CN104816487A - 一种基于内压法的风机风扇叶片制造工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种基于内压法的风机风扇叶片制造工艺，所述基于内压法的风机风扇叶片制造工艺包括：将发泡预制件装入气袋，在气袋表面铺设碳纤维预浸料；将表面铺设碳纤维预浸料的气袋放入风机风扇叶片模具进行密封合模；利用连接气袋的气嘴向气袋内加压；对风机风扇叶片模具加温加压至产品固化；对固化的产品进行冷却脱膜得到风机风扇叶片。通过将发泡预制件装入气袋，在气袋表面铺设碳纤维预浸料，并向气袋内加压，进行固化得到风机风扇叶片，能够形成碳纤维材料风机风扇叶片，从而提高了风机风扇叶片强度的同时降低了风机风扇叶片的重量，增加了风机风扇叶片成型时的内部压力，从而提高碳纤维材料的紧密型，提高整体强度。

Description

一种基于内压法的风机风扇叶片制造工艺
技术领域
本发明涉及风机制造技术领域，特别是指一种基于内压法的风机风扇叶片制造工艺。
背景技术
近年来，传统的轴流风机风扇叶片为铸铝工艺制作而成，其工艺虽然较简单，但是精度差，重量大且效率低，铸铝工艺在铸造形成过程中，容易产生内部疏松、缩孔、气孔等缺陷，这些缺陷的存在将导致轴流风机风扇叶片的强度低、不耐用，所以易断裂，造成大量废品，从而造成工时、原材料和能源的严重浪费，如果风机转速很高，更给安全运行造成重大隐患，甚至造成人员伤亡。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种基于内压法的风机风扇叶片制造工艺，能够降低风扇叶片的重量，提高风扇叶片的紧密度和强度。
为解决上述技术问题，本发明的实施例提供一种基于内压法的风机风扇叶片制造工艺，所述基于内压法的风机风扇叶片制造工艺包括：
将发泡预制件装入气袋，在气袋表面铺设碳纤维预浸料；
将表面铺设碳纤维预浸料的气袋放入风机风扇叶片模具进行密封合模；
利用连接气袋的气嘴向气袋内加压；
对风机风扇叶片模具加温加压至产品固化；
对固化的产品进行冷却脱膜得到风机风扇叶片。
优选的，所述将表面铺设碳纤维预浸料的气袋放入风机风扇叶片模具进行密封合模，包括：
将气袋与气嘴连接；
将金属底座预埋件和表面铺设碳纤维预浸料的气袋放入风机风扇叶片模具进行密封合模。
优选的，所述向气袋内加压的压强为1.52MPa至2.53MPa。
优选的，所述对风机风扇叶片模具加温加压至产品固化，包括：
将风机风扇叶片模具放进液压机中进行加温加压至产品固化。
优选的，所述将风机风扇叶片模具放进液压机中进行加温加压至产品固化中，加温加压时间为40分钟，温度为130°，压力为9.12MPa。
优选的，所述将表面铺设碳纤维预浸料的发泡预制件放入风机风扇叶片模具进行密封合模，之前还包括：
对风机风扇叶片模具进行加热，在风机风扇叶片模具内表面涂刷脱模剂。
优选的，所述涂刷脱模剂的厚度为风机风扇叶片模具腔内厚度的1/5。
优选的，所述对固化的产品进行冷却脱膜得到风机风扇叶片中，冷却时间为30分钟。
优选的，所述基于内压法的风机风扇叶片制造工艺还包括：
在风机风扇叶片表面进行喷漆处理。
优选的，所述基于内压法的风机风扇叶片制造工艺还包括：
对风机风扇叶片进行动平衡匹配。
本发明的上述技术方案的有益效果如下：
上述方案中，通过将发泡预制件装入气袋，在气袋表面铺设碳纤维预浸料，并向气袋内加压，进行固化得到风机风扇叶片，能够形成碳纤维材料风机风扇叶片，从而提高了风机风扇叶片强度的同时降低了风机风扇叶片的重量，增加了风机风扇叶片成型时的内部压力，从而提高碳纤维材料的紧密型，提高整体强度。
