CN113942151B - 用于风力发电机叶片的粘接角模具的制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了用于风力发电机叶片的粘接角模具的制作方法,其至少包括以下步骤:根据叶片壳体模具,获取粘接角的成型数据;根据与叶片壳体模具相交的基准面,获取叶片壳体模具和基准面的交线;偏置交线,并以曲面连接偏置交线,获得粘接角模具的分型面;根据分型面和成型数据,获得粘接角模具的建模数据;根据建模数据,建立阳模模型,并加工得到阳模;以及根据阳模,铺设铺层,加工得到粘接角模具。通过本发明提供的粘接角模具的制作方法,可提升风力发电机叶片的迎风面壳体和背风面壳体的粘接强度。
Description
技术领域
本发明属于风电叶片制造领域,特别涉及用于风力发电机叶片的粘接角模具的制作方法。
背景技术
风力发电机叶片是风力发电***中最基础也是最核心的部件,其良好的设计、可靠的质量和优越的性能是保证机组正常稳定运行的决定因素。风力发电叶片在制作的过程中,在吸力面壳体和压力面壳体进行粘合时,吸力面壳体和压力面壳体之间需要制作过渡的粘接角。而粘接角模具质量的好坏,决定了粘接角的质量,还决定着前后缘粘接角区域中的结构胶厚度是否符合设计要求,能否满足前后缘粘接角区域的粘接强度。目前的粘接角生产由于成型方法的局限,往往得到的粘接角都有出货质量不稳定、出货精度低、粘接角表面缺陷多等缺点。
发明内容
本发明的目的在于提供用于风力发电机叶片的粘接角模具的制作方法,能稳定地制造出精度高、缺陷少、易调整的粘接角模具,提升风力发电机叶片的迎风面壳体和背风面壳体的粘接强度。
为解决上述技术问题,本发明是通过以下技术方案实现的:
用于风力发电机叶片的粘接角模具的制作方法,其至少包括以下步骤:
根据叶片壳体模具,获取粘接角的成型数据;
获取与所述叶片壳体模具相交的基准面,并获取所述叶片壳体模具和所述基准面的交线;
偏置所述交线以获得偏置交线,并以曲面连接所述偏置交线,获得粘接角模具的分型面;
根据所述分型面和所述成型数据,获得粘接角模具的建模数据;
根据所述建模数据,建立阳模模型,并加工得到阳模;以及
根据所述阳模,铺设铺层,获取所述粘接角模具。
在本发明的一个实施例中,所述交线的偏置距离为所述叶片壳体模具的铺层厚度、打胶厚度、芯材厚度的和。
在本发明的一个实施例中,所述基准面与所述叶片壳体模具的轴向垂直。
在本发明的一个实施例中,相邻的所述基准面之间的距离为0.2~0.8m。
在本发明的一个实施例中,所述粘接角模具的内侧弧长为叶片壳体模具的粘接弧长数据与富余量之和,且所述富余量的范围为10~30mm。
在本发明的一个实施例中,获取所述粘接角模具的步骤包括:
根据所述粘接角模具的建模数据,获得所述阳模模型;
根据所述阳模模型,通过泡沫加工出阳模外形;以及
在所述阳模外形的表面刮涂树脂腻子和胶衣,并打磨抛光,得到所述粘接角模具。
在本发明的一个实施例中,将所述阳模模型分为多段加工出所述阳模外形,每段所述阳模外形的长度为2~4m。
在本发明的一个实施例中,所述阳模外形加工所采用的泡沫为聚氨酯泡沫。
在本发明的一个实施例中,所述粘接角模具包括铺层,所述铺层按照铺设顺序依次包括第一碳毡层、第一四轴向布层、预埋夹芯层、第二四轴向布层、双轴向布层、第二碳毡层、第三碳毡层。
在本发明的一个实施例中,所述铺层的厚度为8~15mm。
如上所述,本发明在叶片壳体模具上计算粘接角模具的外形,不依赖其他辅助材料过度,其粘接角模具的加工精度较高,受到加工误差的影响小。本发明通过在叶片壳体模具上形成交线,再根据叶片厚度得到偏置交线,以曲面连接这些偏置交线,得到粘接角模具的分型面,通过这种粘接角模具得到的粘接角,能准确与迎风面壳体内表面贴合,提升叶片壳体的粘接强度,避免空隙产生。本发明将粘接角模具按照使用面和支撑面分开设计制造,能最大程度地降低制造过程带来的误差,提升粘接角模具的加工精度,减小误差。本发明将阳模外形分多段制造,得到的粘接角模具便于搬运和安装,有利于现场的误差调整,因此本发明的模具制作方法适用性较广。
当然,实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为叶片壳体在展开状态下的截面图。
图2为叶片壳体的外形结构示意图
图3为制作粘接角模具的步骤流程图。
图4为获得粘接角模具建模数据的步骤流程图。
图5为迎风面壳体模具的截面结构示意图。
图6为图5中A处的局部放大图。
图7为背风面壳体模具的截面结构示意图。
图8为图7中B处的局部放大图。
图9为叶片壳体模具与基准面相交的位置示意图。
图10为迎风面壳体模具上交线的排布结构示意图。
图11为偏置交线的排布结构图。
图12为交线的截选结构示意图。
图13为偏置曲面的结构示意图。
图14为分型面相对于背风面壳体模具的位置结构示意图。
