CN103072223A - 一种风电叶片腹板模具的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种风电叶片腹板模具的制备方法，所用材质为金属材质；步骤如下：1）预制基础支架；沿预成型的风电叶片腹板长向分段设置；2）在预制的基础支架上方铺设有与该基础支架表面积相同的模具加热层；3）在成型的模具加热层上表面水平铺设有表面钢板；4）在表面钢板的上表面设置该风电叶片腹板模具的翻边机构；5）在翻边机构外侧沿风电叶片腹板模具长向开设有多个安装真空嘴的真空孔，真空嘴通过与其相接的真空管与外设的真空泵连接；6）将每段风电叶片腹板模具沿其长向通过端部连接部件由宽段向窄段顺序连接，构成完整的风电叶片腹板模具。该方法工艺简捷，成本低，加工模具不易变形，可重复使用；利于推广应用。

Description

一种风电叶片腹板模具的制备方法

技术领域

本发明涉及一种模具的制备方法，具体说是涉及一种风电叶片腹板模具的制备方法。属风电行业模具的制作领域。

背景技术

随着国家对清洁能源行业的大力扶持，风力发电的技术已得到迅速发展。风电叶片作为风力发电过程中重要的工作元件，其部件的制作和生产也越来越受到人们的重视。

风电叶片通常由蒙皮、梁、腹板三部分构成。其中腹板在叶片内腔中起到支撑作用，承载着叶片在运动过程中的主要载荷，而腹板的成型需用腹板模具生产制作。

现有技术中，腹板模具的制备所用的材质为玻璃钢；玻璃钢腹板模具的制备，一般需要先制作腹板模具的母模，然后在母模的基础上制作腹板模具。其制作方法存在下述缺点：1）制作周期长。从制作模具母模，到完成模具，共需要2.5～4个月。2）由于玻璃钢母模的成型材料通常使用代木：一是成本高，二是对环境及温度均有定性要求，其固化特性不稳定。3）加工费用昂贵，运输成本高。4）玻璃钢母模的使用率低。一套母模在制作2～5套模具产品之后，表面变形严重，不能再继续使用。5）树脂材料体系难控制。在制作玻璃钢母模及模具产品的过程中，不同树脂材料体系固化特性、Tg值等化学性能均不同，稳定性能差。6）加热系统不稳定。玻璃钢腹板模具采用电加热方式，在工作过程中经常出现局部过热、表面层烧糊等现象，延误生产进度。7）操作步骤繁琐、在制作模具的过程中，模具需翻转；但由于该模具自重大，在翻转过程中需要使用大型的吊装设备，增加了操作过程中的危险系数。

发明内容

为了解决上述现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种结构简单、安全高效、成本低廉的风电叶片腹板模具的制备方法。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种风电叶片腹板模具的制备方法，所用材质为金属材质；包括步骤如下：

1）预制基础支架；该基础支架为桥式结构，沿预成型的风电叶片腹板长向分段设置；

2）在步骤1）预制的基础支架上方铺设模具加热层；该模具加热层的厚度为44～56mm，其表面积大于所述基础支架的表面积；

3）在步骤2）成型的模具加热层上表面水平铺设有表面钢板；在表面钢板上预先划有所述风电叶片腹板两侧翻边成型用的翻边机构标识线； 

4）在步骤3）所述表面钢板的上表面按其标识线安装所述翻边机构；

5）在步骤4）的翻边机构外侧沿所述风电叶片腹板模具长向开设有多个安装真空嘴的真空孔,相邻两个真空孔的间距范围为1.5-3m，所述真空嘴通过与其相接的真空管与外设的真空泵连接；

6）将由步骤1）～步骤5）成型的每段所述风电叶片腹板模具沿其长向通过端部连接部件由宽段向窄段顺序连接，构成完整的所述风电叶片腹板模具。

上述步骤1)中分段的基础支架沿长向两侧设有多对支撑于地面的立柱，其高度为300-500mm；在立柱的底端装有重型可调节地脚，该重型可调节地脚的底座直径为80-120mm；每对立柱的下段与所述基础支架宽向平行焊接一底部横梁，该底部横梁距地面的高度为200-500mm；2根槽钢槽口向外，分别铺设在该段基础支架长向两侧若干立柱的顶端，2根槽钢相对侧之间水平焊接有一与该底部横梁平行的顶部横梁；在2根所述槽钢的上表面与其竖向且水平排列有若干矩形管，该矩形管的两端与2根所述槽钢焊接固定。

