CN102303220A

CN102303220A - 一种通风机圆弧板叶片成形模具的制作方法

Info

Publication number: CN102303220A
Application number: CN201110232187A
Authority: CN
Inventors: 贺秋冬
Original assignee: XIAOGAN COLLEGE
Current assignee: XIAOGAN COLLEGE
Priority date: 2011-08-03
Filing date: 2011-08-03
Publication date: 2012-01-04

Abstract

一种通风机叶片成形模具的制作方法，属于流体机械领域。主要包括上模、下模。该叶片成形模具，其上模、下模的制作采用分层加工和整体加工相结合的办法，只需普通的切割、焊接和打磨设备即可完成模具的复杂三维曲面的加工，降低了等厚圆弧板叶片成形模具加工难度和加工费用，有利于降低产品成本。

Description

一种通风机圆弧板叶片成形模具的制作方法

所属技术领域

本发明属于流体机械领域，涉及一种通风机圆弧板叶片成形模具的制作方法，特别是一种等厚圆弧板叶片的成形模具的制作方法。

背景技术

通风机叶片的叶型主要有两种：一种是机翼型，这种叶片的截面为机翼形；另一种是等厚圆弧板型，这种叶片的截面为等厚度的圆弧形。机翼型叶片的空气动力性能通常比等厚圆弧板叶型要好，但是，其曲面形状更复杂，制造成本更高，而等厚圆弧板型相对简单，制造成本较低。因此，很多通风机的叶片采用等厚圆弧板叶型。

为了使等厚圆弧板叶型具有较好的空气动力性能，叶片在不同高度的截面上的圆弧半径、弦长、安装角各不相同，通常叶片根部截面的圆弧半径、弦长、安装角度大，叶片顶部截面的圆弧半径、弦长、安装角度小，叶片的形状是扭曲的。这种叶片通常采用金属板材压制成型，由于叶片表面的形状复杂，其压制模具的加工需要在5轴数控加工中心进行，其加工耗时长、费用高。

发明内容

本发明针对上述等厚圆弧板叶片模具加工难度大、费用高的问题，提供一种通风机圆弧板叶片成形模具的制作方法，能够用一种简易的方法，用普通的切割、焊接和磨削设备解决该问题。

本发明解决其问题所采用的技术方案是：一种通风机圆弧板叶片成形模具的制作方法，将圆弧板叶型的叶片用剖分面分成多个剖分层(叶片扭曲的程度越大，需剖分的层数越多)，每个剖分层由厚度与之相同的钢板的上块、下块单独成形，将全部剖分层的上块、下块分别按顺序叠合，焊接在一起，形成上模、下模，再对上模、下模的叶片成形面进行补焊、打磨，使之形成与叶片表面一致的光滑曲面，制成整个叶片的模具。用这种方法，模具的加工过程仅需普通的切割、焊接、磨削设备，不需要数控加工中心等复杂、高精度的机械加工设备。用这种方法制作叶片成形模具时，叶片剖分层数越多，叠合后各层钢板间台阶越小，补焊、打磨的工作量越小。

