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中图分类号：TH432 文獻标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）24-0094-01
大型通风机转子叶轮前盘的成型通常是压制成形，采用的方法是将前盘在圆周方向几等分下料（根据叶轮直径大小不同，可能三等分、四等分或五等分），使用专用自制压型模压制成形，然后拼焊成整圆。在目前已有的产品中，叶轮的前盘可以分成两大类：前盘的圆弧部分是一个圆弧的单圆弧前盘，和前盘的圆弧部分是两个圆弧的双圆弧前盘。双圆弧前盘在压型时，与单圆弧前盘相比，成形困难，且人工修形十分困难。现在就模具设计进行一些具体的分析。
一、对双圆弧前盘成形困难的分析
双圆弧前盘分为两大类；一类是双圆弧的半径R1（R2（见图一），外径方向有直边或没有直边；另一类是双圆弧的半径R1（R2（见图二），外径方向有直边或没有直边。这两种双圆弧前盘在压型中，由于两个圆弧再加一个直边的相互制约与影响，成形困难，需要对变形进行具体分析。
双圆弧前盘压型通常出现的问题是：
1、有直边的前盘经常在压型后，在直边方向向上翘起一个F值（见图一或图二，点划线的F值），最高达10mm，一般在3mm左右；这是因为有直边的前盘，模具在压型时，直边与圆弧相连处圆弧变化比较小，直边有一定的反弹力，使前盘的直边部分上翘。
2、 压型后，前盘的Hm值（见图一或图二的双点划线的Hm值）尺寸小于产品图纸的H值设计尺寸约15—25mm。这主要是由于R1和R2的不同弹回量所造成的。
为解决以上问题，我们曾采用了在直边与圆弧相切点起向直边方向多加一个斜面、有目的的将压力中心向某一方向移动、模具设计时有意加大Hm值高度、以及改变下料形状等多种方法，但都没有改进成型效果。
最后经过仔细研讨、多次试验和对反弹性质的分析认为：
1、前盘经常在直边方向向上翘起一个F值，可以采用改变压力方向的方法，将压力中心向直边方向偏移一定的角度β°（见图三），增加了直边处的单位压型力，基本解决了这一难题。但当直边非常宽时，即单边直边大于80mm以上，建议在铆工工艺上应采取分段拼接方法，即直边与圆弧部分分开下料，圆弧部分压型后与直边部分再焊接在一起。因为直边太长后，模具在压型时，直边与圆弧相连处变化不明显，直边反弹力大，靠调整平均冲压力是做不到完好变形的；直边部分与圆弧部分面积比加大（因为下料时，直边在外圈），采取向直边方向移动压力中心（调整平均压力）达到某一值时，圆弧部分变形不好，严重的不能成形。因此，应在满足圆弧部分变形的情况下，压力中心尽量向直边方向移动，达到两边都合格为最好。
2、对于前盘的H值高度不够，主要问题出现在R1和R2的缩小量上，以及R1和R2的缩小量对前盘（H值）高度分别产生的影响程度。下面就不同情况具体分析认为：
1）当R1（R2时，分析认为其压型后的主要的反弹量是由R2产生的，R1对总体反弹量的影响极不明显。我们按比例生图进行分析对比，证明这个分析的结论是正确的。依据这一结论，并结合分析总结以往经验所得R2弹回量的多少，修正R2值为R22后（见图三），解决了这一设计难题。（R22值的确定不在本文讨论范围内）
2）当R1（R2时，在反弹的问题上，与R1（R2不完全一样，因为R1值较大，R1和R2都对H值产生影响。所以设计模具时，R1和R2的缩小量都要考虑。
R1和R2的减小量与材料的厚度、弦长、材质、压型的速度、操作方法……都有关系。要综合考虑及凭经验，给出一个减小量值。因此，减小量不可能给出一个定值，随着所有因素及各个条件的变化，R1和R2的减小量也是变化的。