上述基础支架分设为3-7段；腹板的长度与其成型所用的该段基础支架长度相同；所述矩形管的长度由所述腹板长向位置的相应截面长度确定，宽度为30-50mm；该矩形管的两端比所处位置的腹板宽度各长200-500mm；相邻2个矩形管之间的距离由所述风电叶片腹板位于叶片不同的位置确定，在叶根处间隔为500-800mm；由叶根向叶尖间隔逐步增大，以800-1200mm、1200-1500mm、1500-2000mm的间隔均匀排布。

上述步骤2）所述的模具加热层由若干垫块钢板、加热铜管和保温层构成；其中，若干个垫块钢板间隔焊接在所述矩形管的上方；该垫块钢板的厚度为14-16mm；相邻2个垫块钢板之间留有空隙，该空隙间距与所述加热铜管的外径相同；所述加热铜管为若干根，均弯成盘管状水平排布于所述矩形管上方；每根加热铜管的两端分别为进水口与出水口，其均位于该模具加热层长向同端的两侧；该加热铜管进水口和出水口各自预留有5-10m管路，在其模具加热层的端部向下弯折，所述管路通过各自端口与和外设加热系统连通的进水总管及出水总管分别连接；所述加热铜管在叶根段排布有4-7根，由该段向叶尖的3段区域依次各设为3-6根、3-5根和1-2根；所述加热铜管的中段为等间距弯折的盘管状，盘管的长度短于所述槽钢的长度；所述加热铜管的外径与所述垫块钢板的厚度相同，且嵌装在2个所述垫块钢板的空隙中；所述保温层厚度为30-50mm，粘接在所述垫块钢板和所述加热铜管的底部。

上述垫块钢板的长度为40-60mm，宽度与所述矩形管宽度相同；所述保温层为聚乙烯泡沫板；所述加热铜管的长度为100m。

上述步骤3）所述表面钢板的长度和宽度与所述基础钢架的长度和宽度相同，其厚度为2-7mm；所述表面钢板长出所述风电叶片腹板模具两端的位置向下折弯90°。 

上述步骤4）所述翻边机构的长度短于所述风电叶片腹板模具的长度，其两端距所述风电叶片腹板模具的叶根和叶尖的长度均为300mm-500mm；该翻边机构包括成对设置的随形钢板、立面钢板、三角钢板和斜面钢板，以构成所述风电叶片腹板的翻边；该翻边的角度由所述风电叶片腹板的粘接边与该叶片内腔的截面角度确定，所述角度为80°-100°；其中，

随形钢板的两边，一条边线为腹板标识线，另一条边线以步骤3）所述腹板标识线为准向外偏移150mm，与所述翻边机构的底边形状对应且焊接固定；

三角钢板的底边与所述随形钢板的宽度相同，其长度为150mm ；所述三角钢板设有若干对，两两相对每隔400-600mm距离沿所述随形钢板的长向焊接固定； 

立面钢板的高度高出所述风电叶片腹板翻边高度20-50mm，所述立面钢板紧贴所述三角钢板的内侧边且延伸至所述表面钢板紧贴并平滑焊接固定，构成该风电叶片腹板模具的内翻边；

斜面钢板的宽度与所述三角钢板外侧的斜边长度相同且与其焊接固定。

每一段所述风电叶片腹板模具长向两端的三角钢板为实心板；长向中部的三角钢板上均设有3～10个穿插所述加热铜管的通孔，其孔径与所述加热铜管孔径配合设置；相邻2个通孔的中心距离为40～50mm；所述加热铜管顺序插入所述通孔中，在加热铜管两端的端口处各留5～10m的管路，向下钻孔穿过所述随形钢板和所述表面钢板，由所述矩形管之间的空隙下伸，连接到所述进水总管和所述出水总管的管路上。

在上述的斜面钢板长向上每隔5m设置有孔，其孔径为14mm-18mm；向所述斜面钢板的孔内注入发泡泡沫,构成该翻边机构的保温层；所述入水总管、所述出水总管和所述真空管均平行装于所述底部横梁上。

