【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种离心风机三元流叶片的成形工艺，具体涉及一种离心风机复杂曲面三元流叶片的冷热复合成形工艺。
技术介绍
1、传统的离心风机复杂曲面三元流叶片成形技术，主要有“铸造-铲磨”成形、模锻成形、辊锻成形、挤压成形、数控切削成形、磨削成形和热冲压成形等方法，其中，热冲压成形方法是目前生产实践中运用最广泛的。然而，传统的热冲压成形方法需要针对不同外形的叶片，设计不同的整体模具，再利用模具进行加工制造才能实现离心风机复杂曲面三元流叶片的生产，但实际生产中离心风机的种类多种多样，根据离心风机所设计出来的叶片形状高达上千种，由此所需设计的模具数量也极为庞大，且更多新型的叶片还在不断被设计出来，因此使用传统的热冲压成形方法存在着如下问题：
2、(1)不同种类、用途、型号的离心风机复杂曲面三元流叶片需要不同的整体模具，且模具和叶片一一对应，这使得模具的设计、生产、保养、存放的成本都非常高；
3、(2)对于同一种离心风机复杂曲面三元流叶片，若模具有损耗或不同批次的材料有所差异，使得生产的叶片精度不够，则需要重新设计模具，这无疑大大增加了成本降低了效率；
4、(3)对于每一种新型的离心风机，其内部通常有多种复杂曲面三元流叶片，要进行每种叶片的设计、每种叶片整体模具的设计、每个整体模具的加工、模具的测试与修形等等，生产周期长，生产成本高，过程冗长复杂；
5、(4)离心风机复杂曲面三元流叶片的成形过程较为复杂，在塑性变形时各个部位的应力场、应变场、速度场都存在不均匀性，导致回弹量存在明显差异，而直
技术实现思路
1、本专利技术的目的是解决现有用于离心风机复杂曲面三元流叶片的成形工艺存在以下的技术问题：1)模具专一性强，不同叶片需采用不同的模具，导致模具的设计、生产、保养、存放的成本都非常高，以及生产周期长、生产成本高、效率低的问题；2)模具重复使用性较差，长期使用难以保证叶片的精度；3)塑性变形时各个部位的应力场、应变场、速度场都存在不均匀性，易造成叶片回弹现象，而提供一种离心风机复杂曲面三元流叶片的冷热复合成形工艺。
2、为了达到上述目的，本专利技术采取如下的技术方案：
3、本专利技术一种离心风机复杂曲面三元流叶片的冷热复合成形工艺，其特殊之处在于，包括以下步骤：
4、s1)成形前的准备
5、s11)选用多点成形模具，所述多点成形模具包括上模和下模；根据三元流叶片成形后的形状，通过调形机构分别对多点成形模具的上模和下模进行调形，形成所需的成形面；
6、s12)按照三元流叶片成形形状，切割得到与三元流叶片成形形状匹配的两片冷压垫板和两片热压垫板；所述两片冷压垫板的厚度相同，两片热压垫板的厚度相同；
7、s13)调试好压力机，并将多点成形模具在压力机内安装好，加热炉加热至850±25℃；
8、s2)将三元流叶片坯料放置于多点成形模具内，三元流叶片坯料上下表面各采用一片冷压垫板作为衬垫；采用压力机进行冷压，保压1.5-3分钟后卸载并使压力机回程；
9、s3)将三元流叶片坯料放入800℃-900℃的加热炉中加热60～90分钟；
10、s4)将三元流叶片坯料放置于多点成形模具内，三元流叶片坯料的上下表面各使用一片热压垫板作为衬垫；采用压力机进行热压，保压15-25分钟后卸载并使压力机回程；
11、s5)取出三元流叶片，对三元流叶片进行形位误差分析，若误差在允许范围内，则完成成形，否则重复进行步骤s3-s5，直至形位误差满足要求。
12、进一步地，s11)中，所述多点成形模具的上模和下模均包括冲头底座和设置在冲头底座内的冲头阵列，冲头阵列包括高度可调且可独立拆卸的多个冲头，上模和下模的冲头阵列分别用于形成三元流叶片成形所需的上表面成型面和下表面成型面；
13、s11)具体为：选用多点成形模具，根据三元流叶片成形后的形状，利用三元流叶片数字模型计算得到多点成形模具中各冲头的高度，将得到的高度数值导入调形机构，并通过调形机构分别对上模和下模冲头阵列中的各冲头高度位置进行调节，使上模和下模的冲头阵列分别形成对应的成型面。
14、进一步地，步骤s5)中，对三元流叶片进行形位误差分析的方法是，采用3d激光扫描仪获取三元流叶片的几何图形数据和影像数据，通过数据处理软件对几何图形数据和影像数据进行处理分析，转换成绝对坐标系中的三维空间位置坐标或者建立结构复杂、不规则场景的三维可视化模型，与三元流叶片的目标形状进行对比，得到精准的误差信息。