图15为图14中C处的局部放大图。
图16为平台上支撑面的固定结构示意图。
图17为粘接角模具的数模型面结构示意图。
图18为粘接角模具的结构示意图。
图19为粘接角的截面结构示意图。
图20为制造粘接角模具的工艺流程图。
图21为制造泡沫阳模的工艺流程图。
图22为粘接角模具的铺层结构示意图。
表1为粘接角模具的铺层原料表。
标号说明:10迎风面壳体,20背风面壳体,201平台,202支撑面,30粘合区,40芯材,50基准面,501交线,502截面线,503偏置曲面,60铺层,601第一碳毡层,602第一四轴向布层,603预埋夹芯层,604第二四轴向布层,605双轴向布层,606第二碳毡层,607第三碳毡层,70叶片模具。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
请参阅图1和图2所示,风力发电机叶片作为机组的核心部件,包括吸力面壳体、压力面壳体,且所述吸力面壳体和所述压力面壳体通过粘接剂粘接形成完整的叶片结构。其中,吸力面壳体即背风面壳体20,也可称作SS面壳体(suction side)。其中,压力面壳体即迎风面壳体10,也可称作PS面壳体(pressure side)。风力发电机叶片的制作,其迎风面壳体10和背风面壳体20是分开制作的,然后将制作好的迎风面壳体10和背风面壳体20通过粘接剂粘接在一起。为了更好的粘接强度,迎风面壳体10和背风面壳体20如果直接粘接在一起,因为其型面不匹配,容易导致其粘接强度低,从而影响风电叶片的强度和使用寿命。因此在迎风面壳体10和背风面壳体20的前后缘设置过渡用的粘合区30。
请参阅图1和图2所示,考虑到风电叶片长达数十米的粘接长度,在粘合区30内,仅通过粘接剂粘合迎风面壳体10和背风面壳体20,粘接效率低,粘接剂的附着困难,粘接后的强度也难以和迎风面壳体10和背风面壳体20匹配。因此配置连接件分别连接所述吸力面壳体和所述压力面壳体,让所述连接件适配迎风面壳体10和背风面壳体20的壳体型面,提升粘接强度。所述连接件可以为粘接角,所述粘接角贯穿于整个风力发电机叶片的长度方向。因此粘接角对叶片的粘合强度影响非常大,不合适的粘接角会很大程度影响到叶片的强度以及使用寿命。
请参阅图3所示,本发明还公开了用于风力发电机叶片的粘接角模具的制作方法,可以应用于所述风电叶片中的所述粘接角的制作,其制作步骤包括:
S1、获取所述粘接角的成型数据,根据所述成型数据,获取粘接角模具的建模数据。
S2、根据所述建模数据,通过数控加工和表面处理,得到所述粘接角模具。
S3、根据所述建模数据,获取检测卡板并根据所述检测卡板,筛除不合格的粘接角模具。
请参阅图4所示,在S1的步骤中,获取所述建模数据的步骤包括:
S11、获取所述风电叶片的叶片壳体模具,并制作和所述叶片壳体模具相交的基准面50。
S12、获取所述叶片壳体模具型面和基准面50的交线501。
S13、根据所述叶片壳体模具的铺层厚度、打胶厚度、芯材厚度,得到交线501的偏置距离。
S14、根据所述偏置距离,偏置交线501,获得所述粘接角模具的分型面的截面线502。
S15、将截面线502以曲面连接,得到偏置曲面503,将偏置曲面503设置为所述粘接角模具的分型面。所述分型面和所述粘接角的工作型面形状一致。
S16、获取所述叶片壳体模具的弧长数据。
S17、设置富余量,根据所述弧长数据和所述富余量,获得所述粘接角模具的内侧弧长。
S18、获取叶片工艺数据,根据所述叶片工艺数据获取所述粘接角的宽度和长度。
S19、根据所述粘接角的宽度和长度,以及所述分型面和所述弧长数据,得到所述粘接角模具的建模数据。
请参阅图3和图4所示,在S11的步骤中,在风电叶片的设计中,通过所述叶片壳体模具来制造叶片的迎风面壳体10和背风面壳体20,而所述叶片壳体模具的三维外型数模是根据叶片模型设计得到。所述风电叶片的三维外形是根据具体的风力情况和需求分析设计得到的,使风电叶片的三维设计尽可能的达到效益最优化。而风电模具在所述风电叶片的三维基础上设计得到,因此本实施例中,根据叶片壳体模具,来进行粘接角模具的型面设计,能直接避免在模具生产中的多类误差,得到准确的所述粘接角模具的分型面,提升所述粘接角模具出模的精确度。并且在叶片壳体模具的基础上进行所述粘接角模具的分型面的确认,其适用范围更广,得到的并非是某一风电叶片的粘接角模具成型数据,而可以是某一系列风电叶片的粘接角模具成型数据。并且排除了利用所述叶片壳体模具获得叶片的成型误差,这种成型方式也有利于提升现场生产微调的准确率。