上述步骤6）所述分段位置连接部件包括2块连接钢板、高强度螺栓和密封胶条；其中，在2个所述连接钢板上对应预设多个螺栓孔，在两个连接钢板的相对内侧加工有嵌装密封胶条的沟槽；具体安装方式为：先将其中一个所述连接钢板的顶面和所述表面钢板的上表面平齐，焊接在所述槽钢的端面上；再将另一个嵌装有密封胶条沟槽的连接钢板，与焊接在所述槽钢上的连接钢板通过高强度螺栓连接固定；其中，密封胶条为0型硅质材料，其外径为8～25mm。

由于采用的上述技术方案，本发明的有益效果如下：1）用全金属材质制备的风电叶片腹板模具，省去用玻璃钢材质制备腹板模具需先成型母模、再加工模具的繁琐操作；同时免去非金属复合材料的固化、后固化及表面处理的时间，能够有效缩短风电叶片腹板模具的制作周期。2）由于本发明的风电叶片腹板模具不用加工母模，省去代木加工等工序；有效降低了模具的制作成本；节省加工及运输费用。3）加热系统稳定。金属腹板模具加热系统采用水加热方式，其受热均匀稳定，热传导性能好，不会出现局部温度过高现象。解决了玻璃钢腹板模具因采用电加热方式，经常出现局部过热、表面层烧糊等现象引发的延误生产进度等一系列问题。4）金属腹板模具使用性能稳定，生产效率高于玻璃钢腹板模具；克服了玻璃钢模具使用寿命短，表面易变形，使用效率低的缺陷。5）金属材质的腹板模具在制作过程中，均可采用焊接加工工艺，其操作简便，与玻璃钢腹板模具相比，可有效降低该腹板模具在制作时易出现的安全隐患并且金属材质结构更加稳定。6）由于本发明的风电叶片腹板模具是用金属材质分段制作的；故此，在后期维修中，其维修率、维修的操作工艺、维修周期等各项维修指标均低于玻璃钢模具的维修指标。7）金属材质制作腹板模具，使用的金属材料要比玻璃钢材质的成型价格低廉，成本合算且制作简单，有益于推广应用。

附图说明

图1为本发明腹板模具的整体结构示意图。

图2为图1的俯视图。

图3为图1局部的主体结构示意图。

图4为图3A-A向结构示意图。

图5为图4加热层8的局部放大结构示意图。

图6为图4加热层8的加热铜管排布示意图。

图7为图4上表面翻边机构的结构示意图。

图8为分段腹板模具连接部位的局部放大图。

图9为图8中连接钢板的表面结构示意图。

图10为图8中连接钢板的粘接面结构示意图。

具体实施方式

风电叶片腹板的长度是由叶片的长度决定的，因此，一般情况下，腹板的长度通常在30～60m之间，比叶片的整体长度短3～10m；腹板模具的总长度要比腹板产品的长度长2～5m。

本发明的风电叶片腹板模具由金属材质加工而成，金属材质可选用钢质材料或铁质材料；每段风电叶片腹板模具的结构相同，均包括：基础钢架、加热层、表面钢板、翻边部件、加热系统、真空系统和分段位置连接部件。

下面结合附图对本发明的技术方案作进一步的详细说明。

如图1、图2、图3所示，本发明的风电叶片腹板模具为分段设置，可分为3-7段，每段的长度为10-15m；每段的结构完全相同，其底脚固定于地面上；由下至上依次设置有呈桥式结构的基础钢架、基础钢架的上端与其加热层、若干表面钢板组成的水平表面和分设在该水平表面宽向两侧的翻边部件、在水平表面上开设的真空孔，与真空孔连接的真空系统。

如图2所示，整个风电叶片腹板模具：从叶根至叶尖由宽变窄，呈逐渐递减的弧度形式构成。

如图4所示，一段基础钢架由重型可调节地脚1，底部钢板2，立柱方管3，底部横梁方管4，顶部横梁方管5，槽钢6，矩形管7、加热层8、表面钢板9、随形钢板10、立面钢板11、三角钢板12、斜面钢板13、真空嘴14、钢丝螺旋管15、真空管16、进水总管18和出水总管19组装构成。

