一种航空发动机鸟撞试验用模拟鸟弹制备模具制造技术

本申请属于航空发动机鸟撞试验设计领域，为一种航空发动机鸟撞试验用模拟鸟弹制备模具，包括两个对应设置的模具半模和顶盖，模具半模的侧壁上开设有明胶溢流孔，顶盖的中部开设有导流孔；在对模具进行注模时，打开明胶溢流孔和导流孔，然后将制备好的明胶混合液倒入模具成型区内，超量注入的部分会在溢流区沿着明胶溢流孔溢出。接着将顶盖沿着模具入口端的顶盖运动内螺纹即刻旋进模具内，随着旋进过程的深入，顶盖底部即可将多余的明胶混合液沿着明胶溢流孔挤压出。由于顶盖在模具内的挤压过程会形成空腔，因此顶盖底部中心的导流孔可以用于排出空腔中的气体，避免在模拟鸟弹中形成气体空腔。气体空腔。气体空腔。

【技术实现步骤摘要】
一种航空发动机鸟撞试验用模拟鸟弹制备模具


[0001]本申请属于航空发动机鸟撞试验设计领域，特别涉及一种航空发动机鸟撞试验用模拟鸟弹制备模具。

技术介绍

[0002]航空发动机在研制过程中需要通过一系列的考核试验，验证其适航性。其中通过鸟撞试验可以验证航空发动机是否具备一定的吞鸟能力。因此在航空发动机整机吞鸟试验前需要进行一系列的部件级鸟撞试验，验证航空发动机风扇部件的抗鸟撞能力。
[0003]受真实鸟体种类不同、外型分散度大，鸟体自身强度稳定性控制难度大的影响，利用真实鸟体开展大量部件鸟撞试验，试验参数控制难度大，不易摸清风扇部件损伤规律。因此采用模拟鸟弹进行航空发动机部件鸟撞试验，有利于提高鸟弹性能稳定性，提高部件鸟撞试验效率，缩短航空发动机研制周期。
[0004]模拟鸟弹是一种应用于航空发动机部件鸟撞试验，对目标试验件进行冲击的弹体结构，用于替代真实鸟弹。模拟鸟弹安装于弹托内，发射时随弹托一起高速运动。弹托在助推模拟鸟弹到炮管口脱弹器时，受到脱弹器阻拦弹托运动突然停止，模拟鸟弹继续飞行，实现了弹托与模拟鸟弹的分离。模拟鸟弹继续保持高速飞行，直至撞击发动机的旋转部件，如图1所示。
[0005]技术方面
[0006]根据我国航空发动机适航标准第33.76条中，对不同鸟弹重量的要求：大鸟的质量要求在1.85kg以上，中小鸟的质量要求在0.35～1.15kg之间。
[0007]明胶材料在强度和仿生方面具有比较均衡的能力，能够保证模拟鸟弹在高速飞行时维持完整的结构，同时仿生性能与真实鸟弹接近。常用的模拟鸟弹截面形态如图2所示，模拟鸟弹截面尺寸均要求长径比(L:D)为2:1。
[0008]目前通常采用敞开式对开模具制备圆柱体明胶鸟弹，敞开式对开模具半模结构如图3所示，敞开式对开模具组件结构如图4所示，两个模具半模3通过蝶形螺母1和紧固螺栓2相连。首先将两个对开模具半模3通过环形紧箍4扣紧，然后将制备好的明胶混合液自上而下倒入模具内，即可放入冰箱冷藏室开始明胶混合液的固化工艺流程。当固化工艺完成后，使用前首先从冰箱冷藏室取出模具，然后取下环形紧箍4，人工将两个对开半模分离，即可取出内部的圆柱体明胶鸟弹。
[0009]应用现有模具进行明胶鸟弹固化工艺中，由于明胶鸟弹尾部暴露在空气环境中，当完成固化工艺后，明胶鸟弹尾部会出现水份流失，表面硬化，脆性增加，使得明胶鸟弹局部不能代表真实鸟体的仿生性能。
[0010]应用现有的敞开式对开模具制备技术只能制备圆柱体明胶鸟弹，无法制备外形结构复杂的明胶鸟弹，例如：首尾半球中间圆柱体明胶鸟弹和椭球体明胶鸟弹。
[0011]2.成本方面
[0012]部件鸟撞试验研究每次正式试验前均需进行多次速度调试，以验证发射速度的稳
定性。
[0013]使用环形紧箍扣紧的两个对开半模无法做到半模边界的精确对接，由此会造成制备出的明胶鸟弹圆柱体表面在半模边界处易形成制备缺陷，影响鸟撞试验使用，应用该方法制备出的模拟鸟弹，报废率高。
[0014]因此一次试验需要制备大量模拟鸟弹，且脱模后需要检查圆柱体模拟鸟弹表面是否有制备缺陷，导致部件鸟撞试验模拟鸟弹制备成本高。
[0015]3.效率方面
[0016]使用敞开式对开模具制备的圆柱体明胶鸟弹，在注模过程中无法精确控制圆柱体明胶鸟弹长径比(L:D)2:1的要求。
[0017]实际使用过程中，需要在模具中超量注入明胶混合液，待固化脱模完成后，人工修剪圆柱体明胶鸟弹，去除多余的明胶材料，使得圆柱体明胶鸟弹满足长径比(L:D)2:1的要求，影响试验工作效率。
[0018]并且经过人工修剪的圆柱体明胶鸟弹，尾部平面度差，且极易残留人工修剪刀痕，影响明胶鸟弹强度以及高速飞行过程中的结构完整性要求。制备新批次模拟鸟弹，周期长，进一步影响试验工作效率。
[0019]因此如何减少模拟鸟弹的制造成本、减少模拟鸟弹水分流失是一个需要解决的问题。