请参阅图1、图5-图8、图16所示,所述叶片壳体模具包括迎风面壳体模具和背风面壳体模具,分别用于制作迎风面壳体10和背风面壳体20。在本发明的一个实施例中,通过制作偏置曲面503,来获得所述粘接角模具的使用面,再通过与所述叶片壳体模具一体成型的方式,制作出所述粘接角模具的支撑面202,最后将偏置曲面503和支撑面202粘合,形成所述粘接角模具的工作型面。其中,所述偏置曲面503与所述叶片壳体模具的内壁贴合,例如所述使用面与迎风面壳体10的内壁贴合。在本实施例中,支撑面202与所述叶片壳体模具的法兰平台贴合,例如支撑面202可以与背风面壳体20的平台201贴合。
请参阅图9和图10所示,在S12的步骤中,基准面50为与所述叶片壳体模具轴向垂直的面。且基准面50沿着所述叶片壳体模具的轴向呈等距线性排布,相邻的基准面50之间的距离为例如0.2~0.8m。相邻基准面50之间的合适距离,既能保证所述分型面的成型准确率,又能提升工效,减少不必要的工作量。以基准面50和所述叶片壳体模具,例如是与所述迎风面壳体模具形成交线501,根据交线501,计算出迎风面壳体10内壁面的理论截线。在本实施例中,通过对叶片厚度的计算,偏置交线501来获得所述理论截线,通过对所述理论截线进行拟合得到分型面。拟合得到的分型面和所述迎风面壳体模具的内壁面之间的误差是可控的,可以通过控制相邻的基准面50之间的距离,增减交线501的数量,以控制所述分型面的成型精度。
请参阅图10和图11所示,在本发明的一个实施例中,根据所述风电叶片的厚度,确定交线501的偏置距离。在得到所述迎风面壳体模具和基准面50之间的交线501后,将交线501抽离出来,再按照所述偏置距离,对交线501进行偏置,从而得到所述使用面的截面线。其中,交线501偏置的距离,即为交线501所在位置的所述风电叶片的厚度。所述风电叶片是由一层层玻璃纤维布叠加后混合树脂和粘合剂得到的,在这一层层玻璃纤维布中间包裹有芯材30,以增强风电叶片。因此根据叶片的铺层厚度、打胶的厚度以及包裹的芯材30的厚度,来确定叶片的厚度。其中,叶片的铺层厚度为其铺设的玻璃纤维布的厚度,通过计算玻璃纤维布的层数、每层玻璃纤维布的厚度,以获得整体玻璃纤维布的厚度。再考虑叶片打胶厚度,即根据叶片工艺数据得到的粘合剂和底胶等胶体的厚度。在所述风电叶片存在芯材30的部位,再加上芯材30的厚度。其中,在所述风电叶片的壳体中,并不是每一处都设置有芯材30,因此仅在包裹有芯材30的位置考虑芯材30的厚度。若某一交线所在位置没有芯材30,那么芯材30的厚度记为0。因此将偏置距离设置为叶片铺层厚度、叶片打胶厚度、所在位置芯材30厚度的和,对交线501进行偏置,且偏置方向朝向所述迎风面壳体模具的内侧,得到偏置交线。
请参阅图12和图13所示,在本发明的一个实施例中,根据所述叶片工艺数据,获取所述风电叶片的叶片强度要求,从而计算出迎风面壳体10和背风面壳体20的粘接强度,从而确定粘接角宽度,即迎风面壳体10和背风面壳体20粘接的宽度。根据设计的所述粘接角宽度,在交线501上截取相同宽度的横向弧线,再将截取后的弧线纵向连接,得到多条纵向连线。通过截取的横向弧线和多条纵向连线,生成平滑的曲面,即偏置曲面503,偏置曲面403即所述粘接角模具的使用面,也是所述粘接角模具制造粘接角时的分型面。得到的所述分型面能准确贴合所述叶片壳体模具,例如为迎风面壳体模具的内壁,这样得到的粘接角不易与所述迎风面壳体内壁产生较大空隙,能稳定打入厚度均匀的粘合剂,使叶片壳体的粘接强度得到保证和提升。在本实施例中,基于数据参数准确的所述叶片壳体模具,结合对所述叶片的工艺数据,利用截面线构成偏置曲面503的方式得到所述使用面。这个过程不依赖任何辅助材料,通过确定的数据得到偏置曲面503,避免了中间操作加工引起的工艺误差,且将误差集中在可控的工艺误差内,得到高精度设计的所述粘接角模具的分型面,提升了粘接角模具的制造精度。从本实施例所述粘接角模具制造得到的粘接角也能更加贴合所述迎风面壳体内壁,提升所述叶片壳体的粘接强度。
请参阅图2和图13所示,在确定所述使用面的情况下,再确定粘接角模具的外形,包括所述粘接角模具的长度、宽度和内侧弧长。根据叶片工艺要求,按照叶片所需粘接强度,确定粘合区30的长度,以粘合区30的长度作为所述粘接角模具的出模长度。所述粘接角模具的宽度已在型面设计中确认。在确定所述粘接角模具的宽度的情况下,由于分型面是不同的弧形面,因此在粘接角宽度和粘接角内侧弧长的基础上,配合得到的所述偏置曲线,限定所述粘接角模具的截面线502形状。从而得到精确的粘接角分型面形状,提升所述分型面的制造精度。所述叶片壳体模具的弧长数据即为图3中的弧长数据L,根据这个弧长数据来确定所述粘接角的内侧弧长,再根据粘接角的内侧弧长推算所述粘接角模具的内侧弧长。由此得到所述粘接角模具的使用面模型。