基础钢架的整体高度为400～700mm。采用方管作为立柱，可保证其支撑性能稳定，惯性矩稳定。分段的基础钢架沿长向间隔设有若干对立柱方管3，相邻两对立柱方管3之间的间隔沿叶片腹板的叶根部向叶尖部逐步加大；立柱方管3的材质为45号钢；其规格可选60×60×4mm、80×80×4mm或100×100×4mm三种规格中任一种；整段模具所用的立柱方管3，其长度相同，均为300～500mm；

在每对立柱方管3之间的中间水平焊接有底部横梁方管4，底部横梁方管4的长度由腹板在长向上相应截面位置处的长度决定，底部横梁方管4与地面的垂直距离为200～500mm；构成桥式结构的底部支架；底部横梁方管4所用的材质和立柱方管3的材质相同。 

在立柱方管3与地面相接处通过一底部钢板2与一重型可调节地脚1固接；所用的重型可调节地脚1为市购的标准件，本实施例选用其底座直径为80～120mm的重型可调节地脚；包括底座、螺杆和与螺杆连接的螺母。底部钢板2可选用10-15mm厚的钢板，切割成立柱方管3的截面形状，在其中心位置钻孔，并攻丝，孔径以所用的螺杆刚好拧入为准；然后将底部钢板2满焊在每根立柱3的底部。

焊接完成后，将重型可调节地脚1的螺杆拧入已经攻丝完成的底部钢板2上，通过重型可调节地脚1的自带螺母将其与立柱方管3连接固定；在连接处为螺母预留10～30mm的可调节余量，对立柱方管3进行调整，保证放置在水平地面上时，所有立柱方管3的顶部在同一高度；通过调节螺母，可针对不同的地面情况对模具进行调整，使其无论在何种地面情况下，都能保证模具整体型面的水平。

根据分段的风电叶片腹板模具长度，在水平地面沿长向做好中心线，将焊接完成的底部支架放置在该段腹板模具标识线上，每隔1.5～3米处设置一组，摆放出所要制作的一段风电叶片腹板模具的形状。

两根槽钢6沿该段腹板模具的长向水平铺放在两侧的立柱方管3的顶端表面上，槽口朝外且与立柱方管3的顶部焊接固定；其长度与该段的风电叶片腹板模具长度大致相同；如果有部分区域由于弯折度较大，需要将槽钢进行折断，折断后槽钢之间焊接。

在两根槽钢6之间的内侧中间位置水平焊接有顶部横梁方管5，顶部横梁方管5的长度由槽钢之间的间距而定，在叶片的长向方向上其与底部横梁方管4的放置位置相同，每隔1.5～3m焊接一段顶部横梁5；焊接完成后，在槽钢6的上表面检测模具的水平度，并调整至水平。

其中，槽钢6的规格为20-36c，顶部横梁方管5与底部横梁方管4选材相同。

在两根槽钢6的上表面与其竖向水平铺放有多根矩形管7，多根矩形管7等间隔横搭排布在2根槽钢6上，与槽钢6的上表面通过满焊方式连接；叶片叶根处最宽，向叶尖处逐渐变窄，根据其特点，基础支架可以设4段，相邻2个矩形管7在叶根处排布的间隔为500～800mm，向叶尖处排布间隔逐步为800～1200mm、1200～1500mm、1500～2000mm；每根矩形管7的长度由该风电叶片腹板模具在长向方向上相应截面位置处的长度确定，矩形管7的两端要比相应位置的风电叶片腹板模具的宽度各长出200-500mm；矩形管7选用多根，规格选用50×30×3-100×50×4均可。

如图4、图5、图6所示，加热层8为水循环加热，由横搭在2根平行槽钢6上表面、相邻垂直距离为500～2000mm的若干根矩形管7，均匀焊接在矩形管7上表面的若干个垫块钢板20，设置在垫块钢板20间隔位置的加热铜管19，粘接在铜管底部的聚乙烯泡沫板构成。

垫块钢板20的长度为40-60mm，宽度与所用的矩形管7的宽度相同，厚度为14mm-16mm；在一根矩形管上面，等间隔规则铺放若干个垫块钢板20，相邻两块垫块钢板20的间距为14-16mm，预留出加热铜管19的盘管位置；铺放完毕之后将垫块钢板20焊接固定在矩形管7上。

