[发明专利]一种分段叶片一体化成型方法及装置

权利要求书

1.一种分段叶片一体化成型方法，所述分段叶片包括上壳体和下壳体，采用纤维增强基体材料，并包括至少一个连接端，用于成型所述分段叶片的模具包括上壳体阴模和下壳体阴模，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

S1.下壳体原材料铺放：在所述下壳体阴模的内表面上涂抹完脱模剂后铺设外蒙皮，所述外蒙皮比所述下壳体阴模的内表面大，超出所述下壳体阴模的前缘和尾缘处的法兰边的分模线；然后在所述外蒙皮上铺设夹芯材料；之后在所述夹芯材料上铺设内蒙皮，所述内蒙皮部分或者整体超出所述下壳体阴模的前缘和尾缘处的法兰边的分模线；之后在所述内蒙皮上铺放脱模布；最后在所述下壳体阴模的前缘位置铺放注胶管路；

S2.放置剪切腹板和芯模：首先在所述内蒙皮的脱模布上面，设置至少一个剪切腹板，之后在腹板的左右两侧分别设置芯模，腹板两侧覆盖的纤维布需要延伸到芯模的上下面上，分别与所述内蒙皮、芯模的上下面搭接；各所述芯模外面再覆盖真空袋；

S3.铺放上壳体材料：在各所述芯模、剪切腹板及其两侧超出的纤维布铺层、以及步骤S1中超出所述下壳体阴模的前缘和尾缘处的法兰边的分模线的纤维铺层上面铺放上壳体内蒙皮，然后在上壳体内蒙皮上铺放夹芯材料，之后铺放上壳体外蒙皮，覆盖内蒙皮和夹芯材料;

S4.上下壳体合模：在上壳体阴模涂抹完脱模剂后，翻转上壳体阴模放置在所述上壳体外蒙皮的上面，并使上、下壳体阴模准确配合紧密连接在一起，形成密闭型腔;

S5.真空灌注前的准备工作:（1）抽真空，使用真空抽气设备抽出所述型腔内部的空气；（2）对树脂进行消泡处理,将树脂放入真空消泡装置中，真空消泡装置接通真空抽气设备，对树脂进行抽真空消泡处理；

S6.分段叶片一体化灌注成型：将树脂通过所述注胶管路加压注入到所述上、下壳体阴模和各芯模之间的区域内；

S7.叶片灌注完成并加热固化达到规定要求的固化度后翻转模具进行起模，并去除各所述芯模。

2.根据权利要求1所述的分段叶片一体化成型方法，其特征在于：各所述芯模由芯材及包裹于其外表面的气囊组成，所述气囊的外面再覆盖真空袋，在步骤S5中，可以根据需要在所述气囊内充入一定压力，使得各纤维铺层和夹芯材料紧密贴合在所述上、下壳体阴模的内表面上。

3.根据权利要求1所述的分段叶片一体化成型方法，其特征在于：步骤S2中，按一定间隔设置两个剪切腹板，在所述两个剪切腹板的左右两侧分别设置前缘段芯模、中间段芯模和尾缘段芯模；对应于前缘段芯模、中间段芯模和尾缘段芯模的上、下壳体的前缘段、尾缘段处的夹芯材料为Balsa木或PVC材料，中间段的夹芯材料为玻璃纤维或其预制品、或碳纤维或其预制品。

4.根据上述任一项权利要求所述的分段叶片一体化成型方法，其特征在于：步骤S2中，在剪切腹板与内蒙皮接触的拐角处沿叶片展向设置PVC泡沫或玻璃钢支撑块，以定位和支撑剪切腹板。

5.根据上述任一项权利要求所述的分段叶片一体化成型方法，其特征在于：所述剪切腹板的芯材为Balsa木、PVC或其他硬质泡沫材料，吸注成型后腹板两侧的纤维布和芯材构成三明治结构。

6.根据权利要求3至5任一项所述的分段叶片一体化成型方法，其特征在于：根据叶片气动外形和工艺便捷性的需要，所述前缘段芯模、中间段芯模和尾缘段芯模每个都可以是单独的整体，或者由可拆装的多部分组装构成，尤其是尾缘段芯模，其几何形状可能会有弯扭部分；各芯模的组成材料相同，为在木质或泡沫材料的外面包裹硅橡胶或其它橡胶类弹性材料而成，其中所述木质或泡沫材料用数控机床、线切割或其他加工方式做成与所述模具内腔表面接近的型面。

7.根据上述任一项权利要求所述的分段叶片一体化成型方法，其特征在于：所述外蒙皮为复合纤维层，所述复合纤维层为玻璃纤维布、碳纤维织物。

8.根据上述任一项权利要求所述的分段叶片一体化成型方法，其特征在于：除在所述下壳体阴模的前缘位置铺放注胶管路外，还需在非前缘位置铺放备用注胶管路。

9.根据上述任一项权利要求所述的分段叶片一体化成型方法，其特征在于：为了增加所述分段叶片前、尾缘的强度，上、下壳体的外蒙皮和前缘、尾缘超出分模线部分的纤维可以交叉重叠铺放。

10.根据上述任一项权利要求所述的分段叶片一体化成型方法，其特征在于：所述上、下壳体阴模中均布设有加热系统，并能根据工艺过程的需要对温度能进行调控。