15、进一步地，步骤s12)中，还包括以下步骤：按照合模高度要求，计算冷压限高块及热压限高块的高度，并分别制备加工得到冷压限高块和热压限高块，冷压限高块和热压限高块用于冷压和热压时对应安装在多点成形模具上模和下模的冲头底座之间，确保合模高度符合要求；
16、步骤s2)中，冷压之前，在多点成形模具内安装冷压限高块；
17、步骤s4)中，热压之前，在多点成形模具内安装热压限高块。
18、进一步地，步骤s12)中，所述冷压限高块和热压限高块分别为四根冷压限高柱和四根热压限高柱。
19、进一步地，步骤s12)中，所述冷压限高柱13的高度为理论高度h，热压限高柱的高度为理论高度h－1.5mm，其中，理论高度h＝多点成形模具调形后合模高度h1+三元流叶片厚度h2+冷压垫板厚度h3×2；所述冷压限高柱和热压限高柱均为调制热处理后的45钢圆棒。
20、进一步地，步骤s2)中，采用压力机进行50吨冷压，保压时间为2分钟；
21、步骤s3)具体为：将三元流叶片坯料放入850℃的加热炉中加热80分钟；
22、步骤s4)中，采用压力机进行200吨热压，保压时间为20分钟。
23、进一步地，s12)中，所述两片冷压垫板厚度相同，冷压垫板厚度为2.5-3.5mm；
24、所述两片热压垫板厚度相同，热压垫板厚度为1.5-2.5mm。
25、进一步地，s12)中，所述冷压垫板为304不锈钢板，热压垫板为紫铜板。
26、进一步地，s12)中，所述冷压垫板厚度为3mm，热压垫板厚度为2mm。
27、相对于现有技术，本专利技术的有益效果为：
28、(1)本专利技术所选用的多点成形模具，使用了柔性成形的思想，通过调整多点成形模具来拟合出所需要的曲面，能够以一套模具对任何形面的离心风机复杂曲面三元流叶片进行成形，节省了传统模具的设计、生产、测试、保养、存放的成本，大大降低了生产成本，且缩短了产品的全生产周期长度，提高生产效率，简化设计过程。本专利技术工艺能够压形得到表面无凹陷、高精度的三元流叶片，具有高效性、低成本、易于操作等优势。
29、(2)本专利技术使用了离心风机复杂曲面三元流叶片的多点成形模具冷本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种离心风机复杂曲面三元流叶片的冷热复合成形工艺，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种离心风机复杂曲面三元流叶片的冷热复合成形工艺，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的一种离心风机复杂曲面三元流叶片的冷热复合成形工艺，其特征在于：
4.根据权利要求3所述的一种离心风机复杂曲面三元流叶片的冷热复合成形工艺，其特征在于：
5.根据权利要求4所述的一种离心风机复杂曲面三元流叶片的冷热复合成形工艺，其特征在于：
6.根据权利要求5所述的一种离心风机复杂曲面三元流叶片的冷热复合成形工艺，其特征在于：
7.根据权利要求6所述的一种离心风机复杂曲面三元流叶片的冷热复合成形工艺，其特征在于：
8.根据权利要求7所述的一种离心风机复杂曲面三元流叶片的冷热复合成形工艺，其特征在于：
9.根据权利要求8所述的一种离心风机复杂曲面三元流叶片的冷热复合成形工艺，其特征在于：
10.根据权利要求9所述的一种离心风机复杂曲面三元流叶片的冷热复合成形工艺，其特征在于：
【技术特征摘要】
1.一种离心风机复杂曲面三元流叶片的冷热复合成形工艺，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种离心风机复杂曲面三元流叶片的冷热复合成形工艺，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的一种离心风机复杂曲面三元流叶片的冷热复合成形工艺，其特征在于：
4.根据权利要求3所述的一种离心风机复杂曲面三元流叶片的冷热复合成形工艺，其特征在于：
5.根据权利要求4所述的一种离心风机复杂曲面三元流叶片的冷热复合成形工艺，其特征在于：
【专利技术属性】
技术研发人员：李倩，郑清焕，师尧，张伟涛，万亚军，王永飞，徐金，张海存，李炬森，韩增福，梁彦荣，赵升吨，撒兴军，杨晓民，马晓丽，代芳，魏怡航，杨建伟，张璞，江静，王雅欣，
申请(专利权)人：西安陕鼓动力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。