[发明专利]一种风电叶片模具的制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种成形模具的制作方法，特别适合于大型风电叶片等纤维增强树脂基复合材料构件的成形模具的制作方法。

背景技术

模具是制造风力发电叶片和其他大型树脂基纤维增强复合材料构件的关键，模具质量的好坏和模具本身的稳定性直接影响到这些复合材料构件的生产效率，产品质量及生产成本。

传统复合材料风力发电机叶片模具制作首先是制作母模，即产品实样，然后采用手糊工艺在母模上翻制出模具。

目前制作玻璃钢模具的母模多以石膏、木材、水泥、石蜡等基材制作，这些材料制作的母模往往尺寸精度较低、尺寸稳定性差、表面质量差、易产生气孔和裂纹，平整度比较差,制作周期长,模具易损坏，使用寿命短。

手糊工艺的主要特点在于手工操作、开模成型、生产效率低，生产周期长以及树脂固化程度往往偏低，适合产品批量较小、质量均匀性要求较低及复合材料制品的生产。因此手糊工艺生产风机叶片的主要缺点是产品质量对工人的操作熟练程度及环境条件依赖性较大，生产效率低，产品质量波动较大，产品的动静平衡保证性差，废品率较高。特别是对高性能的复杂气动外型和夹芯结构叶片，还往往需要粘接等二次加工，粘接工艺需要粘接平台或型架以确保粘接面的贴合，生产工艺更加复杂和困难。手糊工艺制造的叶片模具在使用过程中出现问题往往是由于手糊制造工艺过程中的纤维和树脂比率变化大、纤维/树脂浸润不良及固化不完全等引起的裂纹和开裂。此外，手糊工艺往往还会伴有大量有害物质和溶剂的释放，对操作工人的身体造成危害,对环境造成污染。

这种传统的模具制造成本高,周期长, 同时由于模具的尺寸大难以运输和保存。另外，这种类型的模具的寿命通常较短。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种低噪、节能、无污染、操作数控自动化的风电叶片模具制作方法。

本发明的技术方案是：一种风电叶片模具的制作方法，包括如下步骤，

（1）根据客户的叶片设计数据，对模具表面进行分割和模块化处理；

（2）利用单点渐进式金属板料成型设备制作模块化的模具表面，钻孔，切割；

（3）利用激光扫描仪检测成形精度；

（4）制作和装配模具的基座龙骨架；

（5）模块化表面板金件在基座上的对位焊接，板材背板加固和安装热电偶；

（6）焊接安装好的风电叶片整体模具表面的精度检测，打磨，抛光；

（7）加热，冷却等温控系统在风电叶片模具中的安装，调试。

     有益效果：本发明利用计算机数控技术，利用通用的压头，对制模所用金属板料进行局部累加塑性变形的技术，以专用单点渐进成形技术为核心，使模具表面金属板材塑性成形，再经过切边，钻孔，焊接，打磨抛光等后续加工，用金属板材所做的支撑龙骨框架做基座，模具背面制作增强树脂基纤维复合材料层，加装加热、冷却所需的温控系统，就能完成风电复合材料叶片用的大型专用模具。

由于实现数控化模具表面制作，极大地提高了风电叶片模具尤其是模具表面曲面的制作精度和光滑度。降低了风电叶片这类传统大型复合材料模具的制作周期和经济成本，增加了模具的使用寿命，同时也提高了利用该新技术制作模具所做出的叶片成品质量和动静平衡保证性，大大降低了叶片模具及成品生产的废品率，提高了生产效率。降低模具的制作周期和成本，增加模具的使用寿命，提高叶片模具尤其是模具表面的制作精度和表面质量。

实现数控自动化,少人化，极大的减少了传统的手工工人，所以不再需要依赖于手工工人的操作熟练程度及环境条件，缩短了生产周期，提高了工作效率。另外，模具背面加装了可以加温冷却的温控系统，可以通过温控开关，随意均衡的控制复合材料生产中所需要的温度，有效控制树脂的固化时间。

本发明涉及的模具制造方法不需要制作传统的母模，模具的金属板金直接由数控渐进方法精确成形，然后，通过焊接和其他连接方法与金属框架构成一个整体。

本发明所涉及的模具可用于传统的手糊法成形的纤维增强树脂基复合材料构件，真空吸入法成形的纤维增强树脂基复合材料构件，以及树脂转移模方法纤维增强树脂基复合材料构件。

附图说明：

图1是本发明的模具制作工艺流程图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进行详细说明。

1.根据客户的叶片设计数据，对模具表面进行分割和模块化处理；

2.利用单点渐进式金属板料成型设备制作成形模块化的模具表面，钻孔，切割；