壓縮機U型葉輪三元葉片壓型模的多用性開發

郝春娜＊

（沈陽鼓風機集團股份有限公司，遼寧 沈陽 110869）

1 概述

葉片是壓縮機轉子的重要零部件，葉片的成型質量直接影響到產品的性能與效率，三元葉片的成型需靠葉片壓型模進行壓制成型，經壓制成型的葉片扭曲型線完全與產品葉輪葉片的型線完全符合[1]。

2 U型輪三元葉片的結構特點

集團壓縮機U型輪三元葉片（也稱窄三元葉片），葉片型面是由21條直線組成的三元曲面，葉片曲面較平緩。該類葉片共有六個系列的基本級邊界數據，即0.050、0.054、0.058、0.050L、0.054L、0.058L六個系列。對應三元葉輪的具體形式如圖1所示。

圖1 U型輪直素線葉片對應的三元葉輪

通常在葉輪直徑相同、葉輪旋向相同的情況下，即使寬窄程度不同，它們基本級的型線是相同的，葉片進、出口邊型線是部分重合的，所謂寬窄不同只是決定葉片在共有的基本級型面上軸、蓋側的邊界位置不同，只要從葉片的定位問題上進行解決，是完全能夠實現壓型模一模多用的[2]。

3 U型輪三元葉片壓型模結構多用性分析與研究

U型輪三元葉片壓型模通常由上模、下模、定位銷組成。上、下模的型面由三元葉片的型面決定。以往在壓縮機T型葉輪三元葉片（也稱寬三元葉片）壓型模一胎多用、在老模具上壓制較窄葉片時，采用在相關的定位銷上加裝定位套的方法，定位套的厚度等于窄葉片相對原定位基準點的減縮量。這種方法的最大缺點是：當使用定位套時，上模相應的銷孔必須擴大2倍的套厚才能使用，銷孔增大后破壞了型面的連續性，模具復原困難，局限了這一方法的使用范圍。

在U型輪三元葉片多用壓型模結構設計時，我們大膽地使用了小直徑彈簧定位銷取得了滿意的效果。這種方法的主要優點是：定位銷直徑小，只有12mm，對型面影響輕微，由于設成彈性伸縮結構，不用在上模鉆孔，保證了模具型面的連續性，因此，使用這種方法不受局限，能夠提高葉片的成型質量，能夠擴展模具的使用范圍。

圖2 U型輪壓型模

在設計新的U型輪三元葉片多用壓型模時，建議首先選擇第二寬的葉片設計壓型模，那么只要將相應的定位銷削邊就可壓制最寬的葉片了，再在相應的位置增設彈簧銷就可壓制更窄的葉片了，如圖2，按這一方法設計葉片多用壓型模簡單、方便、實用。正因為如此，這種方法還可以完全用于T型輪三元葉片多用壓型模設計上，用途更廣泛，效益更明顯。

4 利用老模具實施一模多用的簡捷方法

圖3 柔性樣板

所謂“老模具”是指不分U型、T型葉輪的所有三元葉片模具，實施一模多用的關鍵仍然是葉片定位問題，這里介紹一種最簡捷的方法即柔性葉片樣板定位法。用鋁、鉛或者膠皮仿制欲壓葉片的平面展開形狀，制成了柔性葉片樣板，如圖3，按葉片與模具相同邊界對齊的方法鋪緊在下模型面上，用另一側不重合的邊界輪廓就能方便地確定出相應定位銷的削邊量或增設彈簧定位銷的位置，此方法簡單又快捷。

5 結語

此成果在壓縮機葉片壓型中多次使用，通過改造老模具實現了一胎多用，產品葉片一次試壓合格。應用此方法改造了老模具，葉片壓型效果較好，取得了滿意的效果。

U型輪三元葉片多用壓型模通過采用小直徑、彈性定位銷和柔性劃線樣板定位等措施，完成了模具結構的創新設計，簡化了模具制造工藝，確保了型面的完整、連續和葉片定位的準確，極大地擴展了三元葉片壓型模一模多用的使用范圍，便于在我公司其它類型的產品中推廣應用。建議在今后的模具設計時，繼續采用此方法，不斷總結經驗，改進和提高模具設計水平。

總之，此成果簡單、實用、應用范圍廣。U型輪三元葉片壓型模一胎多用的實現，在利用老工裝、降低消耗、縮短生產準備周期等方面取得一定的經濟效益。預計每年可為公司節約經費上百萬元，可在國內同行業廠家推廣，取得更大的經濟效益和社會效益。