CN110814144B - 厚螺旋叶片复合成型方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及螺旋叶片成型加工技术领域，具体涉及一种厚螺旋叶片复合成型方法，包括以下步骤：a、下料，根据螺旋叶片展开计算公式算出平面体螺旋叶片毛坯下料图；b、加热平面体螺旋叶片毛坯，使平面体螺旋叶片毛坯在高温下结晶体转化为奥氏体；c、拉延平面体螺旋叶片毛坯，将高温的平面体螺旋叶片毛坯的内孔缺口边缘第一端固定，第二端通过起重设备拉延，使螺旋叶片内螺旋线伸长至要求尺寸，平面体螺旋叶片毛坯初成螺旋型叶片；d、初成的螺旋型叶片放置在预制螺旋模具上，通过压力机对预制螺旋模具施加压力压制成标准厚螺旋叶片。本方法可以保证螺旋叶片成型后的内外径，适合批量生产厚螺旋叶片，效率高，螺旋叶片成型质量稳定。

Description

厚螺旋叶片复合成型方法
技术领域
本发明涉及螺旋叶片成型加工技术领域，具体涉及一种应用于螺旋输送机、竖井钻机等螺旋叶片的厚螺旋叶片复合成型方法。
背景技术
目前大型厚螺旋叶片一般铸造成型，小型薄螺旋叶片一般冷压成型，由于螺旋叶片是特殊的空间曲面形状，铸造成型比较困难，且铸造成型成本比较高，铸造金属流动空间比较狭小，熔化金属的流动性差导致材料性能差；冷压成型适用于小型螺旋叶片或压力小的螺旋叶片，且成型易反弹不规则。大型厚螺旋叶片冷拉伸成型或直接热压或冷压成型，冷拉成型的对曲面要求不严格，直接压制成型的内外径无法很好的控制。
发明内容
本发明的目的是针对上述存在的问题和不足，提供一种厚螺旋叶片复合成型方法，其适合较厚的螺旋叶片毛坯成型技术，成型时螺旋叶片热拉初成型后再进行热压，热拉工件容易变形，可以保证螺旋叶片成型后的内外径，另外设置了专业的预制螺旋模具，适合批量生产厚螺旋叶片，生产效率高，压制速度快，螺旋叶片成型质量稳定，螺距尺寸误差小，曲面成型光滑。
为实现上述发明目的，本发明的技术方案是：
一种厚螺旋叶片复合成型方法，包括以下步骤：a、下料，根据螺旋叶片展开计算公式算出平面体螺旋叶片毛坯下料图；b、加热平面体螺旋叶片毛坯，使平面体螺旋叶片毛坯在高温下结晶体转化为奥氏体；c、拉延平面体螺旋叶片毛坯，将高温的平面体螺旋叶片毛坯的内孔缺口边缘第一端固定，第二端通过起重设备拉延，使螺旋叶片内螺旋线伸长至要求尺寸，平面体螺旋叶片毛坯初成螺旋型叶片；d、初成的螺旋型叶片放置在预制螺旋模具上，通过压力机对预制螺旋模具施加压力压制成标准厚螺旋叶片。
根据所述的厚螺旋叶片复合成型方法，所述步骤b中在加热平面体螺旋叶片毛坯前对平面体螺旋叶片毛坯开焊接坡口。
根据所述的厚螺旋叶片复合成型方法，所述焊接坡口设置在平面体螺旋叶片毛坯的内侧。
根据所述的厚螺旋叶片复合成型方法，所述步骤b中将平面体螺旋叶片毛坯的加热是放置加热炉中加热至727℃-900℃。
根据所述的厚螺旋叶片复合成型方法，所述步骤a中下料的平面体螺旋叶片的材质为低碳合金钢。
根据所述的厚螺旋叶片复合成型方法，所述步骤a中的螺旋叶片展开计算公式为三角形算法的计算公式。
根据所述的厚螺旋叶片复合成型方法，所述步骤c中所述平面体螺旋叶片毛坯的内孔缺口边缘第一端固定在地锚上，所述起重设备通过C型开口吊钩与所述平面体螺旋叶片毛坯的内孔缺口边缘连接。
根据所述的厚螺旋叶片复合成型方法，所述C型开口吊钩的开口朝向水平方向，所述C型开口吊钩的开口与所述平面体螺旋叶片毛坯的厚度相匹配。
根据所述的厚螺旋叶片复合成型方法，所述预制螺旋模具包括上模和下模，所述上模的下端和所述下模的上端均设置为与标准厚螺旋叶片相匹配的螺旋面，所述上模的上端设置压力机。