请参阅图14-图16所示,本发明的一个实施例中,根据所述分型面、所述粘接角宽度、所述粘接角长度、所述粘接角的内侧弧长确定所述使用面模型后,进一步制造所述粘接角模具的支撑面模型。所述使用面模型是基于所述迎风面壳体模具制造时,所述支撑面模型就通过所述背风面壳体模具制造得到。在利用所述背风面壳体模具制造背风面壳体20的时候,直接在背风面壳体20边缘的平台201上铺设玻璃纤维布,然后通过真空灌注树脂直接得到所述支撑面模型。将所述使用面模型放置在所述背风面壳体模具的边缘平台上,再与所述支撑面模型热合在一起,得到完整的粘接角模具。通过所述使用面模型获得的粘接角使用面与迎风面壳体10的内壁贴合,得到的所述支撑面模型得到的粘接角支撑面与背风面壳体20的平台贴合。其中,所述支撑面模型的由于是和平台201一体成型,其型面天然就能良好贴合平台201,因此得到支撑面模型精准度极高。对于同系列的其他叶片,其误差也集中在工艺误差允许范围内,精度高、工效高。
请参阅图17-图19所示,在本发明的一个实施例中,所述弧长数据L就是粘接角模具的内侧弧长,在制造所述粘接角模具时,在L的基础上再加例如10mm~30mm,作为富余量。设置富余量,能保证做出的粘接角产品不会过短,不会给现场安装处理造成麻烦。且通过模具翻制的产品,有时候边缘会参差不齐,设置富余量,可以在得到模具后进行毛边切割,以保证得到的粘接角模具整齐美观。因此粘接角模具相较于粘接角,其尺寸较大,有利于现场调整。
请参阅图20和图21所示,在S2的步骤中,在得到所述使用面模型后,通过三维建模得到其阳模,工艺加工出粘接角模具的阳模后,根据所述阳模来加工所述使用面模型,以得到精度高、误差小的粘接角模具。制造所述使用面模型的步骤具体包括:
S21、根据所述使用面模型的建模数据,在三维建模基础软件中建立立体模型,将所述立体模型导入加工***中。
S22、根据所述使用面模型的立体模型,建立所述粘接角模具的阳模模型。
S23、数控加工。根据所述阳模模型,用泡沫加工出阳模的外形,得到泡沫阳模。
S23、在加工好的泡沫阳模上刮涂树脂腻子和胶衣。
S24、将上好树脂腻子和胶衣的所述泡沫阳模打磨抛光,得到所述使用面模型的阳模。
S25、根据所述阳模,生产所述使用面模型。
请参阅图21所示,在本发明的一个实施例中,制作所述阳模的步骤包括钢架下料、焊接钢架、安装层压板和截面板、铺设苯板、数控加工苯板、手糊玻璃钢、喷涂底胶、模型打磨。其中,所述泡沫阳模的泡沫可以使用聚氨酯泡沫。当使用所述聚氨酯泡沫加工所述阳模的时候,聚氨酯发泡质地较硬,经数控加工后经简单处理就可以生产模具,减少了代木加工的多道工序。聚氨酯发泡加工出模具外形后在其表面刮涂树脂腻子和胶衣,最后打磨抛光,就可以生产粘接角模具,其硬度也能够满足真空灌注工艺的要求。
请参阅图20和图21所示,在本发明的一个实施例中,在钢架下料的工序中,先选用例如3~30mm厚度的钢板,利用氧-丙烷自动切割所述钢板,得到钢架。其中,切割过程中的丙烷压力控制在例如0.025MPa。当所述钢板的厚度为例如3~20mm时,所述钢板的割口宽度为例如1~1.5mm,氧气压力为0.6MPa,切割速度为例如550~700mm/min。当所述钢板的厚度为例如20~30mm,所述钢板的割口宽度为例如2mm,切割环境的氧气压力为例如0.7MPa,切割速度为例如450-550mm/min。再对切割得到的所述钢架点焊成型,再将点焊完成的所述钢架模焊在一起,以保证所述钢架强度。完成所述钢架的焊接后,将层压板和截面板装到所述钢架上。
请参阅图21所示,在本发明的一个实施例中,在所述层压板和所述截面板安装好后,在所述截面板上铺设苯板,再在所述苯板上刮涂腻子。配置腻子,腻子的原料包括环氧树脂、固化剂、二氧化硅,且腻子的配置温度大于20℃。首先配置环氧树脂和固化剂的混合料,所述环氧树脂和所述固化剂的重量比为例如100:25。将所述混合料搅拌均匀,搅拌时间大于1分钟,搅拌后加入二氧化硅继续搅拌,搅拌时间大于1分钟。其中,所述混合料和二氧化硅的配比为例如100:10。清扫好所述截面板、所述层压板、所述苯板上的泡沫碎末后,将配好的腻子用锯齿形刮板均匀的所述苯板上,腻子的刮涂厚度控制在例如1~2mm。刮涂好腻子后,等待腻子固化,其固化温度保持在20℃以上。在腻子固化完成后,将钢架整体移入数控机床内,进行苯板数控加工。其中,所述数控机床可以使用五轴数控铣床。在确定基准点后,按照所述使用面的建模数据,对苯板进行加工。加工后,清洗所述苯板表面的碎末,再手糊玻璃钢,加强所述苯板的表面强度,防止其变形。
