[發明專利]一種風機鋁合金葉片及其制造工藝

有效

• 申請號: 201110092601.6
• 申請日: 2011-04-14
• 公開（公告）號: CN102162469A
• 公開（公告）日: 2011-08-24
• 發明（設計）人: 茍大強;謝孝泉
• 申請（專利權）人: 四川振強模鍛有限公司
• 主分類號: F04D29/38
• 分類號: F04D29/38;B21K3/04
• 代理公司: 成都蓉信三星專利事務所 51106
• 代理人: 劉克勤

技術領域

本發明涉及一種主要用于礦山和公路隧道用風機轉子的鋁合金葉片及其鍛造工藝，屬于精密鍛造技術領域。

背景技術

美國帕克公司生產的礦山大型風機轉子葉片，安裝在風機輪轂上，電動機帶動輪轂轉子旋轉，葉片將空氣壓縮，增壓，達到送風或排風的目的。該類型風機葉片共有12英寸、14英寸、24英寸、30英寸，4類葉片。這4類葉片安裝在不同外徑的輪轂上；安裝方式、結構、功能相同；葉片長短、葉型型線不同。此4類葉片采用鋁合金精密鑄造成形，由于精鑄葉片存在金屬組織疏松、氣孔等缺陷，產品合格率低，更加之鑄造葉片屈服強度、抗拉強度、塑性等物理性能差等致命弱點，限制了風機的轉速、風的流速、流量，風機轉速提高后產生葉片斷裂，造成風機的損壞（鑄造葉片每分鐘最高轉速為1800轉，再高就會斷裂）。

發明內容

本發明的目的，是根據礦山及公路隧道的實際要求，為進一步加大風機的風速與流速，提高風機的基本性能，對葉片的性能進行改進，提供一種風機鋁合金葉片及其精密鍛造工藝。該改進是把鑄造改為鍛造，鑄造葉片每分鐘最高轉速為1800轉，而鍛造葉片每分鐘可達4000轉，風力可提高三分之二。

本發明的技術解決方案是：

一種鋁合金葉片，主要用于礦山和公路隧道大型風機轉子，該葉片以鍛鋁合金為材料，用精密鍛造工藝制成。

上述鋁合金葉片的制造方法，包括如下步驟：

⑴.根據葉片的幾何尺寸及輪廓形狀制造一套鍛造模具，該模具包括錘鍛模和切邊模；

⑵.將鍛鋁合金棒料加熱，采用自由鍛工藝鍛造成與葉片形狀相近的坯件；

⑶.將坯件加熱，置于錘鍛模中錘鍛成型；

⑷.用切邊模切除毛邊；

⑸.用角磨機打磨切邊毛刺；

⑹.檢查葉身的葉盆、葉背的透光度，透光度≤1.5mm的進入下道工序，否則返回重鍛；

⑺.熱處理淬火；

⑻.冷校正；

⑼.人工時效處理。

在上述方法中，工藝條件按如下控制：

①.選用原材料牌號為6A02??90擠壓棒料；

②.自由鍛及模鍛加熱溫度470℃～490℃加熱時間≥170min；

③.鍛模及制坯工裝預熱溫度200℃~250℃；

④.始終鍛溫度490℃~380℃；

⑤.切邊溫度室溫；

⑥.熱處理使用帶風扇的空氣電爐，淬火加熱溫度515℃～525℃，加熱保溫時間≥90min，出爐迅速入水淬火，水槽溫度30℃~40℃；

⑦.冷校正利用原終鍛模對淬火后的鍛件進行校形，要求校形面達到95%以上，葉盆與葉背在測具檢測截面上的透光度≤1.2mm，鍛件必須在淬火后6小時以內冷校正完畢；

⑧.人工時效用帶風扇的電爐，時效溫度150～160℃，時效保溫時間≥12小時，出爐空冷。

所述錘鍛模分為上模和下模，葉身部分分模按上下型線分模；下模對應葉身背弧，上模對應葉身盆弧，葉片安裝柄、葉尖工藝凸臺中心與型線中心一致；葉片的長度的兩端面拔模斜度為7°。

本發明的有益效果：

用上述材料和方法制造的葉片，其密度、強度比鑄造鋁合金葉片更高，原鑄造鋁合金葉片每分鐘最高只能達1800轉，本鍛造鋁合金葉片每分鐘可達4000轉，風力提高三分之二。

用上述材料和方法制造的葉片，可提高風機的轉速和流量，經美國帕克公司試用，風機性能增強，成本降低；由此，美國帕克公司決定改用本葉片，并與申請人簽訂長期供貨合同。

下面以30英寸鋁合金葉片為例詳細說明本發明。

附圖說明

圖1是本鋁合金風機葉片產品結構圖，其中：

圖1-1是主視圖；

圖1-2是圖1-1的C-C剖視圖；

圖1-3是葉型及坐標示意圖。

圖2是鋁合金葉片毛坯結構圖，其中：

圖2-1是主視圖；

圖2-2是圖2-1的E-E剖視圖；

圖2-3是圖2-1的葉片工藝凸臺結構B-B剖視圖；

圖2-4是圖2-1的葉片安裝柄結構A向視圖；

圖2-5是葉片葉型及坐標示意圖。

圖3是鋁合金葉片制坯圖。

圖4是鋁合金葉片鍛模結構圖；

圖4-1是鍛模下模俯視向；

圖4-2是鍛模毛邊槽結構圖。

圖5是鋁合金葉片切邊模結構總圖；

圖5-1是切邊陰模俯視圖；

圖5-2是切邊陽模主視圖；

圖5-3是切邊陽模側視圖；

圖5-4是圖5-2的切邊陽模F向視圖。

具體實施方式