通风机前盘冷冲压成型生产制作工艺

离心通风机前盘冷压成型工艺

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。关键词：离心式通风机；叶轮前盘；冷压成型

中图分类号：TH432 文献标识码：B

文章编号：1006-8155（2007）04-0040-02

Technology of Pressure and Molding for Front Disc of Centrifugal Fans

Abstract: The paper introduces the technology method of pressure and molding for disc of fan impeller. The fan impeller manufactured by this method can meet design requirements and quality standards. It can ensure the requirements of installation and mounting, save energy, cut down environmental pollution and shorten manufacturing cycle.

Key words: centrifugal fan; impeller; front disc; pressure molding

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

1.1 成型工艺分析（以图1为例）

图16-30型风机叶轮前盘

（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R模＝R/(1+3.66×10-3×R/t) 、β模＝β－0.414R/t其中：R模为与图1中R对应的上、下模之间的型线；t为前盘材料的厚度；β模为与图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）。

图2 冷压模示意图

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。