加热铜管19的外径为14-16mm，选用标准规格，一卷长度为100m；沿着垫块钢板20预留的间距空隙铺放加热铜管19，以该段模具加热层的长度为基准，多次折弯，形成盘管状；在折弯处使用折弯器对加热铜管19进行折弯，确保加热铜管19在铺放过程中无压瘪现象；在加热铜管19的端口处预留出5-10米，向下弯折角度为90°，穿过矩形管7之间的空隙连接到设置在底部横梁方管4内侧的进水总管17和出水总管18上，进水总管17连接到外设的水泵，出水总管18连接到热源，水泵取热源的热水进入进水总管17，流经加热铜管19、出水总管18回到热源，构成一个完整的水循环系统。各段所用的加热铜管19选用的规格和长度相同。

在完成分段的风电叶片腹板模具的制作后，在矩形管7、加热铜管19的底部以及外露的加热铜管处分别粘结有厚度为30～40mm的聚乙烯泡沫板，形成保温层；并将外露的加热铜管19覆盖包住。

如图7所示，在加热层8的上表面铺设有表面钢板9。 表面钢板9使用冷轧钢板加工，型号用国家标准型号；其厚度为2-7mm，其延展性能优良，且热变形小。一段12米的腹板模具大概需要5-6块表面钢板9，表面钢管的分段长度与基础钢架分段的长度相同。表面钢板9在每段基础钢架的长向两端位置处进行折弯，弯折的长度范围为100-150mm，折弯最佳角度为90°。在表面钢板9表面，采用数控加工中心激光划出制作腹板相应的标识线和安装翻边部件位置的标识线；将一段模具上所使用的表面钢板9编制排号，按照顺序焊接；焊接完成，在焊缝位置处打磨处理，确保光顺无砂眼。

在表面钢板9的一侧边上预留出若干真空孔的位置，相邻2个真空孔之间的间隔为1.5m-3m；将若干真空嘴14分别固装在对应的真空孔上,若干真空嘴14通过与其连接的钢丝螺旋管15向下延伸与安装在底部横梁方管4靠近真空孔一端处真空管16连接；真空管16与外设真空泵的出口端相接；其中，真空嘴14选用市购件，为可保真空的管状结构，材料为45号钢；真空管16选用无缝钢管；在真空嘴14和真空孔相接处用密封胶带密封且检验真空管16气密性；其保压状况良好表示真空系统通过。在表面钢板9的上表面，在翻边部件外部的表面钢板9上设置安装与外设真空泵相接的真空孔。

打开阀门真空泵工作时，将模具内空气顺序通过真空嘴14、钢丝螺旋管15和真空管16抽出，形成制作模具需要的真空环境。

在表面钢板9上制作翻边机构，所有部件均采用冷轧钢板材质，材料型号的选择与表面钢板9相同。翻边机构根据风电叶片的内腔形状、高度尺寸确定其腹板形状及宽度尺寸而确定。一般翻边机构形状的设计依据风电叶片的产品型号确定，采用常规的设计方法，使用三维绘图软件（software、catia等三维绘图软件等）设计，然后通过CNC数控加工中心进行加工；同时，对腹板翻边截面的数据进行处理，确定腹板翻边的形状及尺寸。

翻边部件由随形钢板10、立面钢板11、斜面钢板13和三角钢板12组成；其中，随形钢板10焊接在表面钢板9上划有安装翻边部件位置标识线的区域，三角钢板12有多个，以每隔400～600mm的距离以其底边垂直焊接在随形钢板10上，立面钢板11紧贴三角钢板12的内侧边并延伸至紧贴表面钢板9并与二者平滑焊接，斜面钢板13焊接在三角钢板12的外侧边上；立面钢板11、斜面钢板13的形状与随形钢板10配合且焊接连接构成一个封闭的翻边机构；翻边机构的整体长度，在叶根端与表面钢板相距500mm，在叶尖端与表面钢板相距500mm。其中，

随形钢板10由预留的腹板标识线向外偏移150mm所得，与所述翻边机构的底边形状对应。安装随形钢板，将其安装在表面钢板上预留的腹板标识线，即确定翻边机构；对其安装好之后焊接固定；

