[发明专利]螺旋分段叶片的成型方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种螺旋叶片的模压成型方法，特别涉及一种螺旋分段叶片局部的模压成型方法，属于压力加工技术领域。

背景技术

螺旋叶片作为物料输送机械的配件，应用得非常广泛，目前，螺旋分段叶片的成型方法主要有以下两种：

(1)用钢板切割下料加工制备坯料，先将坯料一片片拼焊连接成一圆桶状分段体，再将分段体的一端在传动轴上焊死定位，另一端用大功率的拉力设备拉伸成螺旋体分段，然后将各螺旋体分段逐段焊接连成最终的螺旋叶片，该方法生产效率低，费工费时，制造精度差，螺旋叶片的螺距误差达10％以上。

(2)在压力机上用模具将坯料整体一次压制成螺旋分段叶片，该方法必须使用大型压力机，设备价格昂贵，制造成本高，尤其在大直径和大厚度的叶片成型时，一般压力机的模压能力不能满足分段叶片的压制要求；此外，一种规格的螺旋分段叶片成型需要一付与之配套的模具，由于螺旋叶片的规格很多，为满足不同规格的螺旋叶片制造，所需模具的投入很大，且压制成的螺旋分段叶片的起始端面与终止端面垂直于螺旋面轴线投影的夹角小于360°。

申请日为2004年6月4日，授权公告号为CN 2700018Y的中国专利公开了一种《整体螺旋叶片卷压成型设备》，该设备的床身上设置有动力部分、传动部分和控制部分，床身上设置有螺旋叶片模具；动力部分带动主轴上固定连接的螺旋模具转动，将带状板料送入拖板上设置的活动螺旋模具内，随着拖板的移动，带状坯料逐渐卷压成整体螺旋叶片。

申请日为2006年12月19日，授权公告号为CN 200991819Y的中国专利公开了一种《螺旋叶片成型机》，该机包括锥形辊子挤压装置和牵引绕制装置。卷制螺旋叶片时，先将带状板料送入锥形辊子挤压装置内，经过至少三对锥形辊子的冷挤压，带状板料产生平面弯曲，外边缘变薄；再通过牵引绕制装置强制牵引带状板料穿过牵引辊子的V型槽，卷制成整根螺旋叶片。

这两个专利公开的均是采用连轧方法制造螺旋叶片的成型设备，这种制造方法具有材料利用率高、生产效率高的优点，但是，用连轧方法制造的螺旋叶片外边缘薄内边缘厚，螺旋叶片的厚度不均匀，由于螺旋叶片在轧制成形的过程中所需的轧制变形力非常大，该方法及其成型设备只能制造小直径和小厚度的螺旋叶片，且成型精度较差，不能制造等厚度的螺旋叶片；不能满足大直径、大厚度材料、高硬度材料和不锈钢材料的螺旋成型，且只适合于大批量生产螺旋叶片。

发明内容

本发明的目的是提供一种螺旋分段叶片的成型方法，采用这种成型方法能制造高精度、等厚度的螺旋分段叶片，这种螺旋分段叶片的螺距误差小，不需再进行二次拉伸；能用一套模具制造不同规格、不同厚度的螺旋分段叶片，能使每片螺旋分段叶片的起始端面与终止端面垂直于螺旋面轴线投影的夹角大于360°，提高了材料的利用率。

本发明的技术方案如下：

一种螺旋分段叶片的成型方法，包括以下步骤：

(1)坯料制备

按所需的螺旋分段叶片的尺寸要求，将板材切割成园环坯料，并按园环的径向，在园环的内孔和外圆之间割一直缝切口；

(2)坯料定位

把制备好的坯料放入模具内，以园环坯料的外圆定位；

(3)分段模压成型

动模具模压园环坯料的局部，将园环坯料的局部模压出部分螺旋面，动模具脱离局部园环坯料后，将园环坯料绕其圆心旋转一定角度，使未模压的局部园环坯料旋转到定模具上，园环坯料经过多次旋转、多次局部模压，当园环坯料旋转超过一周时，螺旋分段叶片的模压结束。

本发明的目的还可以通过以下技术措施来进一步实现。

前述的螺旋分段叶片成型方法，其中在所述园环坯料的模压过程中，从开始到结束所需旋转的次数为3～5次。

前述的螺旋分段叶片成型方法，其中所述螺旋分段叶片的起始端面与终止端面垂直于螺旋面轴线投影的夹角为380°-430°。

本发明具有以下优点：

1、螺旋分段叶片成形精确、厚度一致，螺距误差只有1％。采用本发明制造的螺旋分段叶片，只需将各螺旋分段叶片拼焊成螺旋体即完成了螺旋叶片的制作，无须再使用大功率的拉力设备拉伸由螺旋分段叶片拼焊成的螺旋体分段，提高了生产效率。本发明采用分段多次局部模压坯料连续压制成型的方法，制成的螺旋分段叶片残余变形和附加应力小，由于螺旋分段叶片经过了冷作硬化，产品的抗拉强度、屈服强度和硬度都有所提高，产品的力学性能均匀。