[发明专利]模具工具和制造模具工具的方法

说明书

本发明公开了一种制造模具工具的方法，该方法包括以下步骤：a)提供由多孔材料构成的多个主体的连续阵列；b)选择性地将阵列的各个主体移动到相应的所需位置，以限定由主体的阵列形成的三维轮廓，该三维轮廓具有三维成形表面；c)将支撑层施加到三维成形表面上以形成整体模具前体，所述整体模具前体包括通过支撑层附接在一起的主体的阵列；d)机加工整体模具前体的与支撑层相对的表面，该表面由主体的阵列组成以形成三维轮廓的第一平滑表面；和e)在第一平滑表面上形成模制表面。还公开了一种通过该方法制造的模具工具。

技术领域

本发明涉及模具工具和制造模具工具的方法。本发明特别适用于制造用于由复合材料制造零件的大型模具，所述模具例如为风力涡轮机叶片的模具、船舶的模具和航空航天零件的模具。

背景技术

随着科学技术的发展，风能作为一种安全且绿色的可再生能源得到了迅速发展。近年来，风力涡轮机叶片的生产技术不断发展和完善。目前的风力涡轮机叶片通常具有大于50米的长度并且由纤维增强树脂复合材料模制而成。因此，需要非常大的模具，所述模具具有与待模制的风力涡轮机叶片的尺寸相对应的模具表面。

已知使用“插塞”来生产典型的风力涡轮机叶片模具，“插塞”是在其上构造模制表面的主体。用于大型模具的传统插塞的制造昂贵，并且必须为制造的每个模具工具制造单独的一次性插塞。

需要降低生产大型模具工具的成本，并避免与使用传统的一次性插塞制造大型模具工具的成本和相关的低效率。

此外，需要一种制造模具工具的方法，该方法高度自动化以降低生产成本，并且具有精确性以针对模具工具生产出高度精确的A表面光洁度。

发明目的

本发明的目的在于有效地解决已知模具工具制造的问题，并且特别地在于提供一种能够避免要求使用传统插塞的需求的模具工具制造方法。

发明内容

因此，本发明在第一方面中提供了一种制造模具工具的方法，该方法包括以下步骤：

a)提供由多孔材料组成的多个主体的连续阵列；

b)选择性地使阵列的各个主体移动到相应的所需位置，以限定由主体的阵列形成的三维轮廓，该三维轮廓具有三维成形表面；

c)将支撑层施加到三维成形表面上以形成整体模具前体，所述整体模具前体包括通过支撑层附接在一起的主体的阵列；

d)机加工整体模具前体的与支撑层相对的表面，该表面由主体的阵列组成，以形成三维轮廓的第一平滑表面；和

e)在第一平滑表面上形成模制表面。

根据本发明的第二方面，还提供了一种用于模制纤维增强树脂基质复合材料的模具工具，该模具工具包括：限定模制表面的模制结构层，和具有相对的第一表面和第二表面的芯层，该芯层包括多孔材料的多个主体的连续阵列，每个所述主体均在第一表面和第二表面之间延伸，所述第一表面和第二表面中的每一个被机加工以限定相应的连续三维轮廓，其中，模制层结构模制到芯层的第一表面；和支撑层，所述支撑层模制到芯层的第二表面，其中，所述支撑层将多孔材料的所述多个主体附接在一起。

在从属权利要求中限定了本发明的两个方面的优选特征。