一次成型风轮冲压模具及冲压方法与流程

本发明涉及模具技术领域，具体涉及一种用于冲压一次成型风轮冲压模具及冲压方法。

背景技术：

通风机是依靠输入的机械能，提高气体压力并排送气体的机械，它是一种从动的流体机械。通风机广泛用于工厂、矿井、隧道、冷却塔、车辆、船舶和建筑物的通风、排尘和冷却；锅炉和工业炉窑的通风和引风；空气调节设备和家用电器设备中的冷却和通风；谷物的烘干和选送；风洞风源和气垫船的充气和推进等。通风机的工作原理与透平压缩机基本相同，只是由于气体流速较低，压力变化不大，一般不需要考虑气体比容的变化，即把气体作为不可压缩流体处理。

其中，离心式风机作为流体机械的一种重要类型，广泛应用于国民经济各个部门，是主要的耗能机械之一，也是节能减排的一个重要研究领域。研究过程表明：提高离心风机风轮的设计水平，是提高离心风机效率、扩大其工况范围的关键。如何设计高效、工艺简单的离心风机一直是科研人员研究的主要问题，设计高效风轮是解决这一问题的主要途径。风轮是风机的核心气动部件，风轮内部流动的好坏直接决定着整机的性能和效率。

市场上传统的离心风轮，叶片与底板、边框之间一般采用插片铆接式结构，由于叶片与底板、边框之间为间隙配合，导致叶片与中盘、进风圈的连接刚性和强度不够，容易松动，进而导致整个风轮变形，噪声变大，气动性能变差，甚至风轮不能正常使用，而且这种生产方式制造过程复杂，产能低，生产成本高。还有一种一体成型的风轮，在冲压成型后，需要人工逐条车出叶片间的间隙，这种风轮虽然刚性比插片铆接式结构好一些，但依然存在制造过程复杂，产能低，生产成本高、叶片形状不规则的缺陷。以上生产方式都亟待改进，但目前市面上并没有能够解决上述问题的风轮生产设备。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种结构简单，易于实现，生产步骤少，能够一次冲压出风轮成品，解决现有风轮生产工艺缺陷的一次成型风轮冲压模具及冲压方法。

为了解决背景技术所存在的问题，本发明是采用以下技术方案：一种一次成型风轮冲压模具，它包含凹模和凸模，凹模为下端开口、内有中空型腔的圆柱体结构，其型腔为凸模的行程腔，且凸模与凹模内腔形状尺寸相匹配；所述的凹模内部沿着凹模主体内壁的圆周等距垂直排列设置有凹模冲压齿，且凹模冲压齿之间设置有凹模冲压间隙；所述的凸模下端设置有底座，凸模上端沿着凸模主体的外壁圆周等距垂直排列设置有与凹模冲压间隙相匹配的凸模冲压齿，且凸模冲压齿之间设置有与凹模冲压齿形状尺寸相匹配的间隙。

作为本发明的进一步改进；所述的凹模型腔上部中心位置垂直设置有中心轴孔冲压柱，中心轴孔冲压柱外圆周上均匀排列有数个安装孔冲压柱，中心轴孔冲压柱的外围同轴设置有至少一道环状凸台，凹模的开口处同轴设置有一向内凹陷的凹槽，该凹槽用于容置风轮的边框。

作为本发明的进一步改进；所述的凹模冲压齿与型腔上端的连接处为弧形倒角设计。

作为本发明的进一步改进；所述的凸模上端分别设置有与中心轴孔冲压柱相匹配的中心轴孔冲压孔、与安装孔冲压柱相匹配的安装孔冲压孔，和与环状凸台相匹配的环状凹槽。

作为本发明的进一步改进；所述的凸模冲压齿的上端和下端均设置有弧形倒角。

作为本发明的进一步改进；所述的凹模为动模，所述的凸模为静模。

本发明的冲压方法包含如下步骤：

(a)、先通过挤出成型的方法，制成一端开口、开口处具有向外弯曲的边框、底部具有圆弧形倒角的圆筒状的风轮半成品；

(b)、将凸模固定在冲压机下端的工作台上，将凹模固定安装在冲压机的上板下端，且凸模与凹模位于同一条轴线上；

(c)、将风轮半成品套设在凸模外部；

(d)、在冲压机动力系统的驱动下，上板带动凹模向下施力，由于凹模内壁设置有凹模冲压齿，凸模外壁设置有凸模冲压齿，凹模与凸模配合，将风轮半成品冲压成边框、叶片、底板和叶片间隙连为一体的风轮成品。

