摘要：随着离心通风机市场的不断变化，离心通风机产品的发展越来越专业化、精细化和环保化，因此对设计的专业性和针对性及生产厂家的制造水平和能力提出了更高的要求。本文分析了离心通风机弧形部件的工艺成型技术，该技术通过数控无模旋压的方式，使离心通风机弧形部件成型后的外观和成型质量得到提升，并对该工艺方式对机械性能无负面影响进行了验证。
关键词：无模旋压技术；离心通风机；应用
1.概述
当前弧形前盘一般都采用模具冷压成型。模具冷压成型指的是在模具的模腔内放入金属毛坯件，在大型油压机液压力的作用下，使金属毛坯获得所需的尺寸、形状并具有相应的力学性能的成型方法，是一种对刚性生产模式比较适应的生产方式，在大批量生产同尺寸的部件时具有稳定、高效等的优势。
但因为其缺乏一定的柔性，其不适用于型线和尺寸变化多样的弧形前盘，因为每种前盘都有相应的压型模具投入，极大的浪费了制造成本，而且该生产方式在柔性生产中的效率也较低，因此从成本和效率上分析模具冷压型技术对离心通风机的制造模式并不适合。本文为解决离心通风机前盘的制造的问题，提出利用无模旋压技术代替模具冷压型技术。旋压技术是一种典型的局部连续塑性成型的技术，以其静压成型、高产品精度、良好的工艺柔性、自动化易于实现、节约材料等优点成为重要的精密塑型成型技术的发展方向，是先进的薄壁回转体零件少、无切削加工的制造技术。
本文使用的无模旋压技术，和传统的模具旋压或半模旋压不同，它是在强力旋压的基础上发展的，它是以旋轮替代了传统的芯轴，通常选择一对到四对旋轮对内外表面同时进行加工。无模旋压成形工艺不受尺寸的制约，并且可以成型直径和型线不同的回转件，其成型件的型状在不用制造模具的费用重复增加的条件下具有成型时间短、表面光滑、型状精度高的特征，尤其适用于多品种、特定形状、小批量的生产。本文提到的无模数控旋压技术，是根据离心通风机的弧形部件成型设计的，它采用先进的胎膜组合设计，在使用过程中无需对每个产品都进行模具的投入，可使不用型号的产品对相应模具的需求问题得到解决，可使模具制作的材料和大量资金得到节约，并且可使设备的制造周期缩短。
2.无模数控旋压技术原理和工艺方法
2.1无模数控旋压的原理
无模数控旋压机是由可编程控制、油泵液压控制等系统构成，主要是通过对金属材料的可流动性和可塑性进行充分的利用，通过在坐标内两个滚轮和卡盘的同速旋转，对材料表面进行连续反复的滚压，使其在运行角度改变时出现变形获得所需的型线尺寸。
2.2旋压的工艺流程
以弧形前盘的旋压制作工艺流程为例，其工艺流程如图1所示。
3.机械性能测试
该旋压过程是不变薄成型技术，母材在旋压时，通过滚轮反复挤压之后其母材的板厚和一些机械性能会发生微小的变化，其测点如图2所示，板厚的变化数据如表1所示。
表2是原母材和某件弧形部件经过旋压工艺处理后的机械性能测试数据和设计计算要求的理论数据的比较，根据表2可得，通过旋压后的弧形部件的抗拉强度和屈服强度都达到或高于理论计算的数据。
综上，在对比旋压前后的焊缝、母材板厚及其机械性能的试验数据后得出，该微量变化不会较大程度的影响部件的性能，测试弧形部件的机械性能确认为合格，旋压后的部件可以放心使用。
4.实例
不同型号的离心通风机叶轮组的直径和前盘型线有较大的差距。本文选择直径为Φ2525mm，板材厚度为5mm的某材质叶轮组双R弧形前盘为例进行了阐述。该双R弧形前盘旋压后的检测数据如图3和表3所示。
根据表3可得，使用旋压机制作的R值和理论需求有较小的误差，通常可控制其间隙在3mm范围内，通过简单的比较模具压型来成型的弧形部件，如图3所示，旋压成型后的型线具有良好的效果，因此会在离心通风机的效率中起到较大的促进作用。
因为弧形部件成型后的R值效果和理论数据比较接近，因此比较容易组合冷作叶片，还可以适当的减少叶片的修割余量甚至无需直接修改到位，这样可以使工人工作量有效减少，促进工作效率得到提升的同时还可使原材料得到一定的节约，实现节约成本的目的。由于利用无模数控旋压机制作成型的弧形部件的表面比较光滑，相比较于成型的模具表面视觉效果好很多，而且整体叶轮成型后外观质量也发生较大的提升。同时母材通过反复的滚压后，会较大程度提高材料的强度，但会影响到其塑性，最后对其采取工艺处理方法使其使用效果得到满足，为离心通风机的安全性和使用寿命提供了良好的保障。
5.结论
通过近些年对客户的回访和试验数据得出使用该工艺制作的离心通风机设备的运行状况，通过分析可得：
（1）相比较于使用模具成型部件可以得出，使用旋压机制作的部件具有接近理论的数值和实际成型型线，成型后部件外观质量较好、部件表面相对光滑、同一平面圆的不圆度较小对冷作叶轮组合有利、同心度较高、直径的线性具有较小误差等优点。
（2）可以实现无模具化旋压，使制造模具的成本减少，并使柔性生产线的工作效率得到提升，因此对弧形部件进行制作时比较适合使用旋压机，其也会成为今后制造离心通风机的一大发展趋势。
参考文献：
[1]唐佩尧.黄大伟.田伟.无模旋压技术在离心通风机中的应用[J].风机技术，2016（06）：67-69.
[2]刘双耀.多道次无芯模旋压成形方式及其优化研究[D].浙江大学，2017.
论文作者:杨永岩
论文发表刊物:《电力设备》2019年第2期
论文发表时间:2019/6/13
标签：旋压论文; 弧形论文; 部件论文; 模具论文; 技术论文; 离心通风机论文; 机械性能论文; 《电力设备》2019年第2期论文;