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0、引言
    鋼板壓制成型工藝在電站鍋爐非受壓元件制造中應用較為廣泛。對于一些變形量大，成形復雜的零件，由于在壓制過程中，材料進入模具時以及在成形過程中都會產生變形和反彈，進而影響零件的最終成形結果。因此應根據不同的材料和變形，采取不同的反變形工藝。
1、膨脹節結構分析
    在300MW電站鍋爐機組中，預熱器煙風道出口膨脹節（如圖1所示），其材質為SPCC- SD和Conton，由直段8 000mm和直段4 000mm加4只彎頭組成的長方形工件。本文只討論直段部分的壓制。此零件結構尺寸較大，一般壓機在壓制產品時控制在4 000mm以下，這樣可節約模具費。工件分段壓制后，再作拼接達到設計要求尺寸。由于膨脹節壓制波紋較深，波紋成形拉伸較大，脫模后反彈變形較大，因此如何控制反彈變形，采取適當壓制方法是保證產品質量和降低制造成本的關鍵，富通新能源生產銷售生物質鍋爐，生物質鍋爐主要燃燒顆粒機、木屑顆粒機壓制的生物質顆粒燃料。
2、工藝方案分析
    預熱器出口煙風道膨脹節由于工件比較長，外形復雜，整體成形困難。考慮到模具制造成本和壓機壓制長度情況，膨脹節需要分成數段壓制，然后拼接。4只90°彎頭帶2頭直段另外設計制造或從國外進口。直段模具長度控制在3 000mm左右，原則是4 000mm外用一段直段與彎頭拼接；8 000mm處用2段拼接后再與彎頭拼接。本文主要討論的是直段部分的壓制。從工件外形看，工件彎曲變形比較大，它由2部分彎曲變形組成，即：由216 mm處的V形彎曲和H處的2個直角彎曲。在工藝制造上，工件全部一次成形也可以，但V形部分拉伸量較大。拉伸量大有2個不利地方：(1)由于工件板材厚2. 6mm，彎曲深度又大(216mm)，因此工件局部有可能拉損，壁厚減薄超差或撕破；(2)拉伸量變大，V形部冷作硬化加大，材質脆性增加。作為起脆脹作用的工件，V形口頻繁擴大、收縮，V形底部易斷裂，影響工件使用壽命。綜上所述，工件不宜采用一步成形制造工藝。
    較理想的制造工藝是在一部壓機上先成形V形部分，然后再成形2個直角彎曲。這就需要一部壓機有2套上下分開運動的機構。上海鍋爐廠有限公司的一部壓機有主缸和副缸可分開上下運動互不干擾，正好滿足該工件制造工藝的需要。主缸在完成V形部分成形后，副缸然后完成2段直角部分成形。因此1次壓制2步成形從工藝上和制造設備上都是可行的。
3、工裝模具結構方案
3.1工件彎曲時的變形分析
    工件入模時受到上模3點和下模2點的作用，工件產生內彎曲，如圖2所示。最終脫模時工件V形部分必然產生內拋弧形，外形十分難看。另外，與彎頭拼接時很難對齊拼接，如強制拼接，必然在拼縫焊接處增加內應力，最終影響工件使用壽命。因此，內拋弧形變形在壓制中必須采取措施克服它。
3.2壓制克服變形和反變形克服變形
3.2.1壓制克服變形
    在理論上講，下模也做成V形。工件在上、下模壓制中坐剎，使工件V形部兩邊和底部圓弧處受壓，克服板材在入模時的內拋弧形，但是模具的制造成本，難度就大大提高。其原因是，上、下模V形部分的尺寸、直線度、角度必須沒有誤差；裝模時上、下模對中必須沒有誤差，一旦產生誤差上、下模整體就坐不剎，上、下模坐不剎對V形兩邊就不能產生均勻的壓力，這樣就沒有了克服內拋弧形的壓力，達不到預期效果。如果上、下模對中不好，有絲毫的偏差，只能使V形部分兩端受力，中間無壓力可受，也達不到預期效果。再說，3 000mm多長的模具加工、裝模要達到如此高的精度在經濟上、人力上是劃不來的。另外，對工件的板材厚度也有極高的要求，如果板材在V部分3 000mm多長的任何部位存在厚度不均勻，就會使上、下模坐不剎，這是由V形這個特殊形狀決定的。
3.2.2反變形克服變形
    將上模做成圖3形狀，下模如圖2，即沿R9垂直下去。下模開檔為(H+2.6×2)。
    在下模開檔的中心處做一塊Rll. 33的與上模相配的底模塊。這樣，在主缸帶動上模達到底模過程中盡管工件有內拋弧形變形，但當副缸工作時，在2段直角成形過程中，由于上模與底模已坐剎，副缸向下使板材V形處有一定的拉伸力。這一拉伸力一方面使板材V形處重新成型，克服部分內拋變形；另一方面使板材緊貼上模，由于上模做成反變形的外弧形，這樣就使工件V形部分形成反變形的趨勢，工件脫模時就可達到工件設計的要求。在試生產時，壓制的膨脹節直段與進口膨脹節彎頭拼接十分順利，考核一次成功。
    膨脹節直段部分壓制成功，說明工藝上采取反變形措施是可行的。這里補充說明一下，反變形措施關鍵是上模的設計，上模最高點2. 6mm根據不同材質有所不同。在設計上模之前做了一些必要的試驗，然后才確定最高點。外弧形R(2071.5mm)的確定致關重要。設最高點的量為S(本文為2. 6mm)則：
    AB的尺寸根據已知條件可求得，這里就不多述了。
    另外，預熱器煙風道膨脹節除本文例舉的單波形式外，還有雙波的。其壓制方法與單波一樣，只是在設計時習慣上將上、下模倒置即可，反變形措施與單波一致。
4、結論
    試驗結果表明：采用反變形措施，克服工件在壓制過程中的變形，盡管工件大、形狀復雜，只要工藝措施適當，分步壓制、分析變形原理、利用壓制中模具對工件產生的拉伸力來改變工件的變形，最終可滿足工件的設計、質量要求，降低模具制造成本。