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离心通风机前盘冷压成型工艺

信息来源:发布时间:2020-08-10阅读:641

摘要:介绍了风机叶轮前盘冷压成型制作工艺方法,应用该方法制作的风机叶轮能够达到设计要求和质量标准,能够保证安装配合的要求,并节省了能源,减少了环境污染,缩短了生产周期。

0  引言

我厂是电站风机专业生产厂家,所设计生产的6-30型离心式通风机叶轮前盘为弧、锥组合结构(图1)。为保证前盘与叶片结合面的紧密度以及与集流器出口的配合尺寸,对叶轮前盘圆弧型线有严格要求,同时对前盘进口直径也有严格的要求。以往,我厂对该结构前盘采用整体热压成型工艺,为了降低此类前盘的制造成本,提高其生产效率及质量,减少环境污染,采用了冷压成型工艺。通过一段时间的使用,发现此种方法较为适用,不但降低了制造成本,减少环境污染,还提高了生产效率,保证了产品的质量。

1  冷压成型方案 

(1)首先,按前盘中性层母线展开长以及进、出口直径设计压型毛坯的主体锥。主体锥两端的内径尺寸分别为前盘的进、出口直径尺寸减去3mm。主体锥中性层的母线长为前盘型线中性层母线展开长。压型毛坯则为沿主体锥母线方向各向两端延长5mm余量的锥体。前盘成型后进口高度以及出口外圆都有5mm的机加工余量。

(2)利用模具将锥体毛坯各截面圆压制到前盘型线对应位置上,在压制的同时模具对各截面圆进行了整型。

1.2  模具分析

由于锥体毛坯的两端直径分别按前盘进、出口直径尺寸预留了一定撑展量,锥体中性层母线与前盘中性层母线展开长相同。所以该件成型后,只是将锥体相应的截面圆压制到前盘型线的对应位置上,因此在前盘各截面圆上不会产生反弹,但在前盘高度方向上会产生一定的回弹量,因此模具型线r和锥面角度需留一定的回弹量。16mn材料的前盘rr/(1 3.66×10-3×r/t) 、ββ-0.414r/t其中:r为与图1中r对应的上、下模之间的型线;t为前盘材料的厚度;β为与图1中β对应的角度。

  另外,为了便于前盘压型后的出模以及压型过程中的受力均匀,在下模的前盘进口与毛坯小端之间设计一段导向段,上端直径为毛坯小端直径,大端为前盘的进口加5mm高度加工余量直径尺寸。为限制前盘压制过程中,毛坯沿受力方向移动,因此在下模上按前盘出口尺寸处设计了止口台阶。为便于前盘压型后顺利出模,在下模外沿设计一段50×50缺口,用于前盘压型后锹出前盘(见图2)。

2  制作工艺

2.1 模具制造

依据叶轮前盘的具体尺寸和模具分析的原则设计模具,利用cad绘图软件绘制上、下模图纸及车加工用样板。按图铸造上、下模毛坯(需加工处单边留5mm加工余量),在立式车床加工上、下模(加工时先将进口和止口台阶加工至尺寸,然后按车加工样板加工上、下模型线)。

2.2  前盘毛坯制作

(1)首先将前盘型线中性层母线展开测量长度,依据其长度及前盘进、出口直径设计压型毛坯的主体锥。主体锥两端中性层直径分别为前盘的进、出口尺寸减去5mm。主体锥中性层的母线长等于前盘型线中性层母线长。压型毛坯为沿主体锥母线方向向两端分别延长5mm余量的正锥体。

(2)将压型毛坯展开放样,数控下料,卷制锥体,接口处开坡口焊接。

(3)焊缝进行超声波探伤。

2.3  冷压成型

将上/下模合模置于压力机工作平台上,上模与压力机上工作台联结,下模用压板固定在下工作台上,在下模导向段上均匀涂上一层润滑脂,然后将前盘毛坯套装于下模,开动压力机缓慢下压,直至模具与工件完全贴合,然后拆卸。

2.4  探伤

成型面进行表面探伤,焊缝进行超声波探伤。

2.5  组焊和校正

将压制好的前盘组焊于叶轮,注意保证前盘进口与后盘基准线的同轴度。

2.6  车削加工

以叶轮后盘的组焊基准线为基准找正,车削加工叶轮外圆、内孔及进口高度,直至达到尺寸要求。

3  应用效果分析

经过使用发现,冷压成型工艺制作的外径为φ1300、材料为16mn、厚度8mm以下的前盘,组焊成叶轮后,完全能够达到设计要求和质量标准。可提高前盘的制作效率。降低了压型对环境的污染,节省了能源,完全具备推广应用的价值。

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