本发明的改进在于：所述通风机叶片的成形模具采用分层加工，组焊后再整体加工的方法。

本发明的有益效果是：降低了等厚圆弧板叶片模具加工难度和加工费用，有利于降低产品成本。

附图说明

下面结合附图对本发明进一步说明。

图1是一种等厚圆弧板叶型的通风机叶轮。

图2是图1所示叶轮的叶片的剖分图。

图3是本发明的画有叶片截面的矩形钢板图。

图4是本发明的切割掉叶片截面位置金属后的矩形钢板图。

图5是图4所示矩形钢板分割成上半块、下半块后的状况图。

图6是图5所示上半块叠合图。

图7是图5所示下半块叠合图。

图8是本发明的加工完的上模。

图9是本发明的加工完的下模。

图10是本发明的上模、下模闭合前的状况图。

图11是本发明的上模、下模闭合后的状况图。

图中：1-轮毂；2-叶片；3-钢板；4-上半块；5-下半块；6-上模；7-下模。

具体实施方式

实施例1，图1中，叶轮由轮毂1和叶片2组成，其叶型是一种等厚圆弧板叶型。这种通风机叶片成形模具的制作方法是：(1)图2中，将叶片2从根部到顶部作编号为II-XV的14个水平剖分面，将叶片分隔成编号为B-N的13个剖分层，这些剖分层的厚度尽量在钢板的标准厚度系列中选择，以减少模具的机械加工量，各层的厚度可以相同，也可以不相同，这些剖分层的总厚度应等于叶片的总高度；为了制成的模具边沿有一定余量，叶片顶部和根部各加一个附加剖分面，编号分别为I、XVI，同时在叶片顶部和根部各形成一个附加剖分层，编号分别为A、O。这样，共分成编号为I-XVI的16个剖分面，编号为A-O的15个剖分层。剖分层A、O的厚度为20mm左右，剖分层B-N的厚度为10mm左右。(2)将剖分层B-N上、下两侧的剖分面上叶片的截面图按1∶1的比例分别画于矩形钢板上、下两侧(附加剖分层A、O不在叶片位置，不需画)。矩形钢板共15块，编号为A-O，与图2中叶片的剖分层A-O一一对应。钢板的厚度与对应叶片剖分层厚度相同，如果属于钢板标准厚度系列，则上下表面不需加工；如果不属于钢板标准厚度系列，用牛头刨床或平面磨床加工至需要厚度值。每块矩形钢板的长、宽尺寸相同，以图2中截面积最大的XV剖分面上叶片截面画上后钢板边缘还有15-25mm余量为宜，参见图3。(3)将编号为B-N的矩形钢板上叶片截面内的金属切割掉，形成一个其截面与叶片截面相同的空间，参见图4。再将编号为B-N的矩形钢板沿该空间的两端将每块钢板切割开，编号为A、O的矩形钢板在中部位置切割开，每块矩形钢板分作上半块4、下半块5，参见图5。其切割设备可以是手工气割、电火花切割等普通切割设备。(4)将所有上半块4、下半块5分别按根部到顶部的顺序叠合在一起，叠合时按叶片中心线对齐，并通过焊接固定，所有上半块焊接在一起组成上模6，参见图6；将所有下半块焊接在一起组成下模7，参见图7。其焊接设备可以是手工电弧焊、气体保护焊等普通焊接设备。(5)将上模6、下模7的各层钢板间叶片部分小的台阶通过手工补焊、打磨的方法，形成与叶片表面一致的光滑曲面，参见图8、图9，模具完成。图10是上模6、下模7闭合前的状况，图11是上模6、下模7闭合后的状况。

实施例2，叶片2剖分面为垂直平面，将叶片分隔成多个垂直的剖分层，其它同实施例1。

实施例3，叶片2剖分面为倾斜平面，将叶片分隔成多个倾斜的剖分层，钢板的叠合面的倾斜角度与对应剖分面的倾斜角度相同，钢板的倾斜面用牛头刨床或平面磨床加工，其它同实施例1。

实施例4，叶片2剖分面有水平、倾斜两种平面，将叶片分隔成多个剖分层，倾斜剖分层对应的钢板的叠合面的倾斜角度与对应剖分面的倾斜角度相同，钢板的倾斜面用牛头刨床或平面磨床加工，其它同实施例1。

实施例5，叶片2剖分面有垂直、倾斜两种平面，将叶片分隔成多个剖分层，倾斜剖分层对应的钢板的叠合面的倾斜角度与对应剖分面的倾斜角度相同，钢板的倾斜面用牛头刨床或平面磨床加工，其它同实施例1。

Claims

1.一种通风机圆弧板叶片成形模具的制作方法，包括上模、下模，其特征是：将圆弧板叶型的叶片用剖分面分成多个剖分层，每个剖分层由厚度与之相同的钢板的上块、下块单独成形，将全部剖分层的上块、下块分别按顺序叠合，焊接在一起，形成上模、下模，再对上模、下模的叶片成形面进行补焊、打磨，使之形成与叶片表面一致的光滑曲面，制成整个叶片的模具。

2.根据权利要求1所述的一种通风机圆弧板叶片成形模具的制作方法，其特征是：叶片剖分面为水平面，将叶片分隔成多个剖分层，这些剖分层的厚度可以相同，也可以不同，这些剖分层的总厚度等于叶片的总高度，为了制成的模具边沿有一定余量，叶片顶部和根部各加一个附加剖分面。

3.根据权利要求1所述的一种通风机圆弧板叶片成形模具的制作方法，其特征是：叶片剖分面可以为水平面、垂直平面、倾斜平面、水平面+倾斜平面、垂直平面+倾斜平面。