CN102837436A - 用于制作玻璃钢风电机舱的整体过渡模具及其成型工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于制作玻璃钢风电机舱的整体过渡模具及其成型工艺，该整体过度模具包括主轴、骨架及表面铺覆层，所述骨架形状为风电机舱的基本轮廓，所述骨架固定安装在主轴上，所述表面铺覆层固定安装在所述骨架上，所述表面铺覆层的形状为风电机舱的精确轮廓。本发明解决了现有非整体过渡模固有的尺寸精度低、圆弧面过渡不流畅、法兰配合面台阶及间隙大等缺陷，提高了最终产品尺寸精度，改善了玻璃钢制品外观状况、装配精度。

Description

用于制作玻璃钢风电机舱的整体过渡模具及其成型工艺

技术领域

本发明涉及玻璃钢制品的过渡模具及制作工艺，具体涉及一种用于制作玻璃钢风电机舱的整体过渡模具及其成型工艺。

背景技术

现有兆瓦级风电机组朝大功率、大机组的方向发展，对机舱、轮毂的外防护罩的尺寸要求及性能要求也越来越高。如南车时代风电WT1650风电机组用机舱罩外形尺寸超过7000×4000×4000；WT2500风电机组用机舱罩外形尺寸超过11000×4000×4000。

如此大尺寸且外观形状复杂的玻璃钢制品目前国内主要玻璃钢生产厂家在过渡模具制作过程中都是采用非整体过渡模具制作的。例如申请号为201110182290.2的中国发明专利公开了一种玻璃钢风电机舱罩L-RTM制造工艺，包括模具处理、预制件铺设、合模密封、模具型腔抽真空处理、树脂注射和脱模修整工艺，合模密封工艺中沿模具的分型面设置有用于合模并对型腔进行密封的环状密封腔，通过负压系统进行合模并对模具型腔进行密封，再分别根据环状密封腔和模具型腔内的压力情况判断其是否漏气；树脂注射工艺中树脂盛放容器的出料口高于模具的注射口设置，具体包括以下步骤：

a. 模具处理：在模具内表面涂敷脱模剂并在下模内表面喷涂胶衣；

b. 预制件铺设：下模型腔内铺设预制件，所述预制件包括自下而上逐层铺设的外面板增强材料、结构芯材、内面板增强材料和加强筋增强材料；

c. 合模密封：连接高负压真空管路并开启高负压系统进行合模并对模具型腔进行密封，抽真空后观察高负压监测装置所显示的压力情况；

d. 模具型腔抽真空处理：连接低负压真空管路并开启低负压系统对模具进行抽真空处理，后观察低负压监测装置所显示的压力情况；

e. 树脂注射：连接树脂注入管进行树脂灌注并保压至固化；

f. 脱模修整：对所加工的机舱罩进行表面处理。

采用非整体过渡模具的优点是其制作无需采用大型的骨架支撑，制作成本相对较低。但是非整体过渡模具的尺寸精度必须做到十分精确才能保证最终产品的装配精度要求，且非整体过渡模具的变形较难控制，在制作模具时候不可避免的需要翻转、倒置等等，这些都有可能使过渡模具产生局部甚至整体的变形。

因此有必要对现有技术进行改进。

发明内容

针对现有非整体过渡模具固有的尺寸精度低、圆弧面过渡不流畅、法兰配合面台阶及间隙大等缺陷，本发明提供一种用于制作玻璃钢风电机舱的整体过渡模具及其成型工艺，能有效提高玻璃钢风电机舱的尺寸精度，改善玻璃钢风电机舱的外观状况和装配精度。

本发明解决技术问题采用的技术方案是：

一种用于制作玻璃钢风电机舱的整体过渡模具，包括主轴、骨架及表面铺覆层，所述骨架形状为风电机舱的基本轮廓，所述骨架固定安装在主轴上，所述表面铺覆层固定安装在所述骨架上，所述表面铺覆层的形状为风电机舱的精确轮廓。

进一步地，所述骨架由方钢管整体焊接而成。

进一步地，所述主轴端部设有轴承和齿圈，所述轴承和齿圈套装在所述主轴上。

进一步地，所述表面铺覆层包括大芯板与夹板，所述大芯板铆接在所述骨架的表层方钢管上，将整个骨架包围，所述夹板厚度较薄，铺覆在所述大芯板上，通过射钉固定，所述夹板表面再涂刮腻子，经外观修型打磨，直至整个表面铺覆层具有风电机舱的精确轮廓。

用于制作上述整体过度模具的整体过度模具成型工艺，包括以下步骤：

S1、根据目标风电机舱的尺寸估算整体过度模具的尺寸和重量，选择刚度足以承受该重量的主轴；

S2、在三维工程软件中建立目标风电机舱的三维模型图，输出骨架加工参数；

S3、严格按照步骤S2输出的加工参数制作骨架，并将骨架安装在主轴上；

S4、在骨架表面铺覆表面铺覆层，采用腻子粉刮涂整体成型。

进一步地，所述步骤S2中，骨架加工参数输出的具体过程为：用多个截面沿主轴方向对所述三维模型进行截取，将截取后的三维模型导出成CAD视图，通过调整比例，将每个截面的尺寸标出，所有截面的尺寸数据组合输出为骨架加工参数。

