离心通风机叶片成型方法

《离心通风机叶片成型方法》涉及风机制造技术领域，特别涉及一种离心通风机叶片成型方法。

离心通风机（以下简称风机）是建材、冶金、水泥等行业常用的一种主要的动力设备，而风机核心部件转子组叶片的成型在转子组制造中显得尤为重要。常规风机叶片成型采用专用模具进行试压并整体压型，而专用模具制作周期较长，造价昂贵。因此选择一种造价更低、成型效果更好的成型方法，可以有效的缩短产品制造周期，提高产品质量。

图1为《离心通风机叶片成型方法》流程图；

图2为8-09系列风机叶轮组侧面示图；

图3为8-09系列风机叶轮组正面示图；

图4为叶片理论放样示图（此时叶片正在放样，还未展开，叶片为曲面）；

图5为长叶片放样展开示图（此时叶片已经放样展开，叶片为平面）；

图6为短叶片放样展开示图（此时叶片已经放样展开，叶片为平面）；

图7为长叶片进口部分模具；

图8为短叶片模具。

2020年7月14日，《离心通风机叶片成型方法》获得第二十一届中国专利奖优秀奖。 2100433B

如图1所示，该实施例的离心通风机叶片成型方法包括：

步骤S1，如图2～6所示，根据叶片的结构特点，对长叶片和短叶片（离心通风机叶片包括：长叶片和短叶片，长叶片是离心通风机中长度相对较长的叶片，短叶片是长度相对较短的叶片）进行展开放样，获得其理论板材的放样尺寸。可利用SolidWorks展开放样功能（或其它放样方法），分别获得长叶片和短叶片理论放样尺寸。

步骤S2，选择符合所示放样尺寸的板材，按型线将长叶片分为叶片进口和出口两部分，并对所述长叶片进行剖分，使长叶片的出口部分与短叶片形状尺寸一致。型线指呈现叶片形状的曲线，如图3中虚线框所示，长叶片呈S型，短叶片呈C型。如图4中长叶片由五个圆弧组成，短叶片为三个圆弧，其中长叶片有两段圆弧的圆心朝下，形成第一弧段（即进口部分），三段圆弧的圆心朝上，形成第二弧段（即出口部分）；短叶片的三段圆弧的圆心都朝上。剖分的时候，第一弧段和第二弧段交接处剖分。剖开后长叶片包括进口部分和出口部分，出口部分正好于短叶片形状大小相同。

步骤S3，根据长叶片的进口部分和短叶片各自的尺寸及型线要求，制作出用于压制长叶片进口部分的第一压型模具和用于压制短叶片的第二压型模具。

步骤S4，采用第一压型模具对长叶片的进口部分压型，并采用第二压型模具对短叶片和长叶片的出口部分压型。

步骤S5，对分别压型合格后的长叶片的进口部分和出口部分进行组焊拼接，拼接允许错位误差＜1毫米，以保证拼接精度。

该实施例的离心通风机叶片成型方法不需要传统的专用成型模具，而是将长叶片剖分成进口部分和出口部分，降低了成型难度，从而降低了成型成本，且成型的叶片精确度高。

该实施例中，步骤S3具体包括：

步骤S31，按以下压模公式分别确定所述第一压型模具和第二压型模具各自的凸模的圆弧半径R_凸和回弹角度α_凸。因为凸模和凹模之间放着叶片需要压型，因此与所述凸模配合的凹模的圆弧半径大于凸模的圆弧半径一个叶片的厚度，凹模的回弹角度和α_凸相等。

其中，R为理论叶片圆弧半径，σ_s为叶片所用材料的屈服极限，E为叶片所用材料的弹性模量，δ为叶片的厚度，α为叶片的回弹角度。对于长叶片和短叶片的各个圆弧，按上述公式计算各自的压型模具凸模对应的各个圆弧的R_凸和α_凸，与所述凸模配合的凹模的圆弧半径大于凸模的圆弧半径一个叶片的厚度即可。

步骤S32，考虑成型板材收缩和定位，设计所述第一压型模具和第二压型模具的型线收缩量和止口位参数。止口位用于定位叶片，指叶片压型时避免叶片板料移动或是收缩，进行的板料定位，即就是约束板料的一边，使其压型。

步骤S33，根据步骤S31和S32确定的参数，采用数控火焰下料的方式，直接用板料进行数控火焰切割，以形成所述第一压型模具和第二压型模具，制作好的模具如图7和8所示。采用数控火焰下料，直接用板料进行数控火焰切割的方式，使得制作周期大幅度缩短，由传统模具铸造生产两个月缩短至2小时，很大程度的提升了工作效率。

该实施例中，为了保证成型叶片的合格率，采用长叶片的进口部分的样板对长叶片的进口部分进行检查，并采用短叶片样板分别对长叶片的出口部分和短叶片进行检查。

具体地，检查时要求压型后叶片型线与样板型线间隙≤1毫米。即将样板叶片的圆弧靠压型后叶片的圆弧，看是否有间隙，若间隙≤1毫米为合格，若大于1毫米，必须重新压型叶片，使其合格。