二、压型模具设计要点
1·压型模上的有效弧长应等于产品的有效弧长。不论压型模上的R11值（与产品的R1值相对应）和R22值（与产品的R2值相对应）与产品的R1值和R2值相差多少，压型模上R11值和R22值（见图三）对应的有效弧长与产品上R1值和R2值对应的有效弧长必须相等，小于或大于产品的有效弧长都不能成功成形；因为前盘压型弹回后，应该是在产品要求的设计高度处的直径也要符合产品的设计要求，因此有效弧长不能大也不能小。
2·压型模上、下模的各圆弧中心应重合，不能偏差太多，一般不大于0.3—0.5mm；偏差多了，则上、下模加上前盘产品板料的厚度，合模后会有间隙，直接影响到模压成型，所以中心偏差不能大。
3· 前盘里面的产品直径D3做为压型模的设计基准，在压型模的整个设计、制造、试胎、修正过程中，D3的设计值做为基准都不能改变。这有利于压型模在压制前盘不合格出现问题时，分析问题的原因所在。
4· 产品前盘下料形状对压制的最终成型也有很大的影响。当产品前盘下料形状不对时，在压型时不论如何改变压型模的设计尺寸，都不能成功成型。所以产品前盘的下料形状非常重要。
5·有直边前盘压型模的设计，以圆弧段和直边段的总弦长AC为压型水平面，压型中心在总长的中点，并垂直于总弦长（见图三）。
6·设计压型模时，上模的两端最低点E、F连线尽量与上平面平行（见图三），如果不平行，差值也不易过大。因为压型时，下料是一个平板，如果两端点高度差过大，模具最低点先与板料接触，而另一点还没有与板料接触，压型时的某一瞬间，板料有横向串动的可能， 串动多了，将使整个截面成形困难，压型失败。
一般设计好的模具；应一次试模成型成功为最好的设计，有一些小的修正是难免的，只要不是改变模具主剖面的形状尺寸，而只是改变其它处的小修正，就示为模具设计成功。
大型通风机转子叶轮前盘的成型通常是压制成形，采用的方法是将前盘在圆周方向几等分下料（根据叶轮直径大小不同，可能三等分、四等分或五等分），使用专用自制压型模压制成形，然后拼焊成整圆。在目前已有的产品中，叶轮的前盘可以分成两大类：前盘的圆弧部分是一个圆弧的单圆弧前盘，和前盘的圆弧部分是两个圆弧的双圆弧前盘。双圆弧前盘在压型时，与单圆弧前盘相比，成形困难，且人工修形十分困难。现在就模具设计进行一些具体的分析。
一、对双圆弧前盘成形困难的分析
双圆弧前盘分为两大类；一类是双圆弧的半径R1（R2（见图一），外径方向有直边或没有直边；另一类是双圆弧的半径R1（R2（见图二），外径方向有直边或没有直边。这两种双圆弧前盘在压型中，由于两个圆弧再加一个直边的相互制约与影响，成形困难，需要对变形进行具体分析。
双圆弧前盘压型通常出现的问题是：
1、有直边的前盘经常在压型后，在直边方向向上翘起一个F值（见图一或图二，点划线的F值），最高达10mm，一般在3mm左右；这是因为有直边的前盘，模具在压型时，直边与圆弧相连处圆弧变化比较小，直边有一定的反弹力，使前盘的直边部分上翘。
2、 压型后，前盘的Hm值（见图一或图二的双点划线的Hm值）尺寸小于产品图纸的H值设计尺寸约15—25mm。这主要是由于R1和R2的不同弹回量所造成的。
为解决以上问题，我们曾采用了在直边与圆弧相切点起向直边方向多加一个斜面、有目的的将压力中心向某一方向移动、模具设计时有意加大Hm值高度、以及改变下料形状等多种方法，但都没有改进成型效果。
最后经过仔细研讨、多次试验和对反弹性质的分析认为：
