一种球面曲线回转体结构型式的转轮室筒壁压力成型模具的制作方法

本实用新型涉及水轮机技术领域，尤其涉及一种球面曲线回转体结构型式的转轮室筒壁压力成型模具。

背景技术：

随着水轮机产品的设计、制造技术的不断提升，水轮机重要部件之转轮室，以降低材料消耗、改善部件性能、提高加工效率为原则，其组成件筒壁逐渐由原来的若干锥形筒体以不同方式叠加的锥面(通过加工实现球面曲线)结构型式，转变为适宜旋压加工成型的球面曲线回转体结构型式。在转轮室筒壁的制造过程中，为了满足筒壁的图样技术要求，保证筒壁曲面的成型在非旋压成型条件下，使用特定的液压机得以实现，必须设计专用的转轮室筒壁之曲面压力成型模具。

技术实现要素：

针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种工期短、加工成本低、使用方便的球面曲线回转体结构型式的转轮室筒壁压力成型模具，解决了转轮室筒壁曲面的压力成型的技术问题。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种球面曲线回转体结构型式的转轮室筒壁压力成型模具，其特征在于，包括上模板、上辅助模板、上联接板、下模板、下辅助模板、下联接板，若干所述上模板和若干所述上辅助模板、上联接板焊接连接组成上成型模具，所述上模板之间辅以连接上辅助模板，所述上联接板四周设有若干上模连接孔，若干所述上辅助模板两端焊接连接有上筋板，所述上筋板与上联接板焊接连接，若干所述下模板和若干所述下辅助模板、下联接板焊接连接组成下成型模具，所述下模板之间辅以连接下辅助模板，所述下联接板四周设有若干下模连接孔，若干所述下辅助模板两端焊接连接有下筋板，所述下筋板与下联接板焊接连接。

进一步，所述上联接板和下联接板通过“T”形槽专用螺栓等联接紧固件分别与液压机滑块、压力机工作台进行连接。

进一步，若干所述上模板数量一般为3-5个。

进一步，若干所述上辅助模板数量一般为3-5个。

进一步，若干所述下模板数量一般为3-5个。

进一步，若干所述下辅助模板数量一般为3-5个。

本实用新型的优点在于：

本实用新型转轮室筒壁(曲面)压力成型模具由：上模板及上辅助模板、上联接板，下模板及下辅助模板、下联接板等部件组成。各个相关尺寸根据成型的筒壁确定，采用热切割、焊接、修磨等方法组成一套由上、下成型模具构成的筒壁曲面压力成型模具，通过上、下联接板使用“T”形槽专用螺栓等联接紧固件达到与液压机滑块、工作台的可靠联结。使得转轮室筒壁在制造过程中，依靠液压机并安装、使用本筒壁曲面成型模具，完成了筒壁曲面的成型，满足了产品图样要求；实现了在水轮机技术领域内，依靠现有设备(液压机)以模具压制成型代替旋压成型之目的。具有加工方便、使用简单、成型效果好、制作成本低等优点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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为本实用新型的上成型模具主视结构示意图。

图2为本实用新型的上成型模具侧视结构示意图。

图3为本实用新型的上模板结构示意图。

图4为本实用新型的上辅助模板结构示意图。

图5为本实用新型的上连接板结构示意图。

图6为本实用新型的下成型模具主视结构示意图。

图7为本实用新型的下成型模具侧视结构示意图。

图8为本实用新型的下模板结构示意图。

图9为本实用新型的下辅助模板结构示意图。

图10为本实用新型的下连接板结构示意图。

图11为本实用新型的筒壁坯料展开1/N结构示意图。

图12为本实用新型的上、下成型模具与液压机联接、前后调整示意图。

图13为本实用新型的上、下成型模具与液压机联接、左右调整示意图。

图14为压制筒壁曲面的工作示意图。

其中：

1、上模板，2、上联接板，3、上辅助模板，4、上筋板，5、模板成型工作面，6、上模连接孔，7、下模板，8、下联接板，9、下辅助模板，10、下筋板，11、下模连接孔，12、坯料压型位置线，13、压力机滑块，14、压力机工作台，15、联接紧固件，16、上成型模具，17、下成型模具,18、转轮室筒壁成型零件