请参阅图21所示,在本发明的一个实施例中,清理所述苯板表面的杂物和灰尘,将树脂均匀涂覆在所述苯板的表面,保证树脂不流挂。在涂好树脂的所述苯板表面铺例如300g短切毡,铺设层数为例如1层。在所述短切毡表面继续涂上树脂,控制涂覆的树脂含量在例如70~75%以内,同时用毛滚按照轴线方向滚压将气泡赶净。再在所述短切毡表面损上铺设例如900g复合毡,所述复合毡的铺设层数为例如2层。在所述复合毡的表面继续涂树脂,且控制树脂含胶量在例如50%~55%。在涂覆完成后,能保证表面无干纱、无浸透现象。其中,所述复合毡采用对接方式,同时所述短切毡与第二层复合毡的对接位置间距大于等于例如50㎜。在糊完所述复合毡后在,在所述复合毡表面铺设脱模布,所述脱模布采用搭接方式且搭接尺寸大于等于例如50㎜。在所述短切毡和所述复合毡固化之前,要使用滚子不断、反复地压所述脱模布的表面,直到树脂固化为止,由此完成第一玻璃钢层的制作。其中,配置树脂的原料包括环氧树脂和固化剂,且环氧树脂和固化剂的重量比为例如100:25,将环氧树脂和固化剂搅拌均匀,保证搅拌时间大于例如1min,搅拌均匀后将树脂静置例如2~4min,消除其中的气泡。
请参阅图21所示,在本发明的一个实施例中,在温度大于等于例如20℃的的环境中,在所述第一玻璃钢层糊制完成,且固化时间大于例如8小时后,清理所述脱模布。再清理所述第一玻璃钢层的表面毛刺,使所述第一玻璃钢层表面清洁,用环氧腻子对玻璃钢进行表面找平,再继续糊第二层玻璃钢。在所述第一玻璃钢层表面均匀涂上环氧树脂,再依次铺覆例如900g复合毡,铺设层数为例如1层。铺设例如450g短切毡,铺设层数为例如1层。铺设例如300g短切毡,铺设层数为例如1层。在这个过程中,控制所述短切毡的树脂含量为例如70~75%,所述复合毡的树脂含量为例如50~55%,整个操作过程中保证赶净纤维中的气泡。且每层所述短切毡和复合毡的对接位置的错开距离大于例如50mm,所述短切毡和所述复合毡要包住层压板。在糊制结束后均匀地铺上脱模布,所述脱模布采用搭接方式,且搭接尺寸大于例如50㎜。由此得到第二玻璃钢层。在温度大于等于例如20℃的环境中,待所述第二玻璃钢层固化8小时后,清理所述脱模布,并处理所述第二玻璃钢层的表面毛刺,清洁表面,有凹坑处用环氧树脂腻子填平。完成整个玻璃钢制作。
请参阅图21所述,在本发明的一个实施例中,在完成所述第二玻璃钢层的制作后,在环境温度大于例如20℃、湿度低于例如75%的情况下,对所述第二玻璃钢层表面喷涂底胶并打磨底胶。底胶喷涂时,先在要喷的部位快速薄喷一遍,然后再喷涂,起枪与收枪都要在底模外,喷嘴与底模表面垂直,且喷嘴和底模表面的距离控制在例如200~300mm,喷涂的速度控制在例如30~40cm/min。在喷涂时,下一道喷涂痕迹压住上一道喷涂痕迹的二分之一,防止出现漏喷现象。在喷涂的时候,优先喷涂高位置、小面积、复杂结构,防止后喷的漆雾飞溅到已喷好的漆膜上,破坏已喷好的漆雾。喷涂胶衣的时候,后一次胶衣喷涂方向与前一次喷涂方向垂直,喷枪停止时在模具外面停止。其中,胶衣按例如400g/m2喷涂。喷涂的底胶固化后,对底胶表面进行打磨,打磨使用例如120目砂纸和例如240目砂纸,两种砂纸的打磨痕迹相互交叉。
请参阅图21所示,在本发明的一个实施例中,根据阳模的面积,确定高光胶衣的用量,先将高光胶衣搅拌均匀,然后加入例如5%~10%的稀释剂,封盖待用。再将搅拌均匀的易打磨底胶通过过滤网过滤到干净的大桶内,加入例如10%~20%的稀释剂,用搅拌器搅拌均匀,封盖待用。喷涂高光胶衣前调试喷枪,调节气压,调整喷嘴,使喷出的气雾呈扇形。喷涂时先在要喷的部位快速薄喷一遍,然后再喷涂,起枪与收枪都要在底模外,喷嘴与底模表面垂直,且喷嘴和底膜表面之间的距离为例如300~400mm,喷涂的速度控制在例如15~20cm/min。喷涂固化完成后,对所述阳模表面分别过例如600目、例如800目、例如1000目、例如1500目水砂。且水砂的衬板和打磨方向相互交叉。
请参阅图21所示,在本发明的一个实施例中,高光胶衣打磨后,将例如300g的中粗蜡均匀地涂抹在底模上,用细羊毛盘对底模进行抛光。且抛光过程中,每抛光例如1m2,清洗细羊毛盘,再继续抛光。完成所述阳模的制作。所述阳模制作完后,存装采用塑料薄膜包裹。
请参阅图1所示,在本发明的一个实施例中,在所述粘接角模具制造完成后,制造出检测卡板,来校验所述粘接角模具的精度。根据所述粘接角模具的立体模型,设计出检测卡板的三维模型,再根据出图的检测卡板,加工出所述粘接角模具的检测卡板。所述检测卡板的原料可以用例如3~7mm的澳松板,并采用数控雕刻机进行加工。在检测的时候,先标记轴向位置,再利用检测卡板去检测所述粘接角模具尺寸是否合格,型面是否有变型。合格的所述使用面模型再与所述支撑面模型热合,从而得到完整的所述粘接角模具。
请参阅图20所示,在本发明的一个实施例中,在S21的步骤中,将所述立体模型等分为多段,每段的长度为例如2~4m。再根据分出来的每段,单独生成阳模模型,并加工出阳模。通过将阳模模型分段,提升每段的阳模模型的精度,从而提升粘接角模具的精度,并且便于粘接角模具的搬运和现场加工调整。由于风电叶片的粘接角可以长达数十米,因此分段制作有利于提升每段粘接角模具的制造进度,在完成粘接角模具的制作后进行拼装也有利于在现场针对叶片壳体模具本体进行微调。