三角钢板12通过数控加工中心加工完成，与所述随形钢板10的宽度相同，其长度为150mm ；所述三角钢板设有若干对，两两相对每隔400-600mm距离沿所述随形钢板的长向焊接固定； 位于风电叶片腹板模具长向两端的三角钢板为实心板；三角钢板12相对于表面钢板9的内侧边与底边之间的角度随着腹板翻边的变化而变化，角度范围一般在80°～100°；

立面钢板11的高度高出该风电叶片腹板翻边高度的20-50mm，立面钢板11紧贴三角钢板12的内侧边且延伸至表面钢板9紧贴并平滑焊接将其固定；构成该风电叶片腹板模具的内翻边；长度依据三角钢板11的斜边长度而定；在斜面钢板长向上每隔5m钻孔，孔径为18mm；平滑铺放斜面钢板13，与三角钢板12焊接固定；如图7所示，将其点焊固定；向预留的圆孔内注入发泡泡沫，作为腹板翻边机构的保温材料。

斜面钢板13的宽度依据三角钢板12的斜边长度而定，长度与随形钢板10的长度相同；在其上沿斜面钢板13的长向每隔5m钻孔，孔径为14-18mm，作为充当腹板翻边机构保温材料的发泡泡沫的注入孔。长向中部的三角钢板上均设有3～5个穿插加热铜管的通孔，其孔径与加热铜管的外径配合设置；相邻2个通孔的中心距离为40～50mm；将一根加热铜管依次弯折且插入对应的通孔中，在加热铜管两端的端口处各留5～10米的管路，向下弯折角度为90°，穿过随形钢板10和表面钢板9，由矩形管7之间的空隙下伸，连接到位于底部横梁方管4上的进水总管17和出水总管18的管路上。在加热铜管的铺放过程中，其进水口和出水口应当与模具加热层8的进水口和出水口位置一致。加热铜管19’和加热铜管19选用相同的规格和长度；

如图8所示，分段位置连接部件包括2块连接钢板22、密封胶条23和高强度螺栓24。通过用高强度螺栓24连接2块中间放置有密封胶条23的连接钢板22，将2块模具的端部连接为一体。

其中，连接钢板22的厚度选用30-50mm，长度由腹板在长向方向位于该截面处的长度确定，连接钢板22的高度为300-500mm。

连接时，将连接钢板22的顶边与表面钢板9的上边平齐，焊接在2根槽钢6的端面上；连接钢板22的宽向两侧边长出2根槽钢外侧边的宽度，2块连接钢板的连接面夹设有密封胶条23；在连接钢板22的非焊接位置处设置有螺栓孔，孔径大小依高强度螺栓24的直径而定，以能够可靠固定连接为准。密封胶条23为放置在连接钢板22的沟槽内起密封作用的材料，外径范围为8～25mm。高强度螺栓24的强度为8.8级以上，螺栓孔径大于20mm。2块连接钢板的侧边通过3个或以上高强度螺栓24将2块连接钢板螺接固定；即两段腹板模具连接为一体。

如图9所示，为连接钢板22与槽钢端面的连接面，其上加工有与槽钢槽口朝向相同、中部与顶部横梁方管5宽度相同的沟槽，沟槽的周边和底边预留出螺栓孔，侧边螺栓孔为3个，底边螺栓孔为2个，呈直角方式排布；在沟槽内铺放有密封胶条23，密封胶条23选用O型硅制材料，螺栓孔的内外为8-25mm。

如图10所示，为2块连接钢板22相对的连接面，其顶边上开有一两边薄中间厚的沟槽，其内铺放有密封胶条23。

连接过程中，在沟槽内填充密封胶条23，然后将两块连接钢板22靠紧，对齐，夹紧，使用高强度螺栓24在预留的通孔内将两块钢板牢固连接；分段位置连接完毕。

本发明的制备原理如下：

本发明的风电叶片腹板模具，其结构采用全钢制结构，通过焊接方式连接，结构可靠，性能稳定；其表面选用钢板材料，受热性均匀良好，加工制作简便，可以保证制作产品的表面粗糙度和表面光洁度。

