CN104029017A - 风洞导流片成型装置 - Google Patents

Abstract

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。本发明的风洞导流片成型装置，能够极大的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作安装周期，降低了风洞的建设成本，具有明显的经济效益。

Description

风洞导流片成型装置

技术领域

本发明涉及一种用于加工成型风洞导流片的成型装置。

背景技术

随着航空航天业的迅猛发展，以及军事上各型先进弹道导弹研制的需要，许多科学研究和建设都需要通过很多次的风洞试验来获得可靠的风洞试验数据作为技术支撑。因此对风洞的要求也越来越高。例如，在这些风洞结构中，都需要设计拐角段，拐角段的导流片起着组织气流，避免气流产生严重紊流现象和对风洞产生较大的冲击的作用。因此，导流片是风洞的关键部件之一，导流片的制作安装质量将直接影响风洞试验数据结果，其制造安装工法的形成对于风洞建设具有重大意义。

传统制作风洞导流片的工艺是在钢平台上放出导流片隔板实样，制作样板，用样板划线号料，然后用氧乙炔焰切割。传统作法不仅下料尺寸精度较差，而且传统的风洞导流片成型过程中是分别在凸形胎模工装和凹形胎模中完成，凸形胎模用于组焊导流片内骨架和蒙外蒙皮，凹形胎模主要用于蒙内蒙皮时起支撑作用，风洞导流片的内、外蒙皮直接在胎模上用工装强制贴合压拢。其中的凸形胎模包括有钢架底座、弓形板以及支撑钢管及蒙皮等结构，然后在两块弓形板间蒙蒙皮，再将胎模用吊车翻转180°后将蒙皮与管子焊接，并需确保胎模的刚性和强度；凹形胎模包括有底板凹形隔板及其肋板等结构，其圆弧半径与外蒙皮的外圆弧半径相同。风洞导流片成型时，需先在凸形胎模上组对内蒙皮，将其与钢管及与隔板贴合好，然后从工装内部进行焊接固定；再将骨架翻转，放置在凹形胎模上进行内蒙皮的焊接，然后将导流片用吊车翻转180°吊放到凹形胎模上，再在凹形胎模上蒙导流片的外蒙皮。这种成型方法操作复杂，费时费力，组对后导流片的强制应力较大，成型效率较低，需要更多的人工操作以保证成型质量。

发明内容

针对上述情况，本发明提供了一种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，提高成型精度高，减少操作人员和劳动强度，减少风洞导流片制作安装周期。

本发明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。

本发明的成型装置，是将传统的凸形胎模工装和凹形胎模工装组装成组合工装，使风洞导流片的内、外蒙皮在该组合工装上与导流片骨架组对焊接成形，极大的简化了装配工序，并且具有高精度的成型质量。同时本发明还易于采用工厂化生产与现场安装分工协作的模式来完成风洞导流片的成型，充分发挥工厂化生产优势和现场安装优势，以此减少了导流片制作安装周期。风洞导流片的内、外蒙皮为两块不同曲面钢板组焊而成，一般采用厚度为6mm的钢板制作。由于内、外蒙皮为曲面形状，因此可以根据导流片的数量和导流片的高度，先将内、外蒙皮分别在卷板机上卷制成曲截面筒节，再将筒节切割成曲面的蒙皮板，这样使钢板预变形后，可减小下一步成形所需压力以及减小结构的强制应力。这样在对风洞导流片蒙蒙皮时无需强力压拢，施工过程也更为安全，内、外蒙皮与隔板的贴合质量也更好，结构的应力更小。筒节直径根据蒙皮曲面半径确定，使由筒节截面圆切分后用于构成内、外蒙皮的弧形瓦块状隔板，与无缝钢管骨架在上述的成型装置上，依次经凸形胎膜和凹形卡模定位夹紧形成内、外蒙皮，并焊接成型为导流片。

一般情况下，所述凸形胎膜和/或其外侧的凹形卡模的曲面形状优选为其截面为圆弧形。

进一步，在所述的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，以提高各凸形胎膜的强度及其整体的稳定性。

为了使风动导流片在成型时受到的压力均匀，可优选为将所述的凸形胎膜与凹形卡模以相对方式成对设置，以更方便施工操作。

上述结构中，所述凹形卡模的两端中至少有一个与基架上的固定结构连接的启闭式的活动连接结构，优选设置在凸形胎膜上。一种更好的方式，是将凹形卡模的两端分别均设置在凸形胎膜的对应部位处。

