CN102989979B - 矿用主通风机钢制扇叶压力热铆工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种矿用主通风机钢制扇叶热铆工艺，将铆钉加热至发白后，利用专用倾斜面结构铆胎将液压机的纵向静压力转换为与扭曲型扇叶表面法线方向相同的压力，从而实现铆接接头。由于转换后的压力方向与扇叶法线方向相同，铆钉头成型后与扇叶表面形状极为接近，降低了扇叶后续使用时的风阻，达到了设计要求；同时采用静压铆接，通过控制压力来控制下压速度，保证铆钉缓慢成型，保证了铆钉的墩粗过程，实现了铆钉孔的充分填充。达到了设计的要求。由于整个过程采用设备及模具控制，其质量稳定性大大优于手工铆制。

Description

矿用主通风机钢制扇叶压力热铆工艺
技术领域：
本发明属于矿用机械加工领域，具体涉及一种矿用主通风机钢制扇叶热铆新工艺技术。
背景技术：
矿用主通风机扇叶为其重要构件，其结构为采用钢制铆钉将扇叶壳体与叶柄铆接在一起。其铆接接头连接强度大，要求高，其铆钉直径大，只能采用热铆工艺。而扇叶表面为了保证气流的流动方向，为机翼型三维扭曲结构，导致其长度方向上的每个铆钉方向都有所不同，扇叶上下表面不平行，夹角也不同，导致铆钉上下铆头平面方向不同，铆接难度极大。
业内传统上一般采用手工铆制工艺，劳动强度大、劳动效率低、铆接质量不稳定。而采用旋铆机等机械铆制工艺无法达到使用要求（要求铆钉铆接过程中发生墩粗，将铆钉孔填满），普通的压力机铆制容易铆偏，铆接质量低。
发明内容：
本发明目的是针对现有技术中存在的问题和不足，设计一种专用铆胎用于优化工艺流程，实现风机钢制扇叶的高效、高质量压力机热铆工艺。
技术方案：一种矿用主通风机钢制扇叶压力热铆工艺，包括如下步骤：（1）设计上、下铆胎，上、下铆胎分别存在受力端面和工作端面，使得上、下铆胎受力端面平行且投影中心重合，上、下铆胎的工作端面与扇叶上、下表面夹角匹配；（2）将铆钉加热至发白状态，其温度范围为1050～1200℃，优选为1100～1150℃。然后利用单柱压力机下压铆胎，铆胎将压力传递至铆钉，压力机对上、下铆胎的轴向压力转换为扇叶法线方向的压力，使得铆头成型。铆制过程压力机提供静压压力。
上、下铆胎中有一个铆胎的工作端面为倾斜面，该倾斜面与受力端面存在夹角α范围为0.8°≤α≤4°，另一个铆胎的工作端面与受力端面平行。通过倾斜面将纵向压力转换为与扭曲扇叶表面法线方向的压力，实现高质量热铆连接。
本发明的有益效果：本发明中利用带倾斜面的铆胎使压力机的压力转换压力方向，与扇叶法线方向相同，铆钉头成型后与扇叶表面形状极为接近，降低了扇叶后续使用时的风阻，达到了设计要求；同时采用静压铆接，通过控制压力来控制下压速度，保证铆钉缓慢成型，保证了铆钉的墩粗过程，实现了铆钉孔的充分填充。达到了设计的要求。由于整个过程采用设备及模具控制，其质量稳定性大大优于手工铆制。
附图说明：
图1是扇叶与叶柄通过铆钉安装的示意图；
图2是图1中扇叶的端面结构示意图；
图3是下铆胎结构示意图；
图4是上铆胎结构示意图；
图5是采用图3和图4的上下铆胎加工过程示意图。
图中标号1为叶柄，2为扇叶，3为铆钉孔，4为铆钉，5为下铆胎，6为上铆胎，7为倾斜面，8为操作平台。
具体实施方式：  
实施例1，参见图1和图2，扇叶2的上下表面为扭曲面且不平行，不同段扭曲程度有所不同，将叶柄1插入扇叶2中心利用铆钉4固定，为克服传统锚固工艺产生的弊端，采用一种新的针对矿用主通风机钢制扇叶的压力热铆工艺，该工艺首先需要设计上、下铆胎，参见图3和图4，上、下铆胎分别存在受力端面和工作端面，上、下铆胎受力端面平行且投影中心重合，上铆胎6的工作端面为倾斜面7，该倾斜面7与受力端面存在夹角α范围为0.8°≤α≤4°，下铆胎5的工作端面与受力端面平行。其次，将铆钉4加热至发白状态，其温度范围为1050～1200℃，然后利用单柱压力机下压铆胎，参见图5，铆胎将压力传递至铆钉，压力机对上、下铆胎的轴向压力转换为扇叶法线方向的压力，使得铆头成型。通过倾斜面将纵向压力转换为与扭曲扇叶表面法线方向的压力，实现高质量热铆连接。
实施例2：内容与实施例1基本相同，相同之处不重述，不同的是：上、下铆胎分别存在受力端面和工作端面，使得上、下铆胎受力端面平行且投影中心重合，上、下铆胎的工作端面与扇叶上、下表面夹角匹配。
实施例3：内容与实施例1基本相同，相同之处不重述，不同的是：对铆钉加热温度的范围要求，最好选择温度范围为1100～1150℃。

Claims (3)

1.一种矿用主通风机钢制扇叶压力热铆工艺，其特征在于，包括如下步骤：（1）设计上、下铆胎，上、下铆胎分别存在受力端面和工作端面，使得上、下铆胎受力端面平行且投影中心重合，上、下铆胎的工作端面与扇叶上、下表面夹角匹配；（2）将铆钉加热至发白状态，其温度范围为1050～1200℃，然后利用单柱压力机下压铆胎，铆胎将压力传递至铆钉，压力机对上、下铆胎的轴向压力转换为扇叶法线方向的压力，使得铆头成型，上、下铆胎中有一个铆胎的工作端面为倾斜面，该倾斜面与受力端面存在夹角α范围为0.8°≤α≤4°，另一个铆胎的工作端面与受力端面平行。
2.根据权利要求1所述的矿用主通风机钢制扇叶压力热铆工艺，其特征在于，对铆钉加热温度的范围为1100～1150℃。
3.根据权利要求1或2所述的矿用主通风机钢制扇叶压力热铆工艺，其特征在于，铆制过程压力机提供静压压力。
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