进一步地，所述用于截取三维模型的截面数量不少于8个。

进一步地，所述步骤S4中，表面铺覆层的具体铺覆过程为：在骨架表层方钢管上铆接大芯板，大芯板整体铺覆在外层，大芯板上再铺覆夹板，夹板采用射钉钉在大芯板上，之后再刮涂腻子，外观修型打磨，最后进行油漆喷涂处理。

进一步地，所述整体过度模具成型工艺，在整体过渡模制作完成之后，为实现在模具制作时底部分模具制作的方便，必须实现过渡模的整体翻转，所以整个成型工艺还包括步骤S5：在主轴端部安装轴承和齿圈，待整体过度模具制作成型后，将主轴吊起并将轴承安装在地面支架上，通过电机带动齿圈在支架上转动实现整体过渡模具的翻转。

本发明的有益效果在于：1）过渡模具承载在主轴上后整体变形不超过3mm，含翻转过程；2）由于过渡模整具体成型，最终产品整体过渡流畅，装配弧面精度高，装配间隙和台阶都不超过4mm；3）避免了在玻璃钢模具制作过程中由于树脂收缩引起变形的装配面精度及误差；4）过渡模具整体成型，产品的外形尺寸改变及升级都较为容易，制作后期可维护性强；5）本发明整体过渡模具结构简单合理，虽成本相比非整体过渡模具要高，但是取得的技术效果相比非整体过渡模要好很多，而且有效提高了产品的合格率。

附图说明

图1是本发明所述整体过度模具的左视图；

图2是本发明所述整体过渡模具的主视图；

图3是本发明所述整体过度模具制作工艺中对三维模型进行截取的示意图。

图中，1-主轴，2-骨架，3-表面铺覆层，4-轴承，5-齿圈，6-支架，7-地面。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式来进一步阐述本发明。应该指出，以下具体实施方式仅为进一步说明本发明之用，而不对本发明作任何限制，本领域普通技术人员在以下实施方式的实质及技术启示下所作的不具新颖性和创造性的变形或润饰，均应视为在本发明的保护范围之内。

如图1所示，一种用于制作玻璃钢风电机舱的整体过渡模具，包括主轴1、骨架2及表面铺覆层3，所述骨架2的形状为风电机舱的基本轮廓，所述骨架2固定安装在主轴1上，所述表面铺覆层3固定安装在所述骨架2上，所述表面铺覆层3的形状为风电机舱的精确轮廓，成型过程中主轴1放置在支架6上，支架6放置在工作平台或者地面7上。这样采用表面铺覆层3包裹骨架2、骨架2包裹主轴1的方式，既保证了整体模型的精确性，又保证了整体模型的刚度，采用整体成型，虽然成本较非整体分瓣模具高一些，但是整体过渡模行变形小，降低了出现误差的概率，保证了成品率，具有很强的实用性。

作为本发明整体过渡模具的进一步实施方式，所述骨架2由方钢管整体焊接而成，方刚管具有刚度强、耐腐蚀的有点，使整体过渡模具不易变形和腐蚀，提高其使用寿命。

作为本发明整体过渡模具的进一步实施方式，如图2所示，所述主轴1端部设有轴承4和齿圈5，所述轴承4和齿圈套5装在所述主轴1上，在接下来会描述到的本整体过渡模行的成型工艺中，所述轴承4和齿圈5起到翻转整体模具的作用，所述电机带动齿圈5转动，齿圈带动主轴1在轴承4上转动。

作为本发明整体过渡模具的进一步实施方式，所述表面铺覆层3包括大芯板与夹板，所述大芯板铆接在所述骨架2的表层方钢管上，将整个骨架2包围，所述夹板厚度较薄，铺覆在所述大芯板上，通过射钉固定，所述夹板表面再涂刮腻子，经外观修型打磨，直至整个表面铺覆层3具有风电机舱的精确轮廓。

用于制作上述整体过度模具的整体过度模具成型工艺，包括以下步骤：

S1、根据目标风电机舱的尺寸估算整体过度模具的尺寸和重量，选择刚度足以承受该重量的主轴；

S2、在三维工程软件中建立目标风电机舱的三维模型图，输出骨架加工参数；

S3、严格按照步骤S2输出的加工参数制作骨架，并将骨架安装在主轴上；

S4、在骨架表面铺覆表面铺覆层，采用腻子粉刮涂整体成型。

作为本发明整体过渡模具成型工艺的进一步实施方式，如图3所示，所述步骤S2中，骨架加工参数输出的具体过程为：用截面沿主轴方向对所述三维模型进行截取，将截取后的三维模型导出成CAD视图，调整比例，将每个截面的尺寸标出，所有截面的尺寸数据组合输出为骨架加工参数。

