郝春娜*
(沈陽(yáng)鼓風(fēng)機(jī)集團(tuán)股份有限公司,遼寧 沈陽(yáng) 110869)
葉片是壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子的重要零部件,葉片的成型質(zhì)量直接影響到產(chǎn)品的性能與效率,三元葉片的成型需靠葉片壓型模進(jìn)行壓制成型,經(jīng)壓制成型的葉片扭曲型線完全與產(chǎn)品葉輪葉片的型線完全符合[1]。
集團(tuán)壓縮機(jī)U型輪三元葉片(也稱窄三元葉片),葉片型面是由21條直線組成的三元曲面,葉片曲面較平緩。該類葉片共有六個(gè)系列的基本級(jí)邊界數(shù)據(jù),即0.050、0.054、0.058、0.050L、0.054L、0.058L六個(gè)系列。對(duì)應(yīng)三元葉輪的具體形式如圖1所示。
圖1 U型輪直素線葉片對(duì)應(yīng)的三元葉輪
通常在葉輪直徑相同、葉輪旋向相同的情況下,即使寬窄程度不同,它們基本級(jí)的型線是相同的,葉片進(jìn)、出口邊型線是部分重合的,所謂寬窄不同只是決定葉片在共有的基本級(jí)型面上軸、蓋側(cè)的邊界位置不同,只要從葉片的定位問題上進(jìn)行解決,是完全能夠?qū)崿F(xiàn)壓型模一模多用的[2]。
U型輪三元葉片壓型模通常由上模、下模、定位銷組成。上、下模的型面由三元葉片的型面決定。以往在壓縮機(jī)T型葉輪三元葉片(也稱寬三元葉片)壓型模一胎多用、在老模具上壓制較窄葉片時(shí),采用在相關(guān)的定位銷上加裝定位套的方法,定位套的厚度等于窄葉片相對(duì)原定位基準(zhǔn)點(diǎn)的減縮量。這種方法的最大缺點(diǎn)是:當(dāng)使用定位套時(shí),上模相應(yīng)的銷孔必須擴(kuò)大2倍的套厚才能使用,銷孔增大后破壞了型面的連續(xù)性,模具復(fù)原困難,局限了這一方法的使用范圍。
在U型輪三元葉片多用壓型模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),我們大膽地使用了小直徑彈簧定位銷取得了滿意的效果。這種方法的主要優(yōu)點(diǎn)是:定位銷直徑小,只有12mm,對(duì)型面影響輕微,由于設(shè)成彈性伸縮結(jié)構(gòu),不用在上模鉆孔,保證了模具型面的連續(xù)性,因此,使用這種方法不受局限,能夠提高葉片的成型質(zhì)量,能夠擴(kuò)展模具的使用范圍。
圖2 U型輪壓型模
在設(shè)計(jì)新的U型輪三元葉片多用壓型模時(shí),建議首先選擇第二寬的葉片設(shè)計(jì)壓型模,那么只要將相應(yīng)的定位銷削邊就可壓制最寬的葉片了,再在相應(yīng)的位置增設(shè)彈簧銷就可壓制更窄的葉片了,如圖2,按這一方法設(shè)計(jì)葉片多用壓型模簡(jiǎn)單、方便、實(shí)用。正因?yàn)槿绱?,這種方法還可以完全用于T型輪三元葉片多用壓型模設(shè)計(jì)上,用途更廣泛,效益更明顯。
圖3 柔性樣板
所謂“老模具”是指不分U型、T型葉輪的所有三元葉片模具,實(shí)施一模多用的關(guān)鍵仍然是葉片定位問題,這里介紹一種最簡(jiǎn)捷的方法即柔性葉片樣板定位法。用鋁、鉛或者膠皮仿制欲壓葉片的平面展開形狀,制成了柔性葉片樣板,如圖3,按葉片與模具相同邊界對(duì)齊的方法鋪緊在下模型面上,用另一側(cè)不重合的邊界輪廓就能方便地確定出相應(yīng)定位銷的削邊量或增設(shè)彈簧定位銷的位置,此方法簡(jiǎn)單又快捷。
此成果在壓縮機(jī)葉片壓型中多次使用,通過改造老模具實(shí)現(xiàn)了一胎多用,產(chǎn)品葉片一次試壓合格。應(yīng)用此方法改造了老模具,葉片壓型效果較好,取得了滿意的效果。
U型輪三元葉片多用壓型模通過采用小直徑、彈性定位銷和柔性劃線樣板定位等措施,完成了模具結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì),簡(jiǎn)化了模具制造工藝,確保了型面的完整、連續(xù)和葉片定位的準(zhǔn)確,極大地?cái)U(kuò)展了三元葉片壓型模一模多用的使用范圍,便于在我公司其它類型的產(chǎn)品中推廣應(yīng)用。建議在今后的模具設(shè)計(jì)時(shí),繼續(xù)采用此方法,不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn),改進(jìn)和提高模具設(shè)計(jì)水平。
總之,此成果簡(jiǎn)單、實(shí)用、應(yīng)用范圍廣。U型輪三元葉片壓型模一胎多用的實(shí)現(xiàn),在利用老工裝、降低消耗、縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期等方面取得一定的經(jīng)濟(jì)效益。預(yù)計(jì)每年可為公司節(jié)約經(jīng)費(fèi)上百萬元,可在國(guó)內(nèi)同行業(yè)廠家推廣,取得更大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。