CN100453818C - 一种翼型离心叶轮制造工艺方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种翼型离心叶轮制造工艺方法，在带有筋板的非等壁厚翼截面空心铝型材上制造单层凸台(榫头)及平面、弧面或锥面相贯线，在平直前、后盘及弧形或锥形前盘上制造条状孔(榫眼)，叶片凸台(榫头)与前、后盘上的条状孔(榫眼)插接后弯曲固联制成叶轮。采用本工艺方法制造叶轮时，完全避免了传统工艺中的焊接工序，因此其叶片的增加是不受限制的，在产生同样流量的情况下，它可以使通风设备效率更高、噪声更低、体积更小、制造成本大幅度下降。本发明具有工艺过程简化，模具以及工艺装备投资减少，叶轮形状精度以及外观质量提高，通风机气动、噪声性能明显改善。

Description

一种翼型离心叶轮制造工艺方法

技术领域

本发明涉及一种叶轮制造方法，具体地说是一种翼型离心叶轮制造工艺方法。

背景技术

我们知道，翼型离心式通风机以高效率、低噪声而著称。传统的以薄铁板卷制翼型中空叶片，然后叶片与前后盘焊接而成，其制造方法工艺过程复杂，模具、工艺装备、专用设备投资大，工时费用以及制造成本高，且叶轮形状精度、外观质量都较差。近期国外先进企业以中空翼截面铝型材制造叶片，然后叶片与前后盘焊接而成，这种制造方法使工时费用以及制造成本有所下降，通风机气动、噪声性能以及外观质量有所提高，但是仍不能摆脱焊接工艺的局限性一随叶片数的增加或叶轮直径的减小，两相邻叶片之间的空间减小，焊接过程以及焊口修磨的难度增加甚至无法进行人工操作。

发明内容

本发明为克服上述现有技术的不足，提供一种工艺过程简化，模具以及工艺装备投资减少，叶轮形状精度以及外观质量提高，通风机气动、噪声性能明显改善的翼型离心叶轮制造工艺方法。

本发明的目的是采用下述技术方案实现的：一种翼型离心叶轮制造工艺方法，其包括以下工艺步骤

A.翼型叶片的制造

a.外协加工非等壁厚翼截面空心铝型材，其中较厚的曲面壁厚与较薄平面壁厚之比大于2；

b.冲制翼叶端部与平直前盘、平直后盘或者翼叶端部与弧形或锥形前盘、平直后盘结合面上的翼叶端部的凸台，模具应具有剪切与压痕功能，其中冲制翼叶端部与弧形或锥形前盘、平直后盘结合面上的翼叶端部的凸台时，模具的上模应具有旋转运动，为了避免空心型材塌陷，空心型材的前后型腔内应充填铝型芯，其中在较薄面上的凸台与型材结合处设有压痕，经人工折弯即可断裂，去除；

B.翼型叶轮前、后盘的制造

a.在专用冲裁模及压力机上进行叶轮前盘及后盘的落料，在拉伸模或液压机上拉出锥形或弧形前盘，机械加工端面达到要求；

b.冲制平直前、后盘与弧形或锥形前盘上的条状孔，其中平直前、后盘的条状孔冲孔模的下模是可转动的，弧形或锥形前盘上的条状孔冲孔模的下模是不可转动的；

C.翼型叶片与前后盘的组装，叶片凸台插入前、后盘上的条状孔后弯曲固定联接制成叶轮。

本发明采用在非等壁厚翼截面空心铝型材上制造单层凸台(榫头)及平面、弧面或锥面相贯线，在平直前、后盘及弧形或锥形前盘上制造条状孔(榫眼)，叶片凸台(榫头)与前后盘上的条状孔(榫眼)插接后弯曲固联制成叶轮。采用本工艺方法制造叶轮时，完全避免了传统工艺中的焊接工序，因此叶片的增加是不受限制的，可以采用减小叶宽、适当增加叶片数的叶轮设计方案，在保持做功面积变化不大的情况下，通风机压力变化不大，但是相对直径系数的增加，通风机的流量加大。另一方面随叶片数的增加，两相邻叶片之间的夹角-流道扩张角减小。两相邻叶片之间的空间-流道内的气流分离将会减弱，这对于提高风机效率是有益的。其次是流道出口面上的速度梯度将会减小，这对于降低流道出口气流与涡舌相互作用而产生的旋转噪声是有益的。上述翼型叶轮非焊接工艺的实施将会对翼型风机的气动、噪声性能产生很大的影响，在实际应用中，这种风机可以制成中压方形管道空调风机，用以代替由多台前向多叶离心式通风机制造的风机箱。在产生同样流量的情况下，它可以使风设备效率更高、噪声更低、体积更小、制造成本大幅度下降。

附图说明

图1是本发明产生的产品的结构示意图；

图2是本发明的翼型叶片结构示意图；

图3是本发明的与平直前、后盘结合面上的翼叶端部的凸台冲裁模具结构示意图；

图4是图3中F-F放大结构示意图；

图5是本发明的与平直后盘、弧形或锥形前盘结合面上的翼叶端部的凸台冲裁模具结构示意图；

图6是图5的左视结构示意图；

图7是本发明的平直前、后盘上冲制条状孔的模具结构示意图；

图8是图7中M向放大结构示意图。

图中1.前盘，2.叶片，3.后盘，4.条状孔，5.凸台，20.凸模，21.圆弧槽，22.右下模刃口，23.定位板，24.定位杆，25.垫板，26.铰，28.上模，29.压痕凸模，32.提模板，33.下底面，34.上底面，37.棘轮，38.棘爪，42.下模压板，43.下模。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