附图说明
图1为本发明实施例的基于内压法的风机风扇叶片制造工艺流程图；
图2a至2c为本发明实施例的风机风扇叶片制造示意图。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
如图1所示，本发明实施例的一种基于内压法的风机风扇叶片制造工艺，所述基于内压法的风机风扇叶片制造工艺包括：
步骤101：将发泡预制件装入气袋，在气袋表面铺设碳纤维预浸料。
其中，发泡预制件与所要制造的风扇叶片外形相似，可以在尺寸上按比例缩小一圈，或根据需要特殊设计，发泡预制件能够有效降低叶片重量，且不会降低叶片强度和叶片运行的效率。碳纤维预浸料；可以为用精密预浸设备对复合材料中的增强纤维进行环氧树脂预浸碳纤维料。气袋用于在生产过程中进行产品的内部加压，从而形成中空的风扇叶片。
步骤102：将表面铺设碳纤维预浸料的气袋放入风机风扇叶片模具进行密封合模。
其中，可以将气袋与气嘴连接；
将金属底座预埋件和表面铺设碳纤维预浸料的气袋放入风机风扇叶片模具进行密封合模。
步骤103：利用连接气袋的气嘴向气袋内加压。
其中，所述向气袋内加压的压强可以为1.52MPa至2.53MPa。在向气袋内加压时，气袋受压开始膨胀，在膨胀的过程中向外挤压碳纤维预浸料，从而提高碳纤维预浸料的紧密度，使得碳纤维材料的强度增强。
步骤104：对风机风扇叶片模具加温加压至产品固化。
可以将风机风扇叶片模具放进液压机中进行加温加压至产品固化。固化过程中，加温加压时间可以为40分钟，温度可以为130°，压力可以为9.12MPa。
步骤105：对固化的产品进行冷却脱膜得到风机风扇叶片。
其中，其中，对固化的产品进行冷却至常温后进行脱膜得到风机风扇叶片，冷却时间可以为30分钟。
本发明实施例的基于内压法的风机风扇叶片制造工艺，通过将发泡预制件装入气袋，在气袋表面铺设碳纤维预浸料，并向气袋内加压，进行固化得到风机风扇叶片，能够形成碳纤维材料风机风扇叶片，从而提高了风机风扇叶片强度的同时降低了风机风扇叶片的重量，增加了风机风扇叶片成型时的内部压力，从而提高碳纤维材料的紧密型，提高整体强度。
优选的，所述将表面铺设碳纤维预浸料的发泡预制件放入风机风扇叶片模具进行密封合模，之前还包括：
对风机风扇叶片模具进行加热，在风机风扇叶片模具内表面涂刷脱模剂。
本实施例中，通过在风机风扇叶片模具内表面涂刷脱模剂，能够更加方便的进行脱模处理。
优选的，所述涂刷脱模剂的厚度为风机风扇叶片模具腔内厚度的1/5。
优选的，所述基于内压法的风机风扇叶片制造工艺还包括：
在风机风扇叶片表面进行喷漆处理。
本实施例中，通过在风机风扇叶片表面进行喷漆处理能够对风机风扇叶片外表面有效进行保护。
优选的，所述基于内压法的风机风扇叶片制造工艺还包括：
对风机风扇叶片进行动平衡匹配。
由于内压压力可以达到1.52MPa至2.53MPa，是传统工艺无法达到的，在这个压力下，有效的增强产品紧密度，提高整体强度。中空工艺使产品有效的减轻重量，使其在运行时效率增高。在工序上，一次性完成，工序简单，耗工时少，效率极高。在质量上，由于在模具内一次完成，所以，工件成品率极高、标准化极好、产品结构完整且强度高。
本发明实施例的基于内压法的风机风扇叶片制造工艺，其风机风扇叶片制造示意图如图2a至2c所示。
首先，如图2a所示，将发泡预制件装入气袋，在气袋表面铺设碳纤维预浸料。
然后，如图2b所示，将金属底座预埋件和表面铺设碳纤维预浸料的气袋放入风机风扇叶片模具进行密封合模，利用连接气袋的气嘴向气袋内加压，对风机风扇叶片模具加温加压至产品固化。
最后，如图2c所示，对固化的产品进行冷却脱膜得到风机风扇叶片。