请参阅图20所示,在本发明的一个实施例中,通过所述阳模模型得到的所述粘接角模具被分为多个小段,每小段的所述粘接角模具之间通过玻璃纤维布再次粘接在一起。具体的,将所述粘接角模具放置在所述背风面壳体的平台上,再将玻璃纤维布粘接到所述背风面壳体前缘法兰上,作为挡块,贴附在所述粘接角模具的边缘,限制所述粘接角的移动,并连接每小段粘接角。所述挡块用的玻璃纤维布为例如30×60×10mm的规格,其厚度等于所述粘接角模具的厚度。并且,每小段粘接角模具所需要的玻璃纤维布挡块数量至少为例如2块,例如2块玻璃纤维布分别固定在所述粘接角模具例如1/3长度位置和例如2/3长度位置。在整个所述粘接角模具的第一段和最后一段,需要在轴向端各粘接一个所述挡块,限制其粘接角模具的轴向移动。以上完成所述粘接角模具的组装,再在所述粘接角模具上进行粘接角的制作,得到完整的粘接角。若粘接角模具的粘接部分宽度过宽,所述粘接角模具放置在所述背风面壳体法兰上存在倾倒现象时,可以在粘接角模具支撑面的中间包裹钢板,增加配重,保证粘接角模具的稳定性,进而保证做出的粘接角产品精度较高。
请参阅图22所示,本发明公开了一种粘接角模具,所述粘接角模具可以应用于所述风电叶片的制作,所述粘接角模具的铺层60按照铺设顺序包括第一碳毡层601、第一四轴向布层602、预埋夹芯层603、第二四轴向布层604、双轴向布层605、第二碳毡层606、第三碳毡层607。
请参阅表1所示,在本实施例中,第一碳毡层601、第二碳毡层606、第三碳毡层607的原料为例如20g的碳毡。在其他实施例中,第一碳毡层601、第二碳毡层606、第三碳毡层607的的原料也可以是例如30g的碳毡,或者在分层数为多层时,其原料也可以是例如20g的碳毡分层混合例如30g的碳毡分层。其中,第一碳毡层601的分层数为例如2~8层,第二碳毡层606的分层数为例如1~3层,第三碳毡层607的分层数为例如1~3层。
请参阅表1所示,在本实施例中,第一四轴向布层602和第二四轴向布层604的原料为例如800g的四轴向布。第一四轴向布层602的分层数为4~10层,第二四轴向布层604的分层数为4~10层。
请参阅表1所示,在本实施例中,双轴向布层605的原料为例如400g的±45°双轴向布,且双轴向布层605的分层数为例如1~4层。
请参阅表1所示,预埋夹芯层603的原料为轻木、钢板或PET(polyethyleneterephthalate,聚对苯二甲酸乙二酯)板中的一种。且预埋夹芯层603的厚度为4~10mm,预埋夹芯层603起到增强所述粘接角模具和提升配重的作用。
对象 | 原料 | 分层数 | 质量 |
第一碳毡层 | 碳毡 | 2~8 | 20g |
第一四轴向布层 | 四轴向布 | 4~10 | 800g |
预埋夹芯层 | 轻木、钢板或PET板 | 1 | / |
第二四轴向布层 | 四轴向布 | 4~10 | 800g |
双轴向布层 | ±45°双轴向布 | 1~4 | 400g |
第二碳毡层 | 碳毡 | 1~3 | 30g |
第三碳毡层 | 碳毡 | 1~3 | 20g |
请参阅表1所示,所述粘接角模具的铺层厚度为8~15mm,通过如表1所示的铺层60,得到的粘接角模具的表面质量及结构强度都较好。其中,第一四轴向布层602和第二四轴向布层604所选用的四轴向布可以选用环氧系列适用型,以适用于环氧树脂的真空灌注工艺。所述树脂型号为例如环氧树脂epolam 2031,所述固化剂型号为例如2031号。
在本说明书的描述中,参考术语“本实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明实施例只是用于帮助阐述本发明。实施例并没有详尽叙述所有的细节,也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然,根据本说明书的内容,可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例,是为了更好地解释本发明的原理和实际应用,从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (10)
1.用于风力发电机叶片的粘接角模具的制作方法,其特征在于,其至少包括以下步骤:
根据叶片壳体模具,获取粘接角的成型数据;
获取与所述叶片壳体模具相交的基准面,并获取所述叶片壳体模具和所述基准面的交线;
偏置所述交线以获得偏置交线,并以曲面连接所述偏置交线,获得粘接角模具的分型面;
根据所述分型面和所述成型数据,获得粘接角模具的建模数据;
根据所述建模数据,建立阳模模型,并加工得到阳模;以及
根据所述阳模,铺设铺层,获取所述粘接角模具。
2.根据权利要求1所述的用于风力发电机叶片的粘接角模具的制作方法,其特征在于,所述交线的偏置距离为所述叶片壳体模具的铺层厚度、打胶厚度、芯材厚度的和。
