螺旋分級機大葉片制作專用胎具研究

張佳佳

（河北鋼鐵集團司家營研山鐵礦有限公司）

某鐵選礦廠于2007年9月建成投產，設計年處理鐵礦石700萬t，設計年產鐵精礦254萬t，鐵精礦品位66%［1］，共5個系列，采用階段磨礦、粗細分級、重選—高梯度強磁選—陰離子反浮選聯合選礦工藝。其中，粗細分級階段設備采用2FLG-3M型雙螺旋分級機。螺旋分級機工作時，由于螺旋大葉片始終與礦漿中的粗顆粒接觸摩擦，大葉片的磨損非常快，每臺分級機每個更換周期平均需更換320片大葉片，因此需要大批量加工制作大葉片，但由于該鐵選礦廠沒有專用胎具，螺旋分級機大葉片只能由工人手工制作，不僅加工效率低、工人的勞動強度大，而且無法保證加工精度。因此，有必要設計制作1種用于制作螺旋分級機大葉片的專用胎具，以提高工作效率。

1 需解決的問題

（1）實現內部大批量加工制作大葉片，并提高大葉片的制作效率。（2）提高制作大葉片的安全系數，降低工人勞動強度［2］。（3）降低大葉片的制作難度，保證葉片的加工精度。

2 專用胎具

該鐵選礦廠通過查閱資料并結合現有設備現狀，研制出了1種用于制作螺旋分級機大葉片的專用胎具。該專用胎具由上半模、下半模［3］、導向桿、導向套、定位塊五部分組成。螺旋分級機大葉片專用胎具結構見圖1。

上半模通過螺栓安裝固定在壓力機［4］液壓缸的活塞桿上，下半模通過螺栓安裝固定在壓力機的底座平臺上。上半模可隨壓力機活塞桿沿軸向自由移動，壓制大葉片時動力由壓力機液壓缸的活塞缸傳遞到上半模，下半模保持不動。由于原動力來源于壓力機，工人的勞動強度大大降低，加工效率大大提高，易于實現大批量的制作。

上半模的下表面和下半模的下表面制成與大葉片形狀相匹配的曲面，從而降低了制作的難度。壓制時，只需將大葉片放置在上下半模之間，開動壓力機即可，操作十分方便。

下半模對角處豎直焊接有2個導向桿，上半模對角處焊接有2個導向套，導向桿與導向套間隙配合，導向套可沿導向桿的軸向上下自由移動，可避免2個半模在壓制過程中出現的相對滑動。下半模的對角位置上焊接有2個葉片定位塊，可避免大葉片半成品與上、下半模的產生相對滑動，從而大大提高了大葉片的制作精度，同時作業安全系數也大大提高。

3 加工制作原理

該專用胎具上半模與壓力機液壓缸的活塞桿、下半模與壓力機底座平臺分別通過螺栓連接牢固，2個半模的成型面為2對相互交錯的斜面，可將螺旋大葉片的曲面問題轉化成平面問題。壓制時，將待加工的大葉片平放在下半模成型面上，開動壓力機，上半模借助壓力機壓力將大葉片半成品壓制成型［5］，同時為了避免上半模與下半模之間發生相對滑動，上下兩個半模間通過導向桿與導向套進行定位；由于下半模上安裝了定位塊，避免了大葉片半成品與上下半模間產生相對滑動，提高了大葉片的壓制精度和工人的作業安全系數。

4 應用效果

根據鐵選礦廠統計，以往加工制作1片螺旋分級機大葉片，需2名工人手工操作，耗時4 h才能完成，加工效率很低，工人勞動強度大，作業安全系數較低，同時加工制作的大葉片的精度也無法保證。使用螺旋分級機大葉片的專用胎具后，大葉片的加工效率大大提高，1片螺旋分級機大葉片只需1名工人0.5 h就能完成，1個周期所需更換的320片大葉片只要半個月就能加工完成。以每片大葉片外購費用380元計算，可節省外委費用12.16萬元。

5 結語

經實踐應用表明，某鐵選礦廠研制的用于制作螺旋分級機大葉片的專用胎具應用效果良好，大大降低了工人的勞動強度，提高了安全系數。同時，由于胎具有與大葉片形狀相匹配的曲面，將復雜的曲面加工轉化成平面壓制，有效地保證了大葉片的加工精度，適用于大批量加工制作螺旋分級機大葉片。