根据所述的厚螺旋叶片复合成型方法，所述步骤d中压制成型后的标准厚螺旋叶片放在室温下冷却至常温。
本发明的一种厚螺旋叶片复合成型方法的有益效果：
1、本发明的一种厚螺旋叶片复合成型方法，其适合较厚的螺旋叶片毛坯成型技术，成型时螺旋叶片热拉初成型后再进行热压，热拉伸工件容易变形，不容易出现内部裂纹，热压可以减少压制过程的压力，可以保证螺旋叶片成型后的内外径，另外设置了专业的预制螺旋模具，适合批量生产厚螺旋叶片，生产效率高，压制速度快，螺旋叶片成型质量稳定，螺距尺寸误差小，曲面成型光滑；
2、本发明的一种厚螺旋叶片复合成型方法中，步骤b中在加热平面体螺旋叶片毛坯前对平面体螺旋叶片毛坯开焊接坡口，针对平面体开坡口加工方便；
3、本发明的一种厚螺旋叶片复合成型方法中，C型开口吊钩的开口朝向水平方向，方便稳定拉住螺旋叶片且利于螺旋叶片成型。
附图说明
图1是根据本发明实施例的平面体螺旋叶片毛坯的俯视结构示意图。
图2是根据本发明实施例的C型开口吊钩的结构示意图。
图3是根据本发明实施例的预制螺旋模具的整体结构示意图。
图4是根据本发明实施例的预制螺旋模具的下模的结构示意图。
图中：100是平面体螺旋叶片毛坯，200是C型开口吊钩，300是上模，400是标准厚螺旋叶片，500是下模。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体的实施方式对本发明的一种厚螺旋叶片复合成型方法做更加详细的描述。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、 “外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
参见图1-图4，本实施例公开了一种厚螺旋叶片复合成型方法，包括以下步骤：a、数控下料，根据螺旋叶片展开计算公式算出平面体螺旋叶片毛坯的钢板下料图，平面体螺旋叶片的材质为低碳合金钢；b、加热平面体螺旋叶片毛坯，使平面体螺旋叶片毛坯在高温下结晶体转化为奥氏体，螺旋叶片拉伸过程中是内螺旋拉伸过程，热拉伸不容易出现内部裂纹，同时也可以减少压制过程的压力；c、利用钢板结晶体奥氏体伸长特性拉延平面体螺旋叶片毛坯，将高温的平面体螺旋叶片毛坯的内孔缺口边缘第一端固定，第二端通过起重设备拉延，使螺旋叶片内螺旋线伸长至要求尺寸，平面体螺旋叶片毛坯初成螺旋型叶片；d、初成的螺旋型叶片放置在预制螺旋模具上，通过压力机对预制螺旋模具施加压力压制成标准厚螺旋叶片。叶片展开图加工至螺旋曲面成型过程是内螺旋线拉长和外螺旋线成型的过程，本厚螺旋叶片复合成型方法分两步成型，第一步热拉延工序和第二步模压成型，第一步热拉延工序中初次成型叶片存在不规则、误差大等缺点，再通过第二步标准模具压制成型，热压具有反弹变形小等优点，可以保证螺旋叶片成型后的内外径，另外设置了专业的预制螺旋模具，适合批量生产厚螺旋叶片，生产效率高，压制速度快，螺旋叶片成型质量稳定，螺距尺寸误差小，曲面成型光滑。
本实施例中，优选地，步骤b中在加热平面体螺旋叶片毛坯前对平面体螺旋叶片毛坯开焊接坡口，针对平面体开坡口加工方便，开焊接坡口采用半自动火焰切割机。具体地，焊接坡口设置在平面体螺旋叶片毛坯的内侧。
本实施例中，优选地，步骤b中将平面体螺旋叶片毛坯的加热是放置加热炉中加热至727℃-900℃，此温度下的毛坯热拉伸不容易出现内部裂纹，还可以减少压制过程的压力。
本实施例中，优选地，步骤a中的螺旋叶片展开计算公式为三角形算法的计算公式。
