风机集流器弧段整体撑制成型

1、制造工艺风机集流器弧段整体撑制成型Integrative Manufacture Forming of Arc Segment for Fan Collector陈金勇 刘东明 吕向东/山东电力设备厂摘要：在制做风机集流器弧段时，采用了整体撑制成型工艺。介绍了方案及制造工艺过程，经实际应用分析证明，应用此方法保证了集流器与叶轮安装配合的要求，且成本低，型线美观。关键词：离心式通风机 集流器 成型工艺中图分类号：TH161+.1 文献标识码：B文章编号：1006-8155（2005）05-0028-02Abstract: The technology of integrative manufac

2、ture forming is introduced when making arc segment of fan collector. The method and manufacture technology process are introduced. Through actual application analysis, this method is proved to meet the requirements of collector and impeller installation, and the cost is low, the profile is fine. Key

3、 words: Centrifugal fan Collector Forming technology1 引言我厂设计的风机集流器出风口的型式多为弧形结构，以下简称集流器弧段，为了保证风机运行参数和集流器弧段与其它件的配合，在制做集流器弧段时，对弧型线有严格要求，同时对上、下口直径也有比较严格的要求。以前，我厂对直径比较小的集流器弧段，采用铸钢毛坯、卷制厚板或卷制圆锥筒毛坯，然后进行车加工成型的制做工艺，或者采用分段压制最后组焊的工艺方法。经过试验发现，前一种方法的制做工艺成本太高，不但材料利用率极低，只能达到25%30%，而且机加工量相当大，制做周期也长。后者对于直径较大的集流器弧段较为适

4、用，但是对于直径较小、批量生产的小弧段则不太适用，因为通常小弧段所采用的钢板较薄，压制成型时容易对材质造成破坏，而且组焊时还容易造成较大的变形，整形后型线也很难达到设计要求，精度大幅降低，从而影响了产品的性能及质量。为了降低此类弧段的制造成本、提高该件的生产效率及其质量。我厂采用了整体撑型工艺。经过近两年的使用，发现此种方法较为适用，不但能够大大降低制做成本，还提高了生产效率，保证了产品的质量。 2 撑制成型方案2.1 设备分析我厂现有的设备状况：一台315t四柱压力机。根据315t四柱压力机工作台尺寸，决定只对喉径小于1000mm的集流器弧段采用整体撑制的工艺方法。2.2 成型工艺分析集流器

5、弧段一般采用Q235A钢板制做，此种钢板的延展率为26%，所以一般情况下对弧段进风口与出风口中较大的直径与喉径直径的比值小于1.26：1的弧段采用此种成型工艺（见图1）。首先按集流器弧段的喉径尺寸卷制圆筒毛坯，然后再利用模具将毛坯撑制成型。由于集流器弧段出口外径与叶轮配合有严格的要求，所以在集流器整体组焊成型后需进行机加工，因此在集流器弧段出口外径单面留有5mm的机加工余量。_收稿日期:2005-01-27 济南市 250022图1 集流器弧段示意图2.3 模具分析该件圆筒毛坯的直径与集流器弧段的喉径尺寸相同。该件成型后，弧段型线各截面圆的直径都已产生塑性变形， 因此模具设计时不留回弹余量。

6、为了便于工件与模具的找正， 在上、下模的入口处分别设计了15°的导向段，使上、下模的入口直径比筒体毛坯直径小8mm。为便于上、下模的安装找正，在上、下模结合处设计了定位段。还分别在上、下模上设计了止口槽，以保证集流器弧段的进、出口成型尺寸。工作情况如图1所示，将模具设计成图2所示的形式。1.上模 2.弧段 3.下模 4,6.导向段 5.上、下模定位段 7.止口槽图2 模具撑制弧段示意图3 制造工艺3.1 模具制造依据集流器弧段的具体尺寸和模具分析的原则设计模具，利用CAD绘图软件绘制上、下模图样及车加工用样板，按图铸造毛坯（需加工处单边留5mm加工余量），在立式车床上加工上、下模（加

7、工时先将进口和止口槽加工至尺寸，然后按车加工样板加工上、下模型线）。3.2 集流器弧段毛坯制做集流器弧段毛坯为一个圆筒体，其内径与弧段喉径相同，材料厚度与弧段板厚度相同。下料时必须沿材料的纤维方向进行下料，以免在撑制过程中发生材料裂开的情况，然后卷制筒体（筒体高度等于弧段中性层弧长尺寸加上出口处的加工余量）。圆筒体接缝用普通焊条进行焊接。由于焊缝热影响区的材料的延展率大大降低，必要时可对焊缝进行消除焊接应力的退火处理。3.3 冷撑成型将下模置于压力机工作台并用压板固定，在模具型线面上均匀涂上一层润滑脂，然后将弧段毛坯装于下模入口处，开动压力机缓慢下压工件至工件下端进入下模型线的2/3处停止。提

8、起压力机平台，翻转工件将另一端装于下模入口处，开动压力机缓慢下压工件至工件下端进入下模型线的2/3处停止，然后提起压力机平台组装上模并与压力机平台联接固定，装入工件下压上模至模具全部进入工件成型，然后拆卸。3.4 组焊和校正将撑制好的集流器弧段组装于集流器锥段，保证其同轴度，然后组焊成一体，并组焊成集流器。3.5 机加工将组焊好的集流器整体加工到设计尺寸。注意保证集流器出口尺寸以及与集流器法兰的同轴度。4 应用效果分析经过使用发现，整体撑型工艺制做的集流器弧段，组焊成集流器后，完全可达到设计要求和质量标准。而且又大大提高了材料利用率，可以达到95%以上；加工周期也大大减少。笔者对两种类型的风机

9、集流器弧段制造成本和生产周期列表进行了对比（见表1），通过对比可以看出使用该方法后制造成本低，生产周期短，完全具备推广应用的价值。表1 制造成本、生产工期对比表序号风机类型每件材料成本/元每件人工、设备成本/元生产周期/h方法1方法2方法1方法2方法1方法21G6N5.4D2151125202.5960505612G4-73 14D75013596050561注：方法1为采用铸钢件毛坯或厚钢板卷制毛坯，然后车加工弧段的工艺。方法2为采用整体撑型工艺，生产周期的时间是在有模具的条件下所用的时间。G6N5.4D215模具为HT200， 重438kg，车加工1m立车10h 。G4-73 14D模具为