作为本发明整体过渡模具成型工艺的进一步实施方式，所述用于截取三维模型的截面数量不少于8个。

作为本发明整体过渡模具成型工艺的进一步实施方式，所述步骤S4中，表面铺覆层的具体铺覆过程为：在骨架表层方钢管上铆接大芯板，大芯板整体铺覆在外层，大芯板上再铺覆夹板，夹板采用射钉钉在大芯板上，之后再刮涂腻子，外观修型打磨，最后进行油漆喷涂处理。

作为本发明整体过渡模具成型工艺的进一步实施方式，所述整体过度模具成型工艺，在整体过渡模制作完成之后，为实现在模具制作时底部分模具制作的方便，必须实现过渡模的整体翻转，所以整个成型工艺还包括步骤S5：在主轴端部安装轴承和齿圈，待整体过度模具制作成型后，将主轴吊起并将轴承安装在地面支架上，通过电机带动齿圈在轴承上转动实现整体过渡模具的翻转。

实施例

用于制作上述整体过度模具的整体过度模具成型工艺，包括以下步骤：

S1、根据目标风电机舱的尺寸估算整体过度模具的尺寸和重量，选择刚度足以承受该重量的主轴；

S2、在三维工程软件中建立目标风电机舱的三维模型图，用9个截面（如图3所示）B-B至J-J沿主轴方向对所述三维模型进行截取，将截取后的三维模型导出成CAD视图，调整比例，将每个截面的尺寸标出，所有截面的尺寸数据组合输出为骨架加工参数；

S3、严格按照步骤S2输出的加工参数制作骨架，并将骨架安装在主轴上；

S4、在骨架表面铺覆表面铺覆层，采用腻子粉刮涂整体成型。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，本领域普通技术人员在以下实施方式的实质及技术启示下所作的不具新颖性和创造性的变形或润饰，均应视为在本发明的保护范围之内，本发明的保护范围视其权利要求书而定。

Claims (9)

1.一种用于制作玻璃钢风电机舱的整体过渡模具，其特征在于，包括主轴、骨架及表面铺覆层，所述骨架形状为风电机舱的基本轮廓，所述骨架固定安装在主轴上，所述表面铺覆层固定安装在所述骨架上，所述表面铺覆层的形状为风电机舱的精确轮廓。

2.根据权利要求1所述一种用于制作玻璃钢风电机舱的整体过渡模具，其特征在于，所述骨架由方钢管整体焊接而成。

3.根据权利要求1或2所述一种用于制作玻璃钢风电机舱的整体过渡模具，其特征在于，所述主轴端部设有轴承和齿圈，所述轴承和齿圈套装在所述主轴上。

4.根据权利要求1或2所述一种用于制作玻璃钢风电机舱的整体过渡模具，其特征在于，所述表面铺覆层包括大芯板与夹板，所述大芯板铆接在所述骨架的表层方钢管上，将整个骨架包围，所述夹板厚度较薄，铺覆在所述大芯板上，通过射钉固定，所述夹板表面再涂刮腻子，经外观修型打磨，直至整个表面铺覆层具有风电机舱的精确轮廓。

5.用于制作权利要求1-4任意一项所述一种用于制作玻璃钢风电机舱的整体过渡模具的成型工艺，其特征在于，包括以下步骤：

S1、根据目标风电机舱的尺寸估算整体过度模具的尺寸和重量，选择刚度足以承受该重量的主轴；

S2、在三维工程软件中建立目标风电机舱的三维模型图，输出骨架加工参数；

S3、严格按照步骤S2输出的加工参数制作骨架，并将骨架安装在主轴上；

S4、在骨架表面铺覆表面铺覆层，采用腻子粉刮涂整体成型。

6.根据权利要求5所述一种用于制作玻璃钢风电机舱的整体过渡模具的成型工艺，其特征在于，所述步骤S2中，骨架加工参数输出的具体过程为：用多个截面沿主轴方向对所述三维模型进行截取，将截取后的三维模型导出成CAD视图，通过调整比例，将每个截面的尺寸标出，所有截面的尺寸数据组合输出为骨架加工参数。

7.根据权利要求6所述一种用于制作玻璃钢风电机舱的整体过渡模具的成型工艺，其特征在于，所述用于截取三维模型的截面数量不少于8个。

8.根据权利要求5所述一种用于制作玻璃钢风电机舱的整体过渡模具的成型工艺，其特征在于，所述步骤S4中，表面铺覆层的具体铺覆过程为：在骨架表层方钢管上铆接大芯板，大芯板整体铺覆在外层，大芯板上再铺覆夹板，夹板采用射钉钉在大芯板上，之后再刮涂腻子，外观修型打磨，最后进行油漆喷涂处理。

9.根据权利要求5所述一种用于制作玻璃钢风电机舱的整体过渡模具的成型工艺，其特征在于，所述整体过度模具成型工艺，在整体过渡模制作完成之后，为实现在模具制作时底部分模具制作的方便，必须实现过渡模的整体翻转，所以整个成型工艺还包括步骤S5：在主轴端部安装轴承和齿圈，待整体过度模具制作成型后，将主轴吊起并将轴承安装在地面支架上，通过电机带动齿圈在支架上转动实现整体过渡模具的翻转。

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