从整体长度考虑，钢质腹板模具的长度比腹板产品长2-5米，腹板的长度范围在40-60米，比叶片的长度短2-5米；考虑到在生产过程中需要运输、转运等实际问题，将腹板模具进行分段处理，一段钢质腹板模具的长度10-15米。

钢质腹板模具的整体高度设计为750-900mm，符合人体操作平台。该钢质腹板模具从下到上分为三部分：第一部分为腹板模具的基础钢架结构，该结构采用桥式结构，由重型调节地脚、方管、槽钢和矩形管焊接而成，焊接要求需要满焊；每进行一步工序，都需要对模具制成部分进行水平调整，确定平整度；第二部分，模具的加热层，矩形管上铺放并焊接垫块钢板；盘绕加热铜管，将加热铜管盘绕在垫块之间；在分段的位置处预留出加热系统的进水总管和出水总管的长度；在该加热层的底部制作保温层。第三部分，表面钢板及三角加热结构构成的翻边机构。通过在表面钢板上安装随形钢板，焊接三角钢板，在预留圆孔的三角钢板上安装加热铜管，焊接立面钢板，焊接斜面钢板，在三角钢板与三角钢板之间填充发泡泡沫，构成保温层。最后，将分段模具连接，连接真空系统和加热系统。调试整体模具加热系统，表面钢板的加热区与翻边机构的加热区的钢板加热温度是否稳定，加热铜管有无漏水现象；安装整体真空系统，安装真空嘴、钢丝螺旋管、无缝钢管，对真空系统进行调试。 

检测加热系统，向铜管内注入循环水，检验加热系统中有无漏水现象；用热温枪进行实时记录，检测模具的受热情况及保温状态。使风电叶片腹板模具表面达到受热均匀、且无漏水现象。

考虑到在生产过程中需要运输、转运等实际问题，将腹板模具进行分段处理，一段铁质腹板模具的长度10-15米。

Claims (10)

1.一种风电叶片腹板模具的制备方法，所用材质为金属材质；包括步骤如下：

1）预制基础支架；该基础支架为桥式结构，沿预成型的风电叶片腹板长向分段设置；

2）在步骤1）预制的基础支架上方铺设模具加热层；该模具加热层的厚度为44～56mm，其表面积大于所述基础支架的表面积；

3）在步骤2）成型的模具加热表面水平铺设有表面钢板；在表面钢板上预先划有所述风电叶片腹板两侧翻边成型用的翻边机构标识线；

4）在步骤3）所述表面钢板的表面按其标识线安装所述翻边机构；

5）在步骤4）所述的翻边机构外侧沿所述风电叶片腹板模具长向开设有多个安装真空嘴的真空孔，相邻两个真空孔的间距为1.5-3m，所述真空嘴通过与其相接的真空管和外设的真空泵连接；

6）将由步骤1）～步骤5）成型的每段所述风电叶片腹板模具沿其长向通过端部连接部件由宽段向窄段顺序连接，构成完整的所述风电叶片腹板模具。

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤1)所述分段的基础支架沿长向两侧设有多对支撑于地面的立柱，其高度为300-500mm；在立柱的底端装有重型可调节地脚，该重型可调节地脚的底座直径为80-120mm；每对立柱的下段与所述基础支架宽向平行装有一底部横梁，该底部横梁距地面的高度为200-500mm；2根槽钢槽口向外，分别铺设在该段基础支架长向两侧若干立柱的顶端，2根槽钢相对侧之间水平焊接有一与该底部横梁平行的顶部横梁；在2根所述槽钢的上表面与其竖向且水平排列有若干矩形管，该矩形管的两端与2根所述槽钢焊接固定。

3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述基础支架分设为3-7段；所述腹板的长度和与其成型所用的该段基础支架长度相同；所述矩形管的长度由所述腹板长向位置的相应截面长度确定，宽度为30-50mm；该矩形管的两端比所处位置的腹板宽度各长200-500mm；相邻2个矩形管之间的距离由所述风电叶片腹板位于叶片不同的位置确定，在叶根处间隔为500-800mm；由叶根向叶尖间隔逐步增大，以800-1200mm，1200-1500mm、1500-2000mm的间隔均匀排布。