1、前盘经常在直边方向向上翘起一个F值，可以采用改变压力方向的方法，将压力中心向直边方向偏移一定的角度β°（见图三），增加了直边处的单位压型力，基本解决了这一难题。但当直边非常宽时，即单边直边大于80mm以上，建议在铆工工艺上应采取分段拼接方法，即直边与圆弧部分分开下料，圆弧部分压型后与直边部分再焊接在一起。因为直边太长后，模具在压型时，直边与圆弧相连处变化不明显，直边反弹力大，靠调整平均冲压力是做不到完好变形的；直边部分与圆弧部分面积比加大（因为下料时，直边在外圈），采取向直边方向移动压力中心（调整平均压力）达到某一值时，圆弧部分变形不好，严重的不能成形。因此，应在满足圆弧部分变形的情况下，压力中心尽量向直边方向移动，达到两边都合格为最好。
2、对于前盘的H值高度不够，主要问题出现在R1和R2的缩小量上，以及R1和R2的缩小量对前盘（H值）高度分别产生的影响程度。下面就不同情况具体分析认为：
1）当R1（R2时，分析认为其压型后的主要的反弹量是由R2产生的，R1对总体反弹量的影响极不明显。我们按比例生图进行分析对比，证明这个分析的结论是正确的。依据这一结论，并结合分析总结以往经验所得R2弹回量的多少，修正R2值为R22后（见图三），解决了这一设计难题。（R22值的确定不在本文讨论范围内）
2）当R1（R2时，在反弹的问题上，与R1（R2不完全一样，因为R1值较大，R1和R2都对H值产生影响。所以设计模具时，R1和R2的缩小量都要考虑。
R1和R2的减小量与材料的厚度、弦长、材质、压型的速度、操作方法……都有关系。要综合考虑及凭经验，给出一个减小量值。因此，减小量不可能给出一个定值，随着所有因素及各个条件的变化，R1和R2的减小量也是变化的。
二、压型模具设计要点
1·压型模上的有效弧长应等于产品的有效弧长。不论压型模上的R11值（与产品的R1值相对应）和R22值（与产品的R2值相对应）与产品的R1值和R2值相差多少，压型模上R11值和R22值（见图三）对应的有效弧长与产品上R1值和R2值对应的有效弧长必须相等，小于或大于产品的有效弧长都不能成功成形；因为前盘压型弹回后，应该是在产品要求的设计高度处的直径也要符合产品的设计要求，因此有效弧长不能大也不能小。
2·压型模上、下模的各圆弧中心应重合，不能偏差太多，一般不大于0.3—0.5mm；偏差多了，则上、下模加上前盘产品板料的厚度，合模后会有间隙，直接影响到模压成型，所以中心偏差不能大。
3· 前盘里面的产品直径D3做为压型模的设计基准，在压型模的整个设计、制造、试胎、修正过程中，D3的设计值做为基准都不能改变。这有利于压型模在压制前盘不合格出现问题时，分析问题的原因所在。
4· 产品前盘下料形状对压制的最终成型也有很大的影响。当产品前盘下料形状不对时，在压型时不论如何改变压型模的设计尺寸，都不能成功成型。所以产品前盘的下料形状非常重要。
5·有直边前盘压型模的设计，以圆弧段和直边段的总弦长AC为压型水平面，压型中心在总长的中点，并垂直于总弦长（见图三）。
6·设计压型模时，上模的两端最低点E、F连线尽量与上平面平行（见图三），如果不平行，差值也不易过大。因为压型时，下料是一个平板，如果两端点高度差过大，模具最低点先与板料接触，而另一点还没有与板料接触，压型时的某一瞬间，板料有横向串动的可能， 串动多了，将使整个截面成形困难，压型失败。
一般设计好的模具；应一次试模成型成功为最好的设计，有一些小的修正是难免的，只要不是改变模具主剖面的形状尺寸，而只是改变其它处的小修正，就示为模具设计成功。