技术实现思路

[0020]本申请的目的是提供了一种航空发动机鸟撞试验用模拟鸟弹制备模具，以解决现有的模拟鸟弹制造成本高、容易水分流失的问题。
[0021]本申请的技术方案是：一种航空发动机鸟撞试验用模拟鸟弹制备模具，包括两个对应设置的模具半模和顶盖，所述顶盖螺纹连接于两个模具半模的端部之间，两个模具半模外侧套设有环形紧箍，两个模具半模的端部之间连接有将两个模具半模拧紧的紧固螺栓，所述紧固螺栓上螺纹连接有蝶形螺母，所述模具半模的侧壁上开设有明胶溢流孔，两个模具半模的明胶溢流孔对应设置，所述模具半模对应明胶溢流孔的位置处形成溢流区，所述模具半模对应明胶溢流孔内侧的位置处形成成型区，所述顶盖的中部开设有导流孔，所述导流孔与外界空气连通。
[0022]优选地，所述模具半模的侧壁上开设有销钉定位孔，所述销钉定位孔内穿设有连接两个模具半模的销钉。
[0023]优选地，所述模具半模靠近顶盖的一端开设有固定台阶，所述固定台阶的内侧壁上开设有运动内螺纹；所述顶盖的外环一体设置有固定环，所述固定环的外侧壁上开设有与运动内螺纹配合的运动外螺纹。
[0024]优选地，所述顶盖的外端部侧壁上多个固定孔，多个所述固定孔内插接配合有辅助旋进把手，所述辅助旋进把手沿着顶盖的径向方向设置，所述辅助旋进把手与固定孔之间螺纹连接有固定螺栓。
[0025]优选地，所述导流孔设于顶盖的中部，所述顶盖对应导流孔内侧的位置开设有半球形的内腔，所述模具半模的内腔底部开设有半球形内腔。
[0026]优选地，所述导流孔设于顶盖的中部，所述顶盖对应导流孔内侧的位置开设有半
椭球形的内腔，所述模具半模的内腔底部开设有半椭球形内腔。
[0027]优选地，所述模具半模的侧壁上沿其长度方向开设有脱模顶丝孔。
[0028]本申请的一种航空发动机鸟撞试验用模拟鸟弹制备模具，包括两个对应设置的模具半模和顶盖，模具半模的侧壁上开设有明胶溢流孔，明胶溢流孔为腰形结构，两个模具半模的明胶溢流孔对应设置，顶盖的中部开设有导流孔；在对模具进行注模时，打开明胶溢流孔和导流孔，然后将制备好的明胶混合液自上而下倒入模具成型区内，超量注入的部分会在溢流区沿着明胶溢流孔溢出。由于此时明胶混合液的表面张力大，因此自然溢流过程并不能彻底溢出所有多余的明胶混合液。接着将顶盖沿着模具入口端的顶盖运动内螺纹即刻旋进模具内，随着旋进过程的深入，顶盖底部即可将多余的明胶混合液沿着明胶溢流孔挤压出。由于顶盖在模具内的挤压过程会形成空腔，因此顶盖底部中心的导流孔可以用于排出空腔中的气体，避免在模拟鸟弹中形成气体空腔。
附图说明
[0029]为了更清楚地说明本申请提供的技术方案，下面将对附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述的附图仅仅是本申请的一些实施例。
[0030]图1为
技术介绍
中部件级风扇鸟撞试验结构示意图；
[0031]图2为
技术介绍
中常用模拟鸟弹截面形态示意图；
[0032]图3为
技术介绍
中敞开式对开模本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种航空发动机鸟撞试验用模拟鸟弹制备模具，其特征在于：包括两个对应设置的模具半模(3)和顶盖(8)，所述顶盖(8)螺纹连接于两个模具半模(3)的端部之间，两个模具半模(3)外侧套设有环形紧箍(4)，两个模具半模(3)的端部之间连接有将两个模具半模(3)拧紧的紧固螺栓(2)，所述紧固螺栓(2)上螺纹连接有蝶形螺母(1)，所述模具半模(3)的侧壁上开设有明胶溢流孔(7)，两个模具半模(3)的明胶溢流孔(7)对应设置，所述模具半模(3)对应明胶溢流孔(7)的位置处形成溢流区，所述模具半模(3)对应明胶溢流孔(7)内侧的位置处形成成型区，所述顶盖(8)的中部开设有导流孔(11)，所述导流孔(11)与外界空气连通。2.如权利要求1所述的航空发动机鸟撞试验用模拟鸟弹制备模具，其特征在于：所述模具半模(3)的侧壁上开设有销钉定位孔(6)，所述销钉定位孔(6)内穿设有连接两个模具半模(3)的销钉。3.如权利要求1所述的航空发动机鸟撞试验用模拟鸟弹制备模具，其特征在于：所述模具半模(3)靠近顶盖(8)的一端开设有固定台阶，所述固定台阶的内侧壁上开设有运动内螺纹(14)；所述顶盖(8)...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘大成，卢序，甘雨玺，黄福增，赵诗杨，魏峰，祝昭丹，
申请(专利权)人：中国航发沈阳发动机研究所，
类型：发明
国别省市：