風(fēng)機(jī)集流器弧段整體撐制成型

1、制造工藝風(fēng)機(jī)集流器弧段整體撐制成型Integrative Manufacture Forming of Arc Segment for Fan Collector陳金勇 劉東明 呂向東/山東電力設(shè)備廠摘要：在制做風(fēng)機(jī)集流器弧段時，采用了整體撐制成型工藝。介紹了方案及制造工藝過程，經(jīng)實(shí)際應(yīng)用分析證明，應(yīng)用此方法保證了集流器與葉輪安裝配合的要求，且成本低，型線美觀。關(guān)鍵詞：離心式通風(fēng)機(jī) 集流器 成型工藝中圖分類號：TH161+.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B文章編號：1006-8155（2005）05-0028-02Abstract: The technology of integrative manufac

2、ture forming is introduced when making arc segment of fan collector. The method and manufacture technology process are introduced. Through actual application analysis, this method is proved to meet the requirements of collector and impeller installation, and the cost is low, the profile is fine. Key

3、 words: Centrifugal fan Collector Forming technology1 引言我廠設(shè)計(jì)的風(fēng)機(jī)集流器出風(fēng)口的型式多為弧形結(jié)構(gòu)，以下簡稱集流器弧段，為了保證風(fēng)機(jī)運(yùn)行參數(shù)和集流器弧段與其它件的配合，在制做集流器弧段時，對弧型線有嚴(yán)格要求，同時對上、下口直徑也有比較嚴(yán)格的要求。以前，我廠對直徑比較小的集流器弧段，采用鑄鋼毛坯、卷制厚板或卷制圓錐筒毛坯，然后進(jìn)行車加工成型的制做工藝，或者采用分段壓制最后組焊的工藝方法。經(jīng)過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，前一種方法的制做工藝成本太高，不但材料利用率極低，只能達(dá)到25%30%，而且機(jī)加工量相當(dāng)大，制做周期也長。后者對于直徑較大的集流器弧段較為適

4、用，但是對于直徑較小、批量生產(chǎn)的小弧段則不太適用，因?yàn)橥ǔＰ』《嗡捎玫匿摪遢^薄，壓制成型時容易對材質(zhì)造成破壞，而且組焊時還容易造成較大的變形，整形后型線也很難達(dá)到設(shè)計(jì)要求，精度大幅降低，從而影響了產(chǎn)品的性能及質(zhì)量。為了降低此類弧段的制造成本、提高該件的生產(chǎn)效率及其質(zhì)量。我廠采用了整體撐型工藝。經(jīng)過近兩年的使用，發(fā)現(xiàn)此種方法較為適用，不但能夠大大降低制做成本，還提高了生產(chǎn)效率，保證了產(chǎn)品的質(zhì)量。 2 撐制成型方案2.1 設(shè)備分析我廠現(xiàn)有的設(shè)備狀況：一臺315t四柱壓力機(jī)。根據(jù)315t四柱壓力機(jī)工作臺尺寸，決定只對喉徑小于1000mm的集流器弧段采用整體撐制的工藝方法。2.2 成型工藝分析集流器

5、弧段一般采用Q235A鋼板制做，此種鋼板的延展率為26%，所以一般情況下對弧段進(jìn)風(fēng)口與出風(fēng)口中較大的直徑與喉徑直徑的比值小于1.26：1的弧段采用此種成型工藝（見圖1）。首先按集流器弧段的喉徑尺寸卷制圓筒毛坯，然后再利用模具將毛坯撐制成型。由于集流器弧段出口外徑與葉輪配合有嚴(yán)格的要求，所以在集流器整體組焊成型后需進(jìn)行機(jī)加工，因此在集流器弧段出口外徑單面留有5mm的機(jī)加工余量。_收稿日期:2005-01-27 濟(jì)南市 250022圖1 集流器弧段示意圖2.3 模具分析該件圓筒毛坯的直徑與集流器弧段的喉徑尺寸相同。該件成型后，弧段型線各截面圓的直徑都已產(chǎn)生塑性變形， 因此模具設(shè)計(jì)時不留回彈余量。