4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述基础支架设有4段，步骤2）所述的模具加热层由若干垫块钢板、加热铜管和保温层构成；其中，若干个垫块钢板间隔焊接在所述矩形管的上方；该垫块钢板的厚度为14-16mm；相邻2个垫块钢板之间留有空隙，该空隙间距与所述加热铜管的外径相同；所述加热铜管为若干根，均弯成盘管状水平排布于所述矩形管上方；每根加热铜管的两端分别为进水口与出水口，其均位于该模具加热层长向同端的两侧；该加热铜管进水口和出水口各自预留有5-10m管路，在其模具加热层的端部向下弯折，所述管路通过各自端口与和外设加热系统连通的进水总管及出水总管分别连接；所述加热铜管在叶根段排布有4-7根，由该段向叶尖的3段区域依次各设为3-6根、3-5根和1-2根；所述加热铜管的中段为等间距弯折的盘管状，盘管的长度短于所述槽钢的长度；所述加热铜管的外径与所述垫块钢板的厚度相同，且嵌装在2个所述垫块钢板的空隙中；所述保温层厚度为30-50mm，粘接在所述垫块钢板和所述加热铜管的底部。

5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述垫块钢板的长度为40-60mm，宽度与所述矩形管宽度相同；所述保温层为聚乙烯泡沫板；所述加热铜管的长度为100m。

6.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于：步骤3）所述表面钢板的长度和宽度与所述基础钢架的长度和宽度相同，其厚度为2-7mm；所述表面钢板长出所述风电叶片腹板模具两端的位置向下折弯90°。

7.如权利要求1-6任一项所述的制备方法，其特征在于：步骤4）所述翻边机构的长度短于所述风电叶片腹板模具的长度，其两端距所述风电叶片腹板模具的叶根和叶尖的长度均为300mm-500mm；该翻边机构包括成对设置的随形钢板、立面钢板、三角钢板和斜面钢板，以构成所述风电叶片腹板的翻边；该翻边的角度由所述风电叶片腹板的粘接边与该叶片内腔的截面角度确定，所述角度为80°-100°；其中，

随形钢板的两边，一条边线为腹板标识线，另一条边线以步骤3）所述腹板标识线为准向外偏移150mm，与所述翻边机构的底边形状对应且焊接固定；

三角钢板的底边与所述随形钢板的宽度相同，其长度为150mm ；所述三角钢板设有若干对，两两相对每隔400-600mm距离沿所述随形钢板的长向焊接固定； 

立面钢板的高度高出所述风电叶片腹板翻边高度20-50mm，所述立面钢板紧贴所述三角钢板的内侧边且延伸至所述表面钢板紧贴并平滑焊接固定，构成该风电叶片腹板模具的内翻边；

斜面钢板的宽度与所述三角钢板外侧的斜边长度相同且与其焊接固定。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于：每一段所述风电叶片腹板模具长向两端的三角钢板为实心板；长向中部的三角钢板上均设有3～10个穿插所述加热铜管的通孔，其孔径与所述加热铜管孔径配合设置；相邻2个通孔的中心距离为40～50mm；所述加热铜管顺序插入所述通孔中，在加热铜管两端的端口处各留5～10m的管路，向下钻孔穿过所述随形钢板和所述表面钢板，由所述矩形管之间的空隙下伸，连接到所述进水总管和所述出水总管的管路上。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，在所述斜面钢板长向上每隔5m设置有孔，其孔径为14-18mm；向所述斜面钢板的孔内注入发泡泡沫,构成该翻边机构的保温层；所述入水总管、所述出水总管和所述真空管均平行装于所述底部横梁上。

10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，步骤6）所述分段位置连接部件包括2块连接钢板、高强度螺栓和密封胶条；其中，在2个所述连接钢板上对应预设多个螺栓孔，在两个连接钢板的相对内侧加工有嵌装密封胶条的沟槽；具体安装方式为：先将其中一个所述连接钢板的顶面和所述表面钢板的上表面平齐，焊接在所述槽钢的端面上；再将另一个嵌装有密封胶条沟槽的连接钢板，与焊接在所述槽钢上的连接钢板通过高强度螺栓连接固定；其中，密封胶条为0型硅质材料，其外径为8～25mm。

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