薄壁钢内衬筒复合材料筒身加工工艺设计及研究

发布时间：2017-07-30 16:23

  本文关键词：薄壁钢内衬筒复合材料筒身加工工艺设计及研究

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【摘要】：环氧树脂基玻璃纤维、碳纤维复合材料作为理想的结构材料和功能材料已在许多领域得到了广泛应用,但应用于单兵装备的薄壁复合材料筒身才仅仅是开始,还没有完善的设计理论和工艺方案来指导科研和生产,实际应用中还有一些关键问题要解决。论文从薄壁钢内衬筒复合材料筒身的战技指标和设计、功能要求出发,采用了分析计算、经验论证、试验验证的方法,建立了一种薄壁钢内衬筒复合材料筒身的结构设计方案;进行了薄壁钢内衬筒、玻璃纤维、碳纤维缠绕层、复合材料薄壁筒身的强度计算,通过试验进行了强度验证。进行了钢内衬筒加工变形问题的工艺研究,通过制定方案、工装设计、参数选择和试验验证,基本解决了钢内衬加工变形问题。进行了玻璃纤维、碳纤维缠绕工艺研究,通过制定方案、工装设计、参数选择和试验验证,完善了薄壁钢内衬筒复合材料筒身的设计,实现了数控化缠绕,解决了变形等问题。通过对薄壁钢内衬筒复合材料筒身的设计和工艺研究,初步建立了一套系统的、比较完善的设计方法和工艺方案。保证了薄壁钢内衬筒复合材料筒身加工工艺的改进和生产效率、质量的提高,并得到实验验证。本文中所用的分析方法,计算和试验所得出的薄壁钢内衬筒复合材料筒身的设计、工艺方案是系统的、可行的,对同类产品的研发、生产很有借鉴意义。
【关键词】：薄壁 钢内衬筒 复合材料 缠绕 加工工艺
【学位授予单位】：石家庄铁道大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TB33;TJ71
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 第一章 绪论7-12
• 1.1 国内外研究状况7-9
• 1.2 研究的目的和意义9-10
• 1.3 课题工作内容10-12
• 第二章 薄壁复合材料筒身的结构分析12-29
• 2.1 对薄壁复合材料筒身的要求12-14
• 2.1.1 某型火箭发射器的相关战技指标12
• 2.1.2 对薄壁复合材料筒身的要求12-13
• 2.1.3 筒身的工作条件、失效形式13
• 2.1.4 筒身用材必须具备的优良性能13-14
• 2.2 复合材料及成型工艺介绍14-20
• 2.2.1 复合材料的特点14-15
• 2.2.2 纤维增强树脂基复合材料15-16
• 2.2.3 树脂基16-18
• 2.2.4 成型工艺18-20
• 2.3 复合材料薄壁筒身的设计方案20-23
• 2.3.1 薄壁筒身的设计分析20-21
• 2.3.2 薄壁筒身的结构设计21-23
• 2.4 薄壁钢内衬筒复合材料筒身的强度计算23-27
• 2.4.1 薄壁钢内衬的强度计算24-25
• 2.4.2 玻璃纤维缠绕层的强度计算25
• 2.4.3 碳纤维缠绕层的强度计算25-26
• 2.4.4 复合材料筒身的强度计算26-27
• 2.5 薄壁钢内衬筒复合材料筒身的强度试验27-29
• 2.5.1 薄壁筒身的强度试验27-28
• 2.5.2 薄壁筒身的强度试验分析28-29
• 第三章 薄壁钢内衬筒加工工艺研究29-51
• 3.1 主要工艺流程29-31
• 3.1.1 传统钢制筒身的主要工艺流程举例29-30
• 3.1.2 薄壁筒身钢内衬的主要工艺流程30-31
• 3.2 关键工艺研究31-44
• 3.2.1 精珩内孔31
• 3.2.2 镗Φ127内孔31
• 3.2.3 半精车外形31-34
• 3.2.4 振动去应力34-39
• 3.2.5 精车外形39-44
• 3.3 钢内衬工艺问题分析44-48
• 3.4 钢内衬工艺问题解决方案48-49
• 3.4.1 去除残余应力48
• 3.4.2 工艺参数48
• 3.4.3 夹具48-49
• 3.4.4 刀具49
• 3.5 钢内衬精加工参数的确定49-50
• 3.5.1 半精车外形50
• 3.5.2 精车外形50
• 3.6 试验结果50-51
• 第四章 玻璃纤维与碳纤维缠绕工艺研究51-65
• 4.1 薄壁筒身玻璃纤维碳纤维缠绕工艺介绍51-56
• 4.1.1 主要工艺流程51
• 4.1.2 关键工艺内容51-56
• 4.2 薄壁筒身玻璃纤维缠绕工艺研究56-64
• 4.2.1 玻璃纤维缠绕工艺问题56-57
• 4.2.2 玻璃纤维碳纤维缠绕工艺分析57-59
• 4.2.3 玻璃纤维碳纤维混合缠绕工艺方案59-64
• 4.2.4 缠绕设备64
• 4.3 试验结果64-65
• 第五章 薄壁钢内衬筒复合材料筒身的检验与试验65-67
• 5.1 薄壁钢内衬筒复合材料筒身的检验65
• 5.1.1 内孔尺寸检验65
• 5.1.2 内孔直线度检验65
• 5.1.3 外观检查65
• 5.2 便携式火箭筒身的靶场试验65-67
• 第六章 结论67-68
• 参考文献68-71
• 致谢71-72
• 个人简历、在学期间的研究成果及发表的学术论文72

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