0　前　言

　　在电站锅炉的制造中经常遇到变径接头和变径接管类零部件，例如方圆接头，俗称天圆地方过渡接头。对于小尺寸薄壁的方圆接头加工相对来说比较容易，但大直径、厚壁的方圆接头零件的制造就比较困难，目前还没有比较经济、简单的解决办法。
　　哈尔滨锅炉厂有限责任公司在生产双辽发电厂HG-1021/18.2-HM5锅炉燃烧器时，由于该锅炉燃烧器采用了六角喷燃的新型结构，是试制的新型产品，也是哈尔滨锅炉厂有限责任公司首台燃烧褐煤的300MW锅炉，燃烧设备采用6组六角布置的直流煤粉燃烧器，切圆燃烧方式。1台锅炉就需要6只燃烧器，公司试制了2台锅炉，共需12只燃烧器。其中煤粉风室组件共有36个固定喷口的连接需要由方圆接头过渡，方圆接头上口直径832mm，下口为方型，尺寸是1002mm×748mm，高度H=1050mm，厚度δ=16mm，材料为Q235A，见图1。

图1　方圆接头示意图

　　从图1中可以看出方圆接头是整体封闭成型结构，若采用整体压制成型工艺，在现有条件下难以实现，如果改成铸造成型，也没有条件。若委托外单位加工，不但时间来不及，而且费用需要十几万元。采用传统的1/4或1/2下料方法压制，必须设计专用模具。专用模具体积庞大，曲线面多，很难加工。且费用高，周期长，不适合单件小批量生产。如何按期完成压制任务并且保证质量，使整机如期交付给用户投运，确实是一个难题，被公司列为攻关项目。
　　为了确保生产周期和产品质量，我们采取了按整体1/2下料，自制简易模具压制的方案，解决了燃烧器天圆地方过渡接头制造的难题。

1　燃烧器天圆地方过渡接头的零件放样

　　首先做出零件方圆接头的主视图、俯视图，将其上口圆周作12等分点分别向下四角连线，致使零件方圆接头每一圆角部分都分为3个三角形，这样得到的三角形都能实现一边为曲线。依据微分的原理，如果在圆周上的等分点多，曲线就可作为直线看待，绘出的图样就会更精确，更符合实际尺寸。根据直角三角形法，求出有关三角形各边的长度，这样放样的基本条件已经具备，根据已知三角形三条边长作三角形的方法，就得到了方圆接头下料放样的展开图，见图2。

图2　方圆接头展示图

　　根据设备的情况，以及板材来料情况，我们采取分段下料法，即在展开图上a—4处断开，也就是1/2下料方法。

2　简易模具的设计与制造

　　由于燃烧器生产制造周期紧，产品零件又是单件小批量生产，不宜制造正规模具。我们利用废旧模具改造成压方圆接头毛坯的上模，并利用余料制成下模，具体结构见图3。
　　从图3中可以看出上模长度为1200mm大于工件长度，模具高度700mm大于工件一半高度，保证了分片压制时有足够空间，又由于上模体夹角为85°，且前端为R20圆角，这样压制工件时可以满足圆滑过渡连接，并能使工件母材在施压过程中不产生裂纹，从而保证了质量。下模结构是由两根Φ110圆钢，夹角15°呈放射线放置并用电弧焊固定在钢板上，模具满足了工件一端是圆形一端是方形结构的压制。

图3　模具结构示意图

3　方圆接头的压制过程

　　燃烧器方圆接头的压制过程是在800t油压机上实现的，施压压力在400～600t之间。由于工件为1/2下料，在展开图上可由a—4处断开，这样压制操作时，把料放置在下模上，A点(或C点)放置在下模小端，工件圆口端放置在下模大端。上模按A—1，A—2，A—3，A—4方向反复施压，并由人工以A点(或C点)为圆点反复移动工件，使工件圆口、方口压制成型，并用R400样板校对，直至合格为止。用同样的方法压制工件的另一半，两半全部压好后，进行对接装配，然后根据工件实际情况进行适当的冷校和热校。测量工件的方口使其对角线长度之差不大于3mm，测量工件的椭圆度，使其任意两直径之差不大于3mm，这样制造完成的方圆接头经过压制、对接、校正、测量等工序后完全达到图纸要求，转入总装工序。
　　用上述压制方法制造的方圆接头，适合于单件、小批量且较大型薄壁、厚壁工件压制，不仅能节约制造专用模具的资金，保证生产周期，还确保了产品制造质量，生产效益显著。该项工艺为300MW锅炉燃烧器的开发制造做出了有意义的探索。