实施例：其包括以下工艺步骤

A.翼型叶片的制造

a.外协加工非等壁厚翼截面空心铝型材，其中较厚的曲面壁厚与较薄平面壁厚之比大于2；

b.如图2、图3、图4、图5和图6所示，冲制翼叶端部与平直前盘、平直后盘或者翼叶端部与弧形或锥形前盘、平直后盘结合面上的翼叶端部的凸台，模具应具有剪切与压痕功能，其中冲制翼叶端部与弧形或锥形前盘、平直后盘结合面上的翼叶端部的凸台时，模具的上模应具有旋转运动，为了避免空心型材塌陷，空心型材的前后型腔内应充填铝型芯，其中在较薄面上的凸台与型材结合处设有压痕，经人工折弯即可断裂，去除；

B.翼型叶轮前、后盘的制造

a.在专用冲裁模及压力机上进行叶轮前盘1及后盘3的落料，在拉伸模或液压机上拉出锥形或弧形前盘1，机械加工端面达到要求；

b.如图7、图8所示，冲制平直前盘1、后盘3与弧形或锥形前盘1上的条状孔4，其中平直前、后盘的条状孔4冲孔模的下模43是可转动的，弧形或锥形前盘上的条状孔4冲孔模的下模43是不可转动的；

C.如图1所示，翼型叶片2与前后盘的组装，叶片凸台5插入前、后盘上的条状孔4后弯曲固定联接制成叶轮。

冲制翼叶端部与平直前盘1、平直后盘3结合面上的翼叶端部的凸台(榫头)5的冲裁模具结构具有剪切与压痕功能，如图3所示，改变叶长定位杆24的长度就可以冲制不同长度的叶片，为了避免空心型材塌陷，空心型材的前后型腔内应充填铝型芯。型材由左向右送料，型芯位于型腔内，型芯位置与右下模刃口22之间的长度一般不小于5毫米。型芯在型腔内的退缩距离是在气动顶芯机上完成的。顶芯机可以是分离设备也可以直接安装于定位板23及定位杆24上。如图4为制取单层凸台(榫头)5，在下模或弹压卸料板上制造压痕凸模29，压痕凸模29锥角一般为45°至60°，凸模20高度δ一般为空心型材较薄壁壁厚的1.5倍，凸模20根部开有圆弧槽21。根部压痕后的非使用层凸台(榫头)5，经人工折弯后即可断裂，去除。

冲制翼叶端部与弧形或锥形前盘1、平直后盘5结合面上的翼叶端部的凸台(榫头)5时的模具上模28作旋转运动，模具应具有剪切与压痕功能。如图5、图6所示，改变叶长定位杆24的长度就可以冲制不同长度的叶片，为了避免空心型材塌陷，空心型材的前后型腔内应充填铝型芯。模具的工作原理如下：压力机滑块与垫板25向下运动时，首先与弹压旋转卸料板总成的上底面34接触并一同向下运动，此后卸料橡皮受到压缩并通过卸料板上的压痕凸模29施压于翼叶铝型材及下模并在铝型材上压痕，同时通过铰26使上模28产生旋转冲裁运动，之后滑块向上运动，弹压卸料板卸料，接触面    分离。当滑块达到一定高度后，垫板25通过提模板32提动卸料板及冲头发生旋转运动，上下模分离。上底面34及下底面33上涂有润滑脂以减少该平面产生相对滑移时的摩擦阻力。

冲制平直前、后盘与弧形或锥形前盘上的条状孔(榫眼)时的模具。其中平直前、后盘的条状孔(榫眼)冲孔模的下模是可转动的，如图7、图8所示，松开下模压板42上的螺钉，即可调整冲孔下模43的角度，其范围为±5°。为了便于调整条状孔(榫眼)角度，上模于下模之间无导向装置。棘轮37与棘爪38形成手动分度系统。更换棘轮37即可冲制具有不同条状孔(榫眼)数的平直后盘或前盘。可旋转下模43的作用是消除前、后盘上条状孔(榫眼)角度的制造误差，不使翼叶产生扭转变形。冲制弧形或锥形前盘上的条状孔(榫眼)冲孔模具结构与平直前、后盘的条状孔(榫眼)冲孔模具基本相同，不同之处在于下模不可转动。

Claims (1)

1.一种翼型离心叶轮制造工艺方法，其特征在于：其包括以下工艺步骤

A.翼型叶片的制造

a.外协加工非等壁厚翼截面空心铝型材，其中较厚的曲面壁厚与较薄平面壁厚之比大于2；

b.冲制翼叶端部与平直前盘、平直后盘或者翼叶端部与弧形或锥形前盘、平直后盘结合面上的翼叶端部的凸台，模具应具有剪切与压痕功能，其中冲制翼叶端部与弧形或锥形前盘、平直后盘结合面上的翼叶端部的凸台时，模具的上模应具有旋转运动，为了避免空心型材塌陷，空心型材的前后型腔内应充填铝型芯，其中在较薄面上的凸台与型材结合处设有压痕，经人工折弯即可断裂，去除；

B.翼型叶轮前、后盘的制造

a.在专用冲裁模及压力机上进行叶轮前盘及后盘的落料，在拉伸模或液压机上拉出锥形或弧形前盘，机械加工端面达到要求；

b.冲制平直前、后盘与弧形或锥形前盘上的条状孔，其中平直前、后盘的条状孔冲孔模的下模是可转动的，弧形或锥形前盘上的条状孔冲孔模的下模是不可转动的；

C.翼型叶片与前后盘的组装，叶片凸台插入前、后盘上的条状孔后弯曲固定联接制成叶轮。

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