本产品的整体结构十分紧密，结构强度十分好，重量轻且效率高。在质量上，由于本产品为内部中空加压成型，且生产过程中对模具进行加温加压，使产品的结构强度紧密且耐用，无内部疏松、缩孔、气孔等工艺的缺陷。本产品的生产标准化极好，能完美实现高效的空气动力外形及剖面，成品率极高，大大的改善了传统工艺缺陷造成的工时、原材料和能源的浪费。
1、本工艺为碳纤维复合材料整体一次成型工艺，产品结构完整，强度高；传统工艺为铸铝工艺，结构疏松，强度差。
2、本工艺在成型时加温加压，有效的提高本产品结构的强度和紧密度；传统铸铝工艺的产品有疏松、缩孔、气孔等缺陷，强度及紧密度不够。
3、本工艺产品为碳纤维复合材料，重量轻且效率高，质量惯性小，所以风机运行加速更快，能耗更低；传统工艺产品为金属材质，重量大且效率低，质量惯性大，所以风机运行加速更慢，能耗更高。
4、本工艺产品生产中标准化极好，成品率极高；传统工艺产品生产中标准化较差，成品率较低。
5、本工艺节约工时、原材料和能源的同时很大的降低用电量、减少原材料等，为绿色生产工艺。
在碳纤维复合材料风机风扇叶片测试中，比铝制叶片强度大了3倍，重量仅仅为铝制叶片的2/5。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于内压法的风机风扇叶片制造工艺，其特征在于，所述基于内压法的风机风扇叶片制造工艺包括：
将发泡预制件装入气袋，在气袋表面铺设碳纤维预浸料；
将表面铺设碳纤维预浸料的气袋放入风机风扇叶片模具进行密封合模；
利用连接气袋的气嘴向气袋内加压；
对风机风扇叶片模具加温加压至产品固化；
对固化的产品进行冷却脱膜得到风机风扇叶片。
2.根据权利要求1所述的基于内压法的风机风扇叶片制造工艺，其特征在于，所述将表面铺设碳纤维预浸料的气袋放入风机风扇叶片模具进行密封合模，包括：
将气袋与气嘴连接；
将金属底座预埋件和表面铺设碳纤维预浸料的气袋放入风机风扇叶片模具进行密封合模。
3.根据权利要求1所述的基于内压法的风机风扇叶片制造工艺，其特征在于，所述向气袋内加压的压强为1.52MPa至2.53MPa。
4.根据权利要求1所述的基于内压法的风机风扇叶片制造工艺，其特征在于，所述对风机风扇叶片模具加温加压至产品固化，包括：
将风机风扇叶片模具放进液压机中进行加温加压至产品固化。
5.根据权利要求4所述的基于内压法的风机风扇叶片制造工艺，其特征在于，所述将风机风扇叶片模具放进液压机中进行加温加压至产品固化中，加温加压时间为40分钟，温度为130°，压力为9.12MPa。
6.根据权利要求1所述的基于内压法的风机风扇叶片制造工艺，其特征在于，所述将表面铺设碳纤维预浸料的发泡预制件放入风机风扇叶片模具进行密封合模，之前还包括：
对风机风扇叶片模具进行加热，在风机风扇叶片模具内表面涂刷脱模剂。
7.根据权利要求6所述的基于内压法的风机风扇叶片制造工艺，其特征在于，所述涂刷脱模剂的厚度为风机风扇叶片模具腔内厚度的1/5。
8.根据权利要求1所述的基于内压法的风机风扇叶片制造工艺，其特征在于，所述对固化的产品进行冷却脱膜得到风机风扇叶片中，冷却时间为30分钟。
9.根据权利要求1所述的基于内压法的风机风扇叶片制造工艺，其特征在于，所述基于内压法的风机风扇叶片制造工艺还包括：
在风机风扇叶片表面进行喷漆处理。
10.根据权利要求1所述的基于内压法的风机风扇叶片制造工艺，其特征在于，所述基于内压法的风机风扇叶片制造工艺还包括：
对风机风扇叶片进行动平衡匹配。
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