6、為了便于工件與模具的找正， 在上、下模的入口處分別設(shè)計(jì)了15°的導(dǎo)向段，使上、下模的入口直徑比筒體毛坯直徑小8mm。為便于上、下模的安裝找正，在上、下模結(jié)合處設(shè)計(jì)了定位段。還分別在上、下模上設(shè)計(jì)了止口槽，以保證集流器弧段的進(jìn)、出口成型尺寸。工作情況如圖1所示，將模具設(shè)計(jì)成圖2所示的形式。1.上模 2.弧段 3.下模 4,6.導(dǎo)向段 5.上、下模定位段 7.止口槽圖2 模具撐制弧段示意圖3 制造工藝3.1 模具制造依據(jù)集流器弧段的具體尺寸和模具分析的原則設(shè)計(jì)模具，利用CAD繪圖軟件繪制上、下模圖樣及車加工用樣板，按圖鑄造毛坯（需加工處單邊留5mm加工余量），在立式車床上加工上、下模（加

7、工時先將進(jìn)口和止口槽加工至尺寸，然后按車加工樣板加工上、下模型線）。3.2 集流器弧段毛坯制做集流器弧段毛坯為一個圓筒體，其內(nèi)徑與弧段喉徑相同，材料厚度與弧段板厚度相同。下料時必須沿材料的纖維方向進(jìn)行下料，以免在撐制過程中發(fā)生材料裂開的情況，然后卷制筒體（筒體高度等于弧段中性層弧長尺寸加上出口處的加工余量）。圓筒體接縫用普通焊條進(jìn)行焊接。由于焊縫熱影響區(qū)的材料的延展率大大降低，必要時可對焊縫進(jìn)行消除焊接應(yīng)力的退火處理。3.3 冷撐成型將下模置于壓力機(jī)工作臺并用壓板固定，在模具型線面上均勻涂上一層潤滑脂，然后將弧段毛坯裝于下模入口處，開動壓力機(jī)緩慢下壓工件至工件下端進(jìn)入下模型線的2/3處停止。提

8、起壓力機(jī)平臺，翻轉(zhuǎn)工件將另一端裝于下模入口處，開動壓力機(jī)緩慢下壓工件至工件下端進(jìn)入下模型線的2/3處停止，然后提起壓力機(jī)平臺組裝上模并與壓力機(jī)平臺聯(lián)接固定，裝入工件下壓上模至模具全部進(jìn)入工件成型，然后拆卸。3.4 組焊和校正將撐制好的集流器弧段組裝于集流器錐段，保證其同軸度，然后組焊成一體，并組焊成集流器。3.5 機(jī)加工將組焊好的集流器整體加工到設(shè)計(jì)尺寸。注意保證集流器出口尺寸以及與集流器法蘭的同軸度。4 應(yīng)用效果分析經(jīng)過使用發(fā)現(xiàn)，整體撐型工藝制做的集流器弧段，組焊成集流器后，完全可達(dá)到設(shè)計(jì)要求和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。而且又大大提高了材料利用率，可以達(dá)到95%以上；加工周期也大大減少。筆者對兩種類型的風(fēng)機(jī)

9、集流器弧段制造成本和生產(chǎn)周期列表進(jìn)行了對比（見表1），通過對比可以看出使用該方法后制造成本低，生產(chǎn)周期短，完全具備推廣應(yīng)用的價值。表1 制造成本、生產(chǎn)工期對比表序號風(fēng)機(jī)類型每件材料成本/元每件人工、設(shè)備成本/元生產(chǎn)周期/h方法1方法2方法1方法2方法1方法21G6N5.4D2151125202.5960505612G4-73 14D75013596050561注：方法1為采用鑄鋼件毛坯或厚鋼板卷制毛坯，然后車加工弧段的工藝。方法2為采用整體撐型工藝，生產(chǎn)周期的時間是在有模具的條件下所用的時間。G6N5.4D215模具為HT200， 重438kg，車加工1m立車10h 。G4-73 14D模具為