本实施例中，优选地，步骤c中平面体螺旋叶片毛坯的内孔缺口边缘第一端固定在地锚上，起重设备通过C型开口吊钩与平面体螺旋叶片毛坯的内孔缺口边缘连接；C型开口吊钩的开口朝向水平方向，C型开口吊钩的开口与平面体螺旋叶片毛坯的厚度相匹配，方便稳定拉住螺旋叶片且利于螺旋叶片成型。
本实施例中，具体地，预制螺旋模具包括上模和下模，上模的下端和下模的上端均设置为与标准厚螺旋叶片相匹配的螺旋面，模具螺旋面是通过三维图纸编程加工出来的，另外上模的上端设置压力机。
本实施例中，优选地，步骤d中压制成型后的标准厚螺旋叶片放在室温下冷却至常温，相当于工件正火，对工件的物理性能没有影响。
除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请说明书以及权利要求书中如使用“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，如使用“一个”或者“一”等类似词语也不必然表示数量限制。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。
上文中参照优选的实施例详细描述了本发明的示范性实施方式，然而本领域技术人员可理解的是，在不背离本发明理念的前提下，可以对上述具体实施例做出多种变型和改型，且可以对本发明提出的各技术特征、结构进行多种组合，而不超出本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种厚螺旋叶片复合成型方法，其特征在于，包括以下步骤：a、下料，根据螺旋叶片展开计算公式算出平面体螺旋叶片毛坯下料图；b、加热平面体螺旋叶片毛坯，使平面体螺旋叶片毛坯在高温下结晶体转化为奥氏体；c、拉延平面体螺旋叶片毛坯，将高温的平面体螺旋叶片毛坯的内孔缺口边缘第一端固定，第二端通过起重设备拉延，使螺旋叶片内螺旋线伸长至要求尺寸，平面体螺旋叶片毛坯初成螺旋型叶片；d、初成的螺旋型叶片放置在预制螺旋模具上，通过压力机对预制螺旋模具施加压力压制成标准厚螺旋叶片；所述步骤c中所述平面体螺旋叶片毛坯的内孔缺口边缘第一端固定在地锚上，所述起重设备通过C型开口吊钩与所述平面体螺旋叶片毛坯的内孔缺口边缘连接。
2.根据权利要求1所述的厚螺旋叶片复合成型方法，其特征在于，所述步骤b中在加热平面体螺旋叶片毛坯前对平面体螺旋叶片毛坯开焊接坡口。
3.根据权利要求2所述的厚螺旋叶片复合成型方法，其特征在于，所述焊接坡口设置在平面体螺旋叶片毛坯的内侧。
4.根据权利要求1所述的厚螺旋叶片复合成型方法，其特征在于，所述步骤b中将平面体螺旋叶片毛坯的加热是放置加热炉中加热至727℃-900℃。
5.根据权利要求1所述的厚螺旋叶片复合成型方法，其特征在于，所述步骤a中下料的平面体螺旋叶片的材质为低碳合金钢。
6.根据权利要求1所述的厚螺旋叶片复合成型方法，其特征在于，所述步骤a中的螺旋叶片展开计算公式为三角形算法的计算公式。
7.根据权利要求1所述的厚螺旋叶片复合成型方法，其特征在于，所述C型开口吊钩的开口朝向水平方向，所述C型开口吊钩的开口与所述平面体螺旋叶片毛坯的厚度相匹配。
8.根据权利要求1所述的厚螺旋叶片复合成型方法，其特征在于，所述预制螺旋模具包括上模和下模，所述上模的下端和所述下模的上端均设置为与标准厚螺旋叶片相匹配的螺旋面，所述上模的上端设置压力机。
9.根据权利要求1所述的厚螺旋叶片复合成型方法，其特征在于，所述步骤d中压制成型后的标准厚螺旋叶片放在室温下冷却至常温。
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