螺旋葉葉片冷壓成形法

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1、螺旋葉片冷壓成形法作者：呂保華摘要：冷壓法生產(chǎn)螺旋葉片的方法完全能夠滿足螺旋輸送機(jī)的要求，是一種高效率、高質(zhì)量、低成本、快速的葉片生產(chǎn)方法。關(guān)鍵詞：螺旋葉片冷壓成形展開(kāi)圖模具設(shè)計(jì)螺旋葉片輸送機(jī)目前在電廠、礦山、水泥、化工、等行業(yè)的物料輸送中廣泛應(yīng)用，其核心部件螺旋葉片的加工難度較大，對(duì)產(chǎn)品的性能和成本影響也最大。目前螺旋葉片的生產(chǎn)方法常用的有三種，第一是用專用的軋制機(jī)，坯料為板條，適合大批量生產(chǎn)，但對(duì)設(shè)備和式藝要求高；第二種是冷拉成形，坯料與本文中的一樣，但效率低，葉片質(zhì)量差。第三種熱軋成形，其工藝復(fù)雜，勞動(dòng)強(qiáng)度大。我們公司做為專業(yè)的電廠輸

2、送設(shè)備廠家，經(jīng)過(guò)總結(jié)和試驗(yàn)找到了一種高效、簡(jiǎn)單、能生產(chǎn)出高質(zhì)量螺旋葉片的新工藝——冷壓成形。1、沖壓原理冷壓成形的原理是使展開(kāi)板料在模具的控制下沿軸向產(chǎn)生拉伸塑性變形、沿徑向尺寸縮小變形，這有效的保證了葉片的精度和成形工藝的順利完成，2、螺旋葉片的下料尺寸圖1一個(gè)螺距的螺旋外形及沿外形展開(kāi)圖2螺旋葉片下料圖如圖1做直角三角形ABC，其中AB等于螺旋節(jié)的導(dǎo)程S,BC等于πD,BD等于πd,斜邊b,a分別為螺旋內(nèi)外緣線的實(shí)長(zhǎng)。a2=(πD)2+S2a-螺旋外緣展開(kāi)長(zhǎng),D-螺旋外圓直徑b2=(πd)2+H2b-螺旋內(nèi)緣展開(kāi)長(zhǎng)d-螺旋內(nèi)圓直徑c=(

3、D-d)/2c-螺旋節(jié)寬度α=(2πR-a)×3600/(2πR)為了使保證葉片外觀及尺寸精度，如果用火焰切割下料，在割完內(nèi)外圓后應(yīng)先在車床上加工R及r，然后割缺口。實(shí)際下料過(guò)程中，根據(jù)我們的經(jīng)驗(yàn)，建議應(yīng)在缺口的4個(gè)尖角外去角，有利于成形。下料尺寸如圖2.1、模具設(shè)計(jì)如前所述，螺旋葉片冷壓成形工藝的關(guān)鍵是模具設(shè)計(jì)，模具結(jié)構(gòu)不但要滿足最終成形工件的精度要求，而且要使展開(kāi)料能順利滑入模具型腔，確保展開(kāi)料軸向拉長(zhǎng)、徑向縮小變形過(guò)程的順利進(jìn)行，不致于發(fā)生卡死和折彎現(xiàn)象，這是確保工件最終成形的前提，也是模具設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。圖3是我們生產(chǎn)實(shí)踐確定的模具結(jié)構(gòu)

4、，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和工作原理如下：圖3模具結(jié)構(gòu)圖上下模分別用四個(gè)螺栓固定在油壓機(jī)的上工作臺(tái)和下工作臺(tái)上，其中上工作臺(tái)上下動(dòng)作來(lái)實(shí)現(xiàn)葉片成形，上模中間為空心，下模中間為芯軸。工作是展開(kāi)料放在下模上，油壓機(jī)向下移動(dòng)，首先接觸到展開(kāi)料切口的左緣，繼續(xù)下行，迫使展開(kāi)料從切口邊緣開(kāi)始向下產(chǎn)生軸向拉長(zhǎng)，內(nèi)外徑縮小變形，并逐漸進(jìn)入上下模工作腔，下下模合模完成最終成形。此模具和他的資料上的冷壓模相比，有如下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：1）下模沒(méi)有外套，出料方便。下模外套是為了約束展開(kāi)料，但此工作在成形過(guò)程中由于應(yīng)力的作用會(huì)向內(nèi)收縮，而中間有芯棒約束，不會(huì)產(chǎn)生偏移，實(shí)踐也證明了這一

5、點(diǎn)；2）在制件模具時(shí)內(nèi)圓的節(jié)距比外圓的節(jié)距大2E，這是因?yàn)楣ぷ髟诔尚芜^(guò)程中既有塑性變形也有彈性變形，而且內(nèi)圓的彈性變形大于內(nèi)圓，理論計(jì)算的內(nèi)外彈性變形量大既是葉片直徑的4%左右（材料為Q235A），實(shí)際生產(chǎn)中由于摩擦力等因素內(nèi)外節(jié)距之差設(shè)計(jì)為6%比較合理。即E=0.6*D。3）上下模合模后應(yīng)該保壓5－10s，從而減小彈性變形量防止焊后應(yīng)力過(guò)大，導(dǎo)致使用一段時(shí)間后螺旋葉片軸變形。4）該模具可不一定要用整體材料加工，上下?？梢杂胁煌睆降臒o(wú)縫管套在一起焊接組成，不同的直徑的管之間可以留2cm左右的間距，但要注意每件鋼管的節(jié)距不同（最終成形后達(dá)到

6、E的要求），用鋼管焊接后的模具基本不影響工件質(zhì)量。1、結(jié)論用該模具冷壓大螺距螺旋葉片，設(shè)備投入小，適全不同批量的生產(chǎn)，不受時(shí)間和聲場(chǎng)地的限制，優(yōu)點(diǎn)很多：1）生產(chǎn)效率比拉制工藝提高很多，工件精度得到了保證；2）改善了工作環(huán)境，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度低；3）螺旋葉片成形質(zhì)量穩(wěn)定，外觀質(zhì)量好；4）降低能耗，節(jié)約成本；5）對(duì)于螺旋葉片薄板料適合采取此法通過(guò)我們實(shí)踐，冷壓法生產(chǎn)螺旋葉片的方法完全能夠滿足螺旋輸送機(jī)的要求，是一種高效率、低成本、快速的葉片生產(chǎn)方法。參考文獻(xiàn)：[1]王孝培《沖壓手冊(cè)》機(jī)械工業(yè)出版社2009-1-13[2]成大先《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)(第五

7、版)》化學(xué)工業(yè)出版社2010-1-1