采用上述技术方案后，本发明具有以下有益效果：

凹模与凸模相匹配，在冲压瞬间能够冲切风轮半成品，一次形成叶片、中心轴孔以及安装孔，即得风轮成品，无须人工安装叶片或者车出叶片间隙，大大缩短了加工工时，工艺简单，产能高，且产品合格率高，节约了生产成本。同时，此工艺的风轮成品，叶片形状规整、一致性好，叶片连接处采用流线型过渡，风轮刚性更好，运行噪音更低。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明所提供的实施例的凹模的立体结构示意图；

图2为图1的主视图；

图3为图2的仰视图；

图4为图2的纵向截面放大图；

图5为本发明所提供的实施例的凸模的立体结构示意图；

图6为图5的主视图；

图7为图6的俯视图；

图8为图6的纵向截面放大图；

图9为本发明所提供的实施例冲压之前的立体示意图；

图10为图9的纵向截面放大图；

图11为为本发明所提供的实施例冲压完毕的立体示意图；

附图标记：

1—凹模主体；2—凹槽；3—凹模冲压齿；4—凹模冲压间隙；5—中心轴孔冲压柱；6—安装孔冲压柱；7—环状凸台；8—底座；9—凸模冲压齿；10—环状凹槽；11—中心轴孔冲压孔；12—安装孔冲压孔；a—凹模；b—凸模；c—风轮半成品；d—风轮成品。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施方式，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1-图8，本具体实施方式采用以下技术方案：一次成型风轮冲压模具及冲压方法，它包含凹模a和凸模b，凹模a为下端开口、内有中空型腔的圆柱体结构，其型腔为凸模b的行程腔，且凸模b与凹模a内腔形状尺寸相匹配；所述的凹模a内部沿着凹模主体1内壁的圆周等距垂直排列设置有凹模冲压齿3，且凹模冲压齿3之间设置有凹模冲压间隙4；所述的凸模b下端设置有底座8，凸模b上端沿着凸模主体的外壁圆周等距垂直排列设置有与凹模冲压间隙4相匹配的凸模冲压齿9，且凸模冲压齿9之间设置有与凹模冲压齿3形状尺寸相匹配的间隙；所述的凹模a型腔上部中心位置垂直设置有中心轴孔冲压柱5，中心轴孔冲压柱5外圆周上均匀排列有数个安装孔冲压柱，中心轴孔冲压柱的外围同轴设置有两道环状凸台7，凹模a的开口处同轴设置有一向内凹陷的凹槽2；

所述的凹模冲压齿3与型腔上端的连接处为弧形倒角设计；

所述的凸模b上端分别设置有与中心轴孔冲压柱5相匹配的中心轴孔冲压孔11、与安装孔冲压柱6相匹配的安装孔冲压孔12，和与环状凸台7相匹配的环状凹槽10；

所述的凸模冲压齿9的上端和下端均设置有弧形倒角；

所述的凹模a为动模，所述的凸模b为静模。

本具体实施方式的冲压方法包含如下步骤：

(a)、先通过挤出成型的方法，制成一端开口、开口处具有向外弯曲的边框、底部具有圆弧形倒角的圆筒状的风轮半成品c；

(b)、将凸模b固定在冲压机下端的工作台上，将凹模a固定安装在冲压机的上板下端，且凸模b与凹模a位于同一条轴线上；

(c)、将风轮半成品c套设在凸模b外部，如图9-图10所示；

(d)、在冲压机动力系统的驱动下，上板带动凹模a向下施力，由于凹模a内壁设置有凹模冲压齿3，凸模b外壁设置有凸模冲压齿9，凹模a与凸模b配合，将风轮半成品c冲压成边框、叶片、底板和叶片间隙连为一体的风轮成品d，如图11所示。

本发明的原理为：

请参阅图9-图11，凹模a与凸模b相匹配，风轮半成品c套接在凸模b外侧，在凹模a下压冲压的瞬间能够冲切风轮半成品c，一次形成风轮叶片、中心轴孔以及安装孔，即得风轮成品d，该风轮成品d叶片形状规整、一致性好，叶片连接处采用流线型过渡，风轮刚性更好，运行噪音更低。采用这样的冲压模具组合，风轮一次成型，无须人工安装叶片或者车出叶片间隙，大大缩短了加工工时，工艺简单，产能高，且产品合格率高，节约了生产成本。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。