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

如图1、2、6、7所示的一种球面曲线回转体结构型式的转轮室筒壁压力成型模具，包括上模板1、上辅助模板3、上联接板2、下模板7、下辅助模板9、下联接板8，若干所述上模板1(一般为3～5个)和若干所述上辅助模板3(一般为5个)、上联接板2焊接连接组成上成型模具16，上模板的模板成型工作曲5面经过手工或机械修磨，满足转轮室筒壁内侧曲面的要求，上模板1的模板成型工作面5曲面随着上模板1与筒壁内表面相交位置的变化而变化，所述上模板1之间辅以连接上辅助模板3，上辅助模板3以性能优良的金属板材采用热切割方法切成，其模板成型工作面5曲面随着上辅助模板3与筒壁内表面相交位置的变化而变化，上辅助模板3的模板成型工作面5曲面通过修磨满足转轮室筒壁内侧曲面要求，上联接板2以性能优良的金属板材采用热切割方法切成，所述上联接板2四周设有若干上模连接孔6，上联接板2通过“T”形槽专用螺栓等联接紧固件15与液压机滑块13、压力机工作台14可靠联结，以机械加工方法保证其平面度，若干所述上辅助模板3两端焊接连接有上筋板4，所述上筋板4与上联接板2焊接连接；

若干所述下模板7(一般为3～5个)和若干所述下辅助模板9(一般为5个)、下联接板8焊接连接组成下成型模具17，下模板7以性能优良的金属板材采用热切割方法切成，下模板7的模板成型工作面5曲面通过修磨满足转轮室筒壁外侧曲面要求，下模板7的模板成型工作面5曲面随着下模板7与筒壁外表面相交位置的变化而变化，所述下模板7之间辅以连接下辅助模板9，下辅助模板9以性能优良的金属板材采用热切割方法切成，下辅助模板9的模板成型工作面5曲面通过修磨满足转轮室筒壁外侧曲面要求，其模板成型工作面5曲面随着下辅助模板9与筒壁外表面相交位置的变化而变化，下联接板8以性能优良的金属板材采用热切割方法切成，所述下联接板8四周设有若干下模连接孔11，所述下联接板8通过“T”形槽专用螺栓等联接紧固件15与液压机滑块13、压力机工作台14可靠联结，以机械加工方法保证下联接板的平面度以实现紧密联接，若干所述下辅助模板9两端焊接连接有下筋板10，所述下筋板10与下联接板8焊接连接。

如图11为本实用新型的筒壁坯料展开1/N结构示意图，将分为若干工艺段(一般为8～12片)的筒壁坯料，按坯料压型位置线12校正；通过对每段坯料按工艺压型线的多段、多次反复压制，逐渐实现转轮室筒壁坯料的曲面成型。若干片成型筒壁(单片)组成了整个转轮室的筒壁。

如图3、4、5、8、9、10所示，使用热切割(数控切割机)完成上模板1、上辅助模板3、上联接板2、下模板7、下辅助模板9、下联接板8的零件制作，其中：上模板1、上辅助模板3、下模板7、下辅助模板9的压型工作面按转轮室筒壁曲面切制成形；上联接板2、下联接板8联接部位的便于孔距调整的长孔切割完成。

如图1、2、6、7所示，使用焊接方式，将各个上模板1、上辅助模板3、上联接板2依类组焊成上成型模具16；将各个下模板7、下辅助模板9、下联接板8依类组焊成下成型模具17。

如图1、5、6、10所示，按照转轮室筒壁成型曲面检测样板，检测样板按转轮室筒壁尺寸制作，使用电动或风动磨削工具完成上、下成型模具成型工作面的修磨，也可用机械加工方法；以机械加工方法修整上、下成型模具联接板与液压机联接的的联结面。

如图12、13所示，使用“T”形槽专用螺栓等联接紧固件15，将上成型模具16、下成型模具17分别与压力机滑块13、压力机工作台14进行联结。紧固前，使用激光标线仪、直角尺等检测、调整模具的工作位置，直至实现本套模具的中心与压力机工作台14的中心重合，然后完成紧固工作。

为便于运输，筒形结构的转轮室一般沿平行于轴线方向分为两瓣，于是，其筒壁也分为两部分，而在实际生产中，如图11所示，将每部分筒壁再分为若干工艺段，一般为4～6片(N＝4～6)，以适应液压机的作业参数。筒壁的坯料也按实际工艺段进行展开。

如图11、14压制筒壁曲面的工作方式，首先提升液压机横梁，摆放筒壁坯料，按坯料表面样线及上成型模具16的模板，调整好坯料摆放位置后，逐渐加压。由于坯料面积远大于模具面积，筒壁的成型是通过不断移动坯料，逐段完成的。同时，为了减小弯曲后角，每次的压下量不宜过大，坯料逐段完成一个压制循环后，调整压下量，再重复下一个压制循环，直至完成筒壁1/N坯料的成型，若干片成型筒壁组成了整个转轮室的筒壁。

本转轮室筒壁曲面压力成型模具的实施例，满足了水轮机机组部件之转轮室筒壁曲面成型的图样要求。具有成型效果好、操作方便、作业效率高、成本低等优点，可以广泛应用于水轮机机组的加工制造行业。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。