3.根据权利要求1所述的用于风力发电机叶片的粘接角模具的制作方法,其特征在于,所述基准面与所述叶片壳体模具的轴向垂直。
4.根据权利要求1所述的用于风力发电机叶片的粘接角模具的制作方法,其特征在于,相邻的所述基准面之间的距离为0.2~0.8m。
5.根据权利要求1所述的用于风力发电机叶片的粘接角模具的制作方法,其特征在于,所述粘接角模具的内侧弧长为叶片壳体模具的粘接弧长数据与富余量之和,且所述富余量的范围为10~30mm。
6.根据权利要求1所述的用于风力发电机叶片的粘接角模具的制作方法,其特征在于,获取所述粘接角模具的步骤包括:
根据所述粘接角模具的建模数据,获得所述阳模模型;
根据所述阳模模型,通过泡沫加工出阳模外形;以及
在所述阳模外形的表面刮涂树脂腻子和胶衣,并打磨抛光,得到所述粘接角模具。
7.根据权利要求6所述的用于风力发电机叶片的粘接角模具的制作方法,其特征在于,将所述阳模模型分为多段加工出所述阳模外形,每段所述阳模外形的长度为2~4m。
8.根据权利要求6所述的用于风力发电机叶片的粘接角模具的制作方法,其特征在于,所述阳模外形加工所采用的泡沫为聚氨酯泡沫。
9.根据权利要求1所述的用于风力发电机叶片的粘接角模具的制作方法,其特征在于,所述粘接角模具包括铺层,所述铺层按照铺设顺序依次包括第一碳毡层、第一四轴向布层、预埋夹芯层、第二四轴向布层、双轴向布层、第二碳毡层、第三碳毡层。
10.根据权利要求9所述的用于风力发电机叶片的粘接角模具的制作方法,其特征在于,所述铺层的厚度为8~15mm。
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Citations (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4641270A (en) * | 1984-04-25 | 1987-02-03 | La Telemecanique Electrique | Process for manufacturing a mold using three-dimensional computer modelling |
CN103273593A (zh) * | 2013-05-31 | 2013-09-04 | 新疆金风科技股份有限公司 | 风机叶片粘接角模具制造方法及风机叶片粘接方法 |
WO2015057174A1 (en) * | 2013-10-17 | 2015-04-23 | Seaway Yachts, D.O.O. | The procedure for the manufacture of wind turbine blade models |
CN106671316A (zh) * | 2016-12-27 | 2017-05-17 | 锡林浩特晨飞风电设备有限公司 | 一种风力发电机叶片的粘接角模具制作方法 |
CN106976254A (zh) * | 2017-05-17 | 2017-07-25 | 连云港中复连众复合材料集团有限公司 | 带加热功能的叶片前粘模具制作方法 |
CN107618192A (zh) * | 2017-09-28 | 2018-01-23 | 国电联合动力技术有限公司 | 一种风电机组叶片粘接角及其制备方法 |
CN107696351A (zh) * | 2017-10-26 | 2018-02-16 | 深圳市路易丰科技有限公司 | 基于等距截面的注射模随形冷却水道拓扑生成方法 |
CN108127826A (zh) * | 2017-12-20 | 2018-06-08 | 江苏金风科技有限公司 | 粘接角模具及其制作方法 |
CN109551789A (zh) * | 2018-11-29 | 2019-04-02 | 连云港中复连众复合材料集团有限公司 | 一种兆瓦级风力发电机叶片的带聚氨酯支撑粘贴角的制备方法 |
CN111070729A (zh) * | 2019-11-12 | 2020-04-28 | 洛阳双瑞风电叶片有限公司 | 一种风电叶片腹板模具逆向建模的制作方法 |
CN112454760A (zh) * | 2020-09-22 | 2021-03-09 | 成都飞机工业(集团)有限责任公司 | 一种复合材料构件模具型面变形补偿修模方法 |
CN213198439U (zh) * | 2020-08-24 | 2021-05-14 | 双一科技盐城有限公司 | 一种风电叶片模具的支撑架 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3754911B2 (ja) * | 2001-11-05 | 2006-03-15 | 横浜ゴム株式会社 | タイヤ成形用金型に埋設する三次元ブレード板の製造方法及びその三次元ブレード板の製造用金型 |
