風洞導流片成型裝置的制造

杜 江

(四川省工業設備安裝公司, 四川成都 610014)

風洞導流片成型裝置的制造

杜 江

(四川省工業設備安裝公司, 四川成都 610014)

風洞導流片是一個起著組織氣流、避免氣流產生嚴重紊流現象而導致對風洞產生較大沖擊的非常重要的引流裝置，是風洞的關鍵部件之一。隨著我國航空航天事業的迅猛發展，一批更加先進的風洞正在建設和規劃中。文中對風洞導流片裝置的探討，可為今后類似工程導流片制造提供有益參考。

風洞； 導流片； 成型； 裝置

1 導流片概述

1.1 導流片的結構

導流片由無縫鋼管骨架、隔板、內外蒙皮、定位銷軸與銷座等組成。導流片安裝在風洞拐角段內，其底部與殼體采用焊接固定，上部與殼體為滑動連接，銷軸導向，預留間隙，以補償溫度變形。導流片的制作材料為16 MnR(風洞不同的用途，導流片使用材質不同)。矩形截面拐角段導流片各片的高度及截面尺寸均一致，圓形截面拐角段導流片各片的截面尺寸一致但高度規格較多。導流片的結構形式如圖1所示。

圖1 導流片結構

1.2 導流片成型裝置

風洞導流片成型裝置，在基架的成型工作面側間隔方式固定設置有一組垂直于所述工作面的凸形胎膜，凸形胎膜的外凸曲面形狀與風洞導流片的內蒙皮曲面形狀相適應，在凸形胎膜的凸形相對方向還設有一組凹形卡模，凹形卡模的內凹曲面形狀與風洞導流片的外蒙皮曲面形狀相適應，并且各凹形卡模的兩端中至少有一端經可啟閉式的活動連接結構與基架上的固定結構連接。風洞導流片成型裝置的形成，能夠極大地簡化風洞導流片的成型裝配工序，并能有效提高風洞導流片的成型精度，大幅度減少了操作人員和勞動強度，縮短了風洞導流片制造時間，降低了風洞的建設成本，具有明顯的經濟效益。

2 導流片成型裝置的構造

如圖2所示,導流片成型裝置由基架(1)、凸形胎膜(2)、凹形卡模(3)、支撐結構(4)、定位壓緊鍥鐵(5)、鉸接結構(6)、活動連接結構(7)、內蒙皮(101)、外蒙皮(102)、導流片(100)組成。

(a)軸測圖

(b)斷面圖圖2 導流片成型裝置

3 導流片成型裝置的特征要點

風洞導流片成型裝置(圖2)，其特征包括：在基架的成型工作面側間隔方式固定設置有一組垂直于所述該成型工作面的凸形胎膜，凸形胎膜的外凸曲面形狀與風洞導流片的內蒙皮曲面形狀相適應，在凸形胎膜的凸形相對方向還設有一組凹形卡模，凹形卡模的內凹曲面形狀與風洞導流片的外蒙皮曲面形狀相適應，并且各凹形卡模的兩端中至少有一端經可啟閉式的活動連接結構與基架上的固定結構連接。

裝置特征為：凸形胎膜和凹形卡模的曲面形狀截面為圓弧形。

各相鄰凸形胎膜間還設有用于將其相互連接為整體結構的支撐結構。

凸形胎膜與凹形卡模以相對方式成對設置。

凹形卡模的兩端至少有一個設置在凸形胎膜上；兩端分別均設置在凸形胎膜的對應部位處；兩端中的非可開閉式的活動連接端設置為鉸接結構；內凹曲面與風洞導流片的外蒙皮表面間設有用于插入定位壓緊鍥鐵的調整間距；與表面間設有用于插入定位壓緊鍥鐵的調整間距。

4 風洞導流片成型裝置制造方法

風洞導流片成型裝置在基架的成型工作面側，按風洞導流片隔板的間距間隔焊接固定設置有一組13個垂直于所述該成型工作面的凸形胎膜，其外凸曲面的截面形狀為與風洞導流片的內蒙皮曲面形狀相一致(或適應)的圓弧形。在各相鄰的凸形胎膜間還分別設有可采用斷續焊的支撐結構而形成整體結構。在各凸形胎膜的凸形相對方向分別還設有與凸形胎膜成對設置的凹形卡模，凹形卡模3的內凹曲面截面形狀也為與導流片外蒙皮形狀相適應的圓弧形，并且可比風洞導流片的外蒙皮弧面半徑大30 mm，中間的空隙用于插入鍥鐵，以調整和定位、壓緊外蒙皮。

如圖2(a)所示，各凹形卡模的弧形一端經可啟閉式的活動連接結構與固定于基板上的凸形胎膜的對應弧形端部位連接，凹形卡模的另一弧形端則通過鉸接結構與凸形胎膜的另一對應弧形端部位連接。

基架由角鋼∠125×125×10組焊而成的格構式鋼架，以保證必要的剛度，且設置凸形胎膜的成型工作面要平整，其平面度Δ≤2 mm。凸形胎模和凹形卡模均是由材質為Q 235B厚度δ=16 mm的鋼板經數控火焰切割機下料制作而成。成型原理如圖3所示。

5 風洞導流片成型裝置特點

風洞導流片成型裝置，使風洞導流片的成型裝配工序大為簡化，可大幅提高成型精度，減少操作人員及其勞動強度，減少風洞導流片的制作周期。

利用該裝置，在類似工程中可根據導流片的不同尺寸，按照改變基架、凸形胎膜、凹形卡模、支撐結構、內蒙皮、外蒙

圖3 成型原理

皮的幾何尺寸便可制作不同尺寸的導流片，縮短制作周期，提高工效。

6 效益分析

6.1 經濟效益分析

根據成型裝置對風洞導流片成型進行經濟成本分析，實際所用成本可比傳統方式節約7.4%，表明本成型裝置在實際工程中能大幅度節省工程成本，縮短工程周期，具有顯著的經濟效益。

6.2 社會效益分析

四川省工業設備安裝公司幾十年來在風洞建設領域獨樹一幟，為我國的空氣動力研究事業作出了卓越的貢獻。隨著風洞建設的不斷發展，該裝置的制造工藝將會不斷得到完善和提升，因而本文為今后該裝置的不斷創新及利用該裝置在風洞工程中不斷發揮重要作用有著重要的參考意義。

目前風洞導流片成型裝置已申請國家發明型、實用性專利，相信會有一個滿意的結果。

[1] KGB 725-2005 常規風洞安裝工程施工驗收規范[S].

[2] KGB 715-2000 風洞工程測量標準[S].

[3] GB/T 1182-1996 形狀和位置公差[S].

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[定稿日期]2015-04-08