风洞导流片成型装置的制造

杜 江

(四川省工业设备安装公司, 四川成都 610014)

风洞导流片成型装置的制造

杜 江

(四川省工业设备安装公司, 四川成都 610014)

风洞导流片是一个起着组织气流、避免气流产生严重紊流现象而导致对风洞产生较大冲击的非常重要的引流装置，是风洞的关键部件之一。随着我国航空航天事业的迅猛发展，一批更加先进的风洞正在建设和规划中。文中对风洞导流片装置的探讨，可为今后类似工程导流片制造提供有益参考。

风洞； 导流片； 成型； 装置

1 导流片概述

1.1 导流片的结构

导流片由无缝钢管骨架、隔板、内外蒙皮、定位销轴与销座等组成。导流片安装在风洞拐角段内，其底部与壳体采用焊接固定，上部与壳体为滑动连接，销轴导向，预留间隙，以补偿温度变形。导流片的制作材料为16 MnR(风洞不同的用途，导流片使用材质不同)。矩形截面拐角段导流片各片的高度及截面尺寸均一致，圆形截面拐角段导流片各片的截面尺寸一致但高度规格较多。导流片的结构形式如图1所示。

图1 导流片结构

1.2 导流片成型装置

风洞导流片成型装置，在基架的成型工作面侧间隔方式固定设置有一组垂直于所述工作面的凸形胎膜，凸形胎膜的外凸曲面形状与风洞导流片的内蒙皮曲面形状相适应，在凸形胎膜的凸形相对方向还设有一组凹形卡模，凹形卡模的内凹曲面形状与风洞导流片的外蒙皮曲面形状相适应，并且各凹形卡模的两端中至少有一端经可启闭式的活动连接结构与基架上的固定结构连接。风洞导流片成型装置的形成，能够极大地简化风洞导流片的成型装配工序，并能有效提高风洞导流片的成型精度，大幅度减少了操作人员和劳动强度，缩短了风洞导流片制造时间，降低了风洞的建设成本，具有明显的经济效益。

2 导流片成型装置的构造

如图2所示,导流片成型装置由基架(1)、凸形胎膜(2)、凹形卡模(3)、支撑结构(4)、定位压紧锲铁(5)、铰接结构(6)、活动连接结构(7)、内蒙皮(101)、外蒙皮(102)、导流片(100)组成。

(a)轴测图

(b)断面图图2 导流片成型装置

3 导流片成型装置的特征要点

风洞导流片成型装置(图2)，其特征包括：在基架的成型工作面侧间隔方式固定设置有一组垂直于所述该成型工作面的凸形胎膜，凸形胎膜的外凸曲面形状与风洞导流片的内蒙皮曲面形状相适应，在凸形胎膜的凸形相对方向还设有一组凹形卡模，凹形卡模的内凹曲面形状与风洞导流片的外蒙皮曲面形状相适应，并且各凹形卡模的两端中至少有一端经可启闭式的活动连接结构与基架上的固定结构连接。

装置特征为：凸形胎膜和凹形卡模的曲面形状截面为圆弧形。

各相邻凸形胎膜间还设有用于将其相互连接为整体结构的支撑结构。

凸形胎膜与凹形卡模以相对方式成对设置。

凹形卡模的两端至少有一个设置在凸形胎膜上；两端分别均设置在凸形胎膜的对应部位处；两端中的非可开闭式的活动连接端设置为铰接结构；内凹曲面与风洞导流片的外蒙皮表面间设有用于插入定位压紧锲铁的调整间距；与表面间设有用于插入定位压紧锲铁的调整间距。

4 风洞导流片成型装置制造方法

风洞导流片成型装置在基架的成型工作面侧，按风洞导流片隔板的间距间隔焊接固定设置有一组13个垂直于所述该成型工作面的凸形胎膜，其外凸曲面的截面形状为与风洞导流片的内蒙皮曲面形状相一致(或适应)的圆弧形。在各相邻的凸形胎膜间还分别设有可采用断续焊的支撑结构而形成整体结构。在各凸形胎膜的凸形相对方向分别还设有与凸形胎膜成对设置的凹形卡模，凹形卡模3的内凹曲面截面形状也为与导流片外蒙皮形状相适应的圆弧形，并且可比风洞导流片的外蒙皮弧面半径大30 mm，中间的空隙用于插入锲铁，以调整和定位、压紧外蒙皮。

如图2(a)所示，各凹形卡模的弧形一端经可启闭式的活动连接结构与固定于基板上的凸形胎膜的对应弧形端部位连接，凹形卡模的另一弧形端则通过铰接结构与凸形胎膜的另一对应弧形端部位连接。

基架由角钢∠125×125×10组焊而成的格构式钢架，以保证必要的刚度，且设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质为Q 235B厚度δ=16 mm的钢板经数控火焰切割机下料制作而成。成型原理如图3所示。

5 风洞导流片成型装置特点

风洞导流片成型装置，使风洞导流片的成型装配工序大为简化，可大幅提高成型精度，减少操作人员及其劳动强度，减少风洞导流片的制作周期。

利用该装置，在类似工程中可根据导流片的不同尺寸，按照改变基架、凸形胎膜、凹形卡模、支撑结构、内蒙皮、外蒙

图3 成型原理

皮的几何尺寸便可制作不同尺寸的导流片，缩短制作周期，提高工效。

6 效益分析

6.1 经济效益分析

根据成型装置对风洞导流片成型进行经济成本分析，实际所用成本可比传统方式节约7.4%，表明本成型装置在实际工程中能大幅度节省工程成本，缩短工程周期，具有显著的经济效益。

6.2 社会效益分析

四川省工业设备安装公司几十年来在风洞建设领域独树一帜，为我国的空气动力研究事业作出了卓越的贡献。随着风洞建设的不断发展，该装置的制造工艺将会不断得到完善和提升，因而本文为今后该装置的不断创新及利用该装置在风洞工程中不断发挥重要作用有着重要的参考意义。

目前风洞导流片成型装置已申请国家发明型、实用性专利，相信会有一个满意的结果。

[1] KGB 725-2005 常规风洞安装工程施工验收规范[S].

[2] KGB 715-2000 风洞工程测量标准[S].

[3] GB/T 1182-1996 形状和位置公差[S].

TH161+.1

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[定稿日期]2015-04-08