其中，所述凹形卡模两端中的非可开闭式的活动连接端优选设置为铰接结构，方便凹形卡模的启闭操作。

特别是，为了使构成导流片外蒙皮的隔板和风洞导流片的外蒙皮紧密与导流片中的无缝钢管有更好的贴合及可调整的余地，进一步还可以在所述凹形卡模的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。

本发明的风洞导流片成型装置，将凹-凸两种胎膜有机地结合为一体，特别是将凹形胎模转变成一组可以逐个拆装或活动的形式，减少了风洞导流片成型过程中的多次翻转操作，大大简化了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，同时大幅度缩短了风洞导流片制作安装周期，降低了风洞的建设成本，具有明显的经济效益。同时，由于不同类型的风洞拐角段内导流片的结构和原理基本相同，因此本发明的成型装置能够广泛适用于低速、跨声速以及超声速系列风洞拐角段导流片的制作安装工程。

以下结合实施例的具体实施方式，对本发明的上述内容再作进一步的详细说明。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实例。在不脱离本发明上述技术思想情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或变更，均应包括在本发明的范围内。

附图说明

图1为本发明风洞导流片成型装置的立体结构示意图。

图2为图1中一个凹形卡模开启状态的左视结构示意图。

具体实施方式

本发明风洞导流片成型装置，在基架1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2，其外凸曲面的截面形状为与风洞导流片100的内蒙皮101曲面形状相一致（或适应）的圆弧形。在各相邻的凸形胎膜2间还分别设有可采用断续焊的支撑结构4而形成整体结构。在各凸形胎膜2的凸形相对方向分别还设有与凸形胎膜2成对设置的凹形卡模3，凹形卡模3的内凹曲面截面形状也为与导流片外蒙皮102形状相适应的圆弧形，并且可比风洞导流片100的外蒙皮102弧面半径大30mm，中间的空隙用于插入锲铁5，以调整和定位、压紧外蒙皮102。

如图2所示，各凹形卡模3的弧形一端经可启闭式的活动连接结构7与固定于基板1上的凸形胎膜2的对应弧形端部位连接，凹形卡模3的另一弧形端则通过铰接结构6与凸形胎膜2的另一对应弧形端部位连接。

基架1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2的成型工作面要平整，其平面度≤2mm。凸形胎模2和凹形卡模3均是由厚度δ＝16mm的钢板经数控火焰切割机下料制作而成。

根据本发明的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％，表明本发明的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。

Claims (9)

1.风洞导流片成型装置，其特征包括：在基架（1）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（2），凸形胎膜（2）的外凸曲面形状与风洞导流片（100）的内蒙皮（101）曲面形状相适应，在凸形胎膜（2）的凸形相对方向还设有一组凹形卡模（3），凹形卡模（3）的内凹曲面形状与风洞导流片（100）的外蒙皮（102）曲面形状相适应，并且各凹形卡模（3）的两端中至少有一端经可启闭式的活动连接结构（7）与基架（1）上的固定结构连接。

2.如权利要求1所述的装置，其特征为：所述凸形胎膜（2）和/或凹形卡模（3）的曲面形状截面为圆弧形。

3.如权利要求1所述的风洞导流片成型装置，其特征为：在所述的各相邻凸形胎膜（2）间还设有用于将其相互连接为整体结构的支撑结构（4）。

4.如权利要求1所述的装置，其特征为：所述的凸形胎膜（2）与凹形卡模（3）以相对方式成对设置。

5.如权利要求4所述的装置，其特征为：所述凹形卡模（3）的两端至少有一个设置在凸形胎膜（2）上。

6.如权利要求5所述的装置，其特征为：凹形卡模（3）的所述两端分别均设置在凸形胎膜（2）的对应部位处。

7.如权利要求1至6之一所述的装置，其特征为：所述凹形卡模（3）两端中的非可开闭式的活动连接端设置为铰接结构（6）。

8.如权利要求1至6之一所述的装置，其特征为：在所述凹形卡模（3）的内凹曲面与风洞导流片（100）的外蒙皮（102）表面间设有用于插入定位压紧锲铁（5）的调整间距。

9.如权利要求7所述的装置，其特征为：在所述凹形卡模（3）的内凹曲面与风洞导流片（100）的外蒙皮（102）表面间设有用于插入定位压紧锲铁（5）的调整间距。