削刀具加工而成，定位採用直尺手工定位，手工切削前，是通過直尺在 推進劑方坯的一個面上標註等間隔的直線確定藥片厚度，刀具沿標定直線進行切削。但彈 性體方坯藥在刀具的作用下易發生變形或移動，使得切出試片厚度不均勻，難以控制在國 軍標規定的偏差之內，不滿足國軍標測試要求。上述操作不僅導致試樣浪費，且試驗數據離 散性大，數據不準確，增加了試驗結果的人為影響因素。另外，全靠手工切削和人工測量，效 率低。由於推進劑種類很多，工藝不同，推進劑的力學性能差異很大，切削時難以採用同一 設備，需要根據推進劑力學特性的確定。
【發明內容】
[0003] 本發明要解決的技術問題是，針對現有技術存在的缺陷，提供一套推進劑力學性 能試樣薄片多片一次加工成型裝置。
[0004] 為解決上述技術問題，本發明所提供的軟質推進劑力學試樣前處理薄片切削裝置 包括試樣承載單元、切削刀具單元和氣動單元。
[0005] 所述試樣承載單元由試樣底座、樣品池、限位板和退樣板組成。樣品池位於試樣底 座正中央，樣品池右端的樣品池頂面和樣品池底面刻有長方形限位板上下卡槽，用於限位 板的固定；樣品池頂面上開有與由鈹銅刀具組刀片一一對應的等間距水平限位通槽，水平 限位通槽將樣品池頂面分為等寬度的退樣板；樣品池後壁開有與水平限位通槽貫通的堅直 通槽，並一直延伸到樣品池底面，在樣品池底面上刻有與水平限位通槽等間距的長方形底 部凹槽，長方形底部凹槽與水平限位通槽一一對應，長方形底部凹槽與堅直通槽相貫通，長 方形凹槽底部鋪有與長方形凹槽等寬度的安全橡膠墊片。
[0006] 所述切削刀具單元由鈹銅刀具組和隔塊組成。鈹銅刀具組由一系列等間距的平行 鈹銅刀片組成，刀片與刀片之間採用經標定的等尺寸隔塊隔開，刀片與隔塊交替串聯在刀 具支架杆上，刀具支架杆用刀具支架杆墊片和刀具支架杆螺母固定在固定支架上；鈹銅刀 具組刀片的高度大於樣品池高度；鈹銅刀具組固定在刀具支架杆上。
[0007] 所述氣動單元包含防爆空氣壓縮機和活塞杆。活塞杆與防爆空氣壓縮機連接，固 定支架正中間通過連接杆與活塞杆相連，活塞杆與防爆空氣壓縮機相連。
[0008] 本發明的有益效果體現在以下幾個方面：
[0009] ( -）採用本發明，將方坯藥放置在樣品池中，啟動防爆空氣壓縮機，與防暴空氣 壓縮機相連的活塞杆推動刀具組向下運動，切削試樣，刀具穿透試樣後活塞杆復位，完成一 次切削，取下切削好的試樣薄片，進入下一次切削。在切削過程中，試樣薄片的厚度通過預 先設定的刀片之間的距離即隔塊厚度控制，實現了試樣薄片厚度的準確控制，而且保證了 試樣薄片的均勻性和製備質量。
[0010](二）本發明通過刀具組的一次運動即可完成多片試樣薄片的一次切削，試樣薄 片切削過程中只有第一片和最後一片邊料不能利用以外，其餘薄片都可以利用，不僅提高 了試片的切削效率，同時降低了試樣薄片質量的人為影響因素和資源浪費。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011] 圖1是本發明軟質推進劑力學性能試樣前處理薄片切削裝置的總體構成示意圖。 圖1中裝置1試樣底座，2長方形底部凹槽，3樣品池後壁，4限位板，5水平限位通槽，6鈹銅 刀具組，7隔塊，8刀具支架杆，9刀具支架杆左螺母，10刀具支架杆左墊片，11固定支架，12 連接杆，13活塞杆，14防爆空氣壓縮機，15刀具支架杆右墊片，16刀具支架杆右螺母，17樣 品池頂面，18堅直通槽，19樣品池底面，20安全橡膠墊片。
[0012] 圖2是圖1中的試樣底座1的示意圖。圖2中21樣品池，22限位板上卡槽，23限 位板下卡槽,24退樣板。
[0013] 圖3是圖1中的平行鈹銅刀具組6與刀具支架杆8和固定支架11之間的關係示 意圖。圖3中6平行鈹銅刀片組成的鈹銅刀具組，7隔塊組，8-1刀具前支架杆，8-2刀具後 支架杆。
【具體實施方式】
[0014] 下面結合附圖及優選實施例對本發明作進一步的詳述。
