張佳佳

（河北鋼鐵集團(tuán)司家營研山鐵礦有限公司）

某鐵選礦廠于2007年9月建成投產(chǎn)，設(shè)計年處理鐵礦石700萬t，設(shè)計年產(chǎn)鐵精礦254萬t，鐵精礦品位66%［1］，共5個系列，采用階段磨礦、粗細(xì)分級、重選—高梯度強(qiáng)磁選—陰離子反浮選聯(lián)合選礦工藝。其中，粗細(xì)分級階段設(shè)備采用2FLG-3M型雙螺旋分級機(jī)。螺旋分級機(jī)工作時，由于螺旋大葉片始終與礦漿中的粗顆粒接觸摩擦，大葉片的磨損非?？?，每臺分級機(jī)每個更換周期平均需更換320片大葉片，因此需要大批量加工制作大葉片，但由于該鐵選礦廠沒有專用胎具，螺旋分級機(jī)大葉片只能由工人手工制作，不僅加工效率低、工人的勞動強(qiáng)度大，而且無法保證加工精度。因此，有必要設(shè)計制作1種用于制作螺旋分級機(jī)大葉片的專用胎具，以提高工作效率。

1 需解決的問題

（1）實現(xiàn)內(nèi)部大批量加工制作大葉片，并提高大葉片的制作效率。（2）提高制作大葉片的安全系數(shù)，降低工人勞動強(qiáng)度［2］。（3）降低大葉片的制作難度，保證葉片的加工精度。

2 專用胎具

該鐵選礦廠通過查閱資料并結(jié)合現(xiàn)有設(shè)備現(xiàn)狀，研制出了1種用于制作螺旋分級機(jī)大葉片的專用胎具。該專用胎具由上半模、下半模［3］、導(dǎo)向桿、導(dǎo)向套、定位塊五部分組成。螺旋分級機(jī)大葉片專用胎具結(jié)構(gòu)見圖1。

上半模通過螺栓安裝固定在壓力機(jī)［4］液壓缸的活塞桿上，下半模通過螺栓安裝固定在壓力機(jī)的底座平臺上。上半模可隨壓力機(jī)活塞桿沿軸向自由移動，壓制大葉片時動力由壓力機(jī)液壓缸的活塞缸傳遞到上半模，下半模保持不動。由于原動力來源于壓力機(jī)，工人的勞動強(qiáng)度大大降低，加工效率大大提高，易于實現(xiàn)大批量的制作。

上半模的下表面和下半模的下表面制成與大葉片形狀相匹配的曲面，從而降低了制作的難度。壓制時，只需將大葉片放置在上下半模之間，開動壓力機(jī)即可，操作十分方便。

下半模對角處豎直焊接有2個導(dǎo)向桿，上半模對角處焊接有2個導(dǎo)向套，導(dǎo)向桿與導(dǎo)向套間隙配合，導(dǎo)向套可沿導(dǎo)向桿的軸向上下自由移動，可避免2個半模在壓制過程中出現(xiàn)的相對滑動。下半模的對角位置上焊接有2個葉片定位塊，可避免大葉片半成品與上、下半模的產(chǎn)生相對滑動，從而大大提高了大葉片的制作精度，同時作業(yè)安全系數(shù)也大大提高。

3 加工制作原理

該專用胎具上半模與壓力機(jī)液壓缸的活塞桿、下半模與壓力機(jī)底座平臺分別通過螺栓連接牢固，2個半模的成型面為2對相互交錯的斜面，可將螺旋大葉片的曲面問題轉(zhuǎn)化成平面問題。壓制時，將待加工的大葉片平放在下半模成型面上，開動壓力機(jī)，上半模借助壓力機(jī)壓力將大葉片半成品壓制成型［5］，同時為了避免上半模與下半模之間發(fā)生相對滑動，上下兩個半模間通過導(dǎo)向桿與導(dǎo)向套進(jìn)行定位；由于下半模上安裝了定位塊，避免了大葉片半成品與上下半模間產(chǎn)生相對滑動，提高了大葉片的壓制精度和工人的作業(yè)安全系數(shù)。

4 應(yīng)用效果

根據(jù)鐵選礦廠統(tǒng)計，以往加工制作1片螺旋分級機(jī)大葉片，需2名工人手工操作，耗時4 h才能完成，加工效率很低，工人勞動強(qiáng)度大，作業(yè)安全系數(shù)較低，同時加工制作的大葉片的精度也無法保證。使用螺旋分級機(jī)大葉片的專用胎具后，大葉片的加工效率大大提高，1片螺旋分級機(jī)大葉片只需1名工人0.5 h就能完成，1個周期所需更換的320片大葉片只要半個月就能加工完成。以每片大葉片外購費(fèi)用380元計算，可節(jié)省外委費(fèi)用12.16萬元。

5 結(jié)語

經(jīng)實踐應(yīng)用表明，某鐵選礦廠研制的用于制作螺旋分級機(jī)大葉片的專用胎具應(yīng)用效果良好，大大降低了工人的勞動強(qiáng)度，提高了安全系數(shù)。同時，由于胎具有與大葉片形狀相匹配的曲面，將復(fù)雜的曲面加工轉(zhuǎn)化成平面壓制，有效地保證了大葉片的加工精度，適用于大批量加工制作螺旋分級機(jī)大葉片。