DE102008013759B4 (de) * | 2008-03-12 | 2012-12-13 | Airbus Operations Gmbh | Verfahren zur Herstellung eines integralen Faserverbundbauteils sowie Kernform zur Durchführung des Verfahrens |
JP2011194629A (ja) * | 2010-03-18 | 2011-10-06 | Fujifilm Corp | マスターモールドの製造方法およびモールド構造体の製造方法 |
CN106671445A (zh) * | 2016-11-17 | 2017-05-17 | 中复连众(包头)复合材料有限公司 | 一种风力发电机叶片粘接角的灌注成型方法 |
JP7156191B2 (ja) * | 2019-07-11 | 2022-10-19 | トヨタ自動車株式会社 | 金型冷却回路設計方法、金型製造方法、金型冷却回路設計装置、及びプログラム |
-
2021
- 2021-10-21 CN CN202111228804.3A patent/CN113942151B/zh active Active
Patent Citations (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4641270A (en) * | 1984-04-25 | 1987-02-03 | La Telemecanique Electrique | Process for manufacturing a mold using three-dimensional computer modelling |
CN103273593A (zh) * | 2013-05-31 | 2013-09-04 | 新疆金风科技股份有限公司 | 风机叶片粘接角模具制造方法及风机叶片粘接方法 |
WO2015057174A1 (en) * | 2013-10-17 | 2015-04-23 | Seaway Yachts, D.O.O. | The procedure for the manufacture of wind turbine blade models |
CN106671316A (zh) * | 2016-12-27 | 2017-05-17 | 锡林浩特晨飞风电设备有限公司 | 一种风力发电机叶片的粘接角模具制作方法 |
CN106976254A (zh) * | 2017-05-17 | 2017-07-25 | 连云港中复连众复合材料集团有限公司 | 带加热功能的叶片前粘模具制作方法 |
CN107618192A (zh) * | 2017-09-28 | 2018-01-23 | 国电联合动力技术有限公司 | 一种风电机组叶片粘接角及其制备方法 |
CN107696351A (zh) * | 2017-10-26 | 2018-02-16 | 深圳市路易丰科技有限公司 | 基于等距截面的注射模随形冷却水道拓扑生成方法 |
CN108127826A (zh) * | 2017-12-20 | 2018-06-08 | 江苏金风科技有限公司 | 粘接角模具及其制作方法 |
CN109551789A (zh) * | 2018-11-29 | 2019-04-02 | 连云港中复连众复合材料集团有限公司 | 一种兆瓦级风力发电机叶片的带聚氨酯支撑粘贴角的制备方法 |
CN111070729A (zh) * | 2019-11-12 | 2020-04-28 | 洛阳双瑞风电叶片有限公司 | 一种风电叶片腹板模具逆向建模的制作方法 |
CN213198439U (zh) * | 2020-08-24 | 2021-05-14 | 双一科技盐城有限公司 | 一种风电叶片模具的支撑架 |
CN112454760A (zh) * | 2020-09-22 | 2021-03-09 | 成都飞机工业(集团)有限责任公司 | 一种复合材料构件模具型面变形补偿修模方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
基于逆向工程的快速模具设计与制造;葛茂忠等;《模具技术》;20090215(第01期);全文 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN113942151A (zh) | 2022-01-18 |
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