[0015] 如圖1所示，本發明由試樣承載單元、切削刀具單元和氣動單元組成。試樣承載單 元由試樣底座1、樣品池21、限位板4和退樣板24組成；樣品池21位於試樣底座1正中央， 樣品池右端的樣品池頂面17和樣品池底面19分別刻有長方形限位板上卡槽22,長方形限 位板下卡槽23,用於插入限位板4並固定；樣品池頂面17開有與由鈹銅刀具組6刀片一一 對應的等間距水平限位通槽5,水平限位通槽5將樣品池頂面分為等寬度的退樣板24 ;樣品 池後壁3開有與水平限位通槽5貫通的堅直通槽18,並一直延伸到樣品池底面19,在樣品 池底面上刻有與水平限位通槽等間距的長方形底部凹槽2,長方形底部凹槽2與水平限位 通槽5 -一對應，長方形底部凹槽2與堅直通槽18相貫通，長方形凹槽2底部鋪有與長方 形凹槽等寬度的安全橡膠墊片20。切削刀具單元由鈹銅刀具組6和隔塊7組成，鈹銅刀具 組6由一系列等間距的平行鈹銅刀片組成，刀片與刀片之間採用等尺寸隔塊7隔開，刀片與 隔塊7交替串聯在刀具支架杆8上，刀具支架杆8通過支架杆墊片10、15和螺母9、16固定 在固定支架11上，切削鈹銅刀具組6刀片的高度大於樣品池21高度。氣動單元包含防爆 空氣壓縮機14和活塞杆13,活塞杆13與防爆空氣壓縮機14相連，固定支架11通過連接杆 12與活塞杆13相連。
[0016] 使用時，進樣前，先將限位板4插入，然後從一側將規定大小的試樣方坯藥推入樣 品池3中，限位板4防止在切削時試樣左右變形。通過限位板4固定好方坯藥後，啟動動力 單元，在防爆空氣壓縮機14的帶動下，活塞杆13向下運動並推動連接杆12、固定支架11以 及固定在固定支架11上的刀具支架杆8向下運動，進而推動鈹銅刀具組6向下運動，鈹銅 刀具組6通過位於樣品池頂面17的水平通槽5及位於樣品池後壁4的堅直通槽18,繼續向 下運動直到完全通過方坯藥至樣品池底面19的長方形底部凹槽2,此時，防爆空氣壓縮機 放氣，帶動活塞杆13復位，刀具組6向上運動，並在退樣板24的作用下刀具組和切削好的 薄片分離，切削完成。取樣前，先將限位板4取出，以便取樣。
[0017] 退樣板24防止鈹銅刀具組6向下運動過程中發生左右偏移，長方形底部凹槽2底 部鋪與凹槽等寬度的安全橡膠墊片20,以便刀具組6能安全切透試樣，鈹銅刀具組6之間的 距離及切削試樣薄片的厚度由隔塊7的寬度決定。
【權利要求】
1. 一種軟質推進劑力學性能試樣前處理薄片切削裝置，其特徵在於：包括試樣承載單 元、切削刀具單元和氣動單元；所述試樣承載單元由試樣底座（1)、樣品池（21)、限位板（4) 和退樣板（24)組成；樣品池（21)位於試樣底座（1)正中央，樣品池右端的樣品池頂面（17) 和樣品池底面（19)分別刻有與鈹銅刀具組（6)刀片相應的長方形限位板上卡槽（22)和長 方形限位板下卡槽（23)，用於插入限位板（4)並固定；樣品池頂面（17)開有等間距水平限 位通槽（5)，水平限位通槽將樣品池頂面分為等寬度的退樣板（24);樣品池後壁（3)開有與 水平限位通槽（5)貫通的堅直通槽（18)，並一直延伸到樣品池底面（19)，在樣品池底面上 刻有與水平限位通槽等間距的長方形底部凹槽（2)，長方形底部凹槽與水平限位通槽（5) 一一對應，長方形底部凹槽（2)與堅直通槽（18)相貫通；所述切削刀具單元由鈹銅刀具組 (6)和隔塊（7)組成，鈹銅刀具組（6)由一系列等間距的平行鈹銅刀片組成，刀片與刀片之 間採用等尺寸隔塊（7)隔開，刀片與隔塊交替串聯在刀具支架杆（8)上，刀具支架杆通過支 架杆墊片（10、15)和螺母（9、16)固定在固定支架（11)上。所述氣動單元包含防爆空氣壓 縮機（14)和活塞杆（13)，活塞杆與防爆空氣壓縮機（14)相連，固定支架（11)通過連接杆 (12)與活塞杆（13)相連。
2. 根據權利1所述的軟質推進劑力學性能試樣前處理薄片切削裝置，其特徵在於：水 平限位通槽（5)間隔與鈹銅刀具組（6)刀片間隔相同，並且一一對應。
3. 根據權利1所述的軟質推進劑力學性能試樣前處理薄片切削裝置，其特徵在於：切 削鈹銅刀具組（6)刀片的高度大於樣品池（21)高度。
【文檔編號】G01N1/28GK104142263SQ201410386536
【公開日】2014年11月12日 申請日期:2014年8月7日 優先權日:2014年8月7日
【發明者】丁黎, 王瓊, 鄭朝民, 梁憶, 陳竚, 李燕, 安靜 申請人:西安近代化學研究所