离心通风机叶片成型方法专利目的

《离心通风机叶片成型方法》提出一种离心通风机叶片成型方法，解决2016年5月之前的技术中采用专用模具制作叶片周期长、成本高的问题。

离心通风机叶片成型方法技术方案

《离心通风机叶片成型方法》包括下述步骤：

S1：根据叶片的结构特点，对长叶片和短叶片进行展开放样，获得其理论板材的放样尺寸；

S2：选择符合所述放样尺寸的板材，按型线将长叶片分为叶片进口和出口两部分，并对所述长叶片进行剖分，使长叶片的出口部分与短叶片形状尺寸一致；

S3：根据长叶片的进口部分和短叶片各自的尺寸及型线要求，制作出用于压制长叶片进口部分的第一压型模具和用于压制短叶片的第二压型模具；

S4：采用第一压型模具对长叶片的进口部分压型，并采用第二压型模具对短叶片和长叶片的出口部分压型；

S5：对分别压型合格后的长叶片的进口部分和出口部分进行组焊拼接，拼接允许错位误差＜1毫米。

其中，所述步骤S3包括：

S31：按以下压模公式分别确定所述第一压型模具和第二压型模具各自的凸模的圆弧半径R_凸和回弹角度α_凸，与所述凸模配合的凹模的圆弧半径大于凸模的圆弧半径一个叶片的厚度，凹模的回弹角度和α_凸相等；

其中，R为理论叶片圆弧半径，σ_s为叶片所用材料的屈服极限，E为叶片所用材料的弹性模量，δ为叶片的厚度，α为叶片的回弹角度；

S32：设计所述第一压型模具和第二压型模具的型线收缩量和止口位参数；

S33：根据步骤S31和S32确定的参数，采用数控火焰下料的方式，直接用板料进行数控火焰切割，以形成所述第一压型模具和第二压型模具。

其中，所述步骤S4和S5之间还包括：采用长叶片的进口部分的样板对长叶片的进口部分进行检查，并采用短叶片样板分别对长叶片的出口部分和短叶片进行检查。

其中，检查时要求压型后叶片型线与样板型线间隙≤1毫米。

离心通风机叶片成型方法改善效果

《离心通风机叶片成型方法》不需要传统的专用成型模具，而是将长叶片剖分成进口部分和出口部分，降低了成型难度，从而降低了成型成本，且成型的叶片精确度高。

1.一种离心通风机叶片成型方法，其特征在于，包括步骤：

S1：根据叶片的结构特点，对长叶片和短叶片进行展开放样，获得其理论板材的放样尺寸；

S2：选择符合所述放样尺寸的板材，按型线将长叶片分为叶片进口和出口两部分，并对所述长叶片进行剖分，使长叶片的出口部分与短叶片形状尺寸一致；

S3：根据长叶片的进口部分和短叶片各自的尺寸及型线要求，制作出用于压制长叶片进口部分的第一压型模具和用于压制短叶片的第二压型模具；

S4：采用第一压型模具对长叶片的进口部分压型，并采用第二压型模具对短叶片和长叶片的出口部分压型；

S5：对分别压型合格后的长叶片的进口部分和出口部分进行组焊拼接，拼接允许错位误差＜1毫米。

2.如权利要求1所述的离心通风机叶片成型方法，其特征在于，所述步骤S3包括：

S31：按以下压模公式分别确定所述第一压型模具和第二压型模具各自的凸模的圆弧半径R_凸和回弹角度α_凸，与所述凸模配合的凹模的圆弧半径大于凸模的圆弧半径一个叶片的厚度，凹模的回弹角度和α_凸相等，

其中，R为理论叶片圆弧半径，σ_s为叶片所用材料的屈服极限，E为叶片所用材料的弹性模量，δ为叶片的厚度，α为叶片的回弹角度；

S32：设计所述第一压型模具和第二压型模具的型线收缩量和止口位参数；

S33：根据步骤S31和S32确定的参数，采用数控火焰下料的方式，直接用板料进行数控火焰切割，以形成所述第一压型模具和第二压型模具。

3.如权利要求1或2所述的离心通风机叶片成型方法，其特征在于，所述步骤S4和S5之间还包括：采用长叶片的进口部分的样板对长叶片的进口部分进行检查，并采用短叶片样板分别对长叶片的出口部分和短叶片进行检查。

4.如权利要求3所述的离心通风机叶片成型方法，其特征在于，检查时要求压型后叶片型线与样板型线间隙≤1毫米。

成型方法有凸模成型和凹模成型两种。

凹模优点：内表面（A面）未与模具接触，所以该表面光洁，适用于冰箱、冷柜的箱胆等用内表面作使用面的部件；另外，在保证内表面尺寸的前提下，板材厚度可减小，从而节约材料，成型也容易。缺点：模具尺寸参数不易掌握，模具内部尺寸扩大容易，缩小困难，吸塑时还需配置辅助成型工装。

凸模优点：模具尺寸缩小容易，B面光洁，适用要求B面露在外面的零件。缺点：材料厚度比凹模成型要厚，材料拉伸大，A面粗糙，而冷柜冰箱内胆，或浴缸等要求A面光洁。

方法具有下述优点：

①工艺简单、操作方便、变废为宝。

②制成的焦粉块的作用与焦炭一样，既不降低固定碳，也不会对高炉产生副作用。

③焦粉成型时不需要加热，常温成型，大大降低了焦粉成型的成本，有利于产业化生产，满足工业生产需要。