CN111791400B - 一种风电叶片模具分段兼容设计方法 - Google Patents

一种风电叶片模具分段兼容设计方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种风电叶片模具分段兼容设计方法，将模具进行分段设计，形成分段模具一和分段模具二，分别对所述分段模具一和分段模具二的分段处进行型面结构设计，所述型面结构设计主要包括在阴模制作时，对分段处做翻边处理，在分段模具一和分段模具二衔接处理时，在所述翻边间预埋隔板，并对所述分段模具一、分段模具二和隔板通过手糊布进行背面手糊处理；还包括加热系统的设计、液压系统设计、钢架设计；本发明通过分段模具的设计，以大部分的分段模具作为主体，替换不同型号模具的分段部位，实现同族系叶片的模具兼容；节约了模具的投入成本，同时减少叶片生产线准备周期，使叶片生产能根据市场变化快速进行生产线的切换。

Description

一种风电叶片模具分段兼容设计方法
技术领域
本发明属于风电叶片技术领域，具体地，涉及一种风电叶片模具分段兼容设计方法。
背景技术
风电叶片型号如新月异，设计时有借用原有型号进行改型设计的情况存在；通常的做法中，一种型号的模具只能生产一种型号的叶片，如有改型设计的新叶型设计，同样会需要重新制作一套模具；但市场多变，当同族系叶片其中一种需要更多条生产线，而另一种有多余生产线时，如果重新直接配置整体的模具，将会造成资源的浪费，不便于资源的有效利用，并且模具重新设计过程复杂，耗时长，对于同族系风电叶片的设计成本和制作成本带来不必要的浪费。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种风电叶片模具分段兼容设计方法，通过模具分段设计的方式，解决了同族系叶片生产过程中，因多套模具设计带来的生产效率低，生产资源浪费的情况。
本发明为了解决现有技术问题所采用的技术方案如下：
提供一种风电叶片模具分段兼容设计方法，将模具进行分段设计，形成分段模具一和分段模具二，分别对所述分段模具一和分段模具二的分段处进行型面结构设计，所述型面结构设计主要包括在阴模制作时，对分段处做翻边处理，在分段模具一和分段模具二衔接处理时，在所述翻边间预埋隔板，并对所述分段模具一、分段模具二和隔板通过手糊布进行背面手糊处理；翻边方式保证了分段处与其他位置的明确区分，预留了对接空间，避免了在操作时有破损加热系统的风险，隔板保证了在后续在进行兼容操作或切换型号时，方便稳定无损的分开玻璃钢型面；具体的，在分段位置不影响操作的情况下，离分段处最近的位置进行手糊固定，防止玻璃钢型面在进行型号切换时，产生外力导致的形变。
进一步地，因涉及不同段外形组合的光顺过度及尺寸精度要求，还包括在阳模设计时标注参考线，所述参考线通过三维建模工具标注，所述参考线与分段处在同一坐标系下的标注；同时标记线需预先考虑在进行型面对接时的操作宽度，避免操作破损参考线。
进一步地，为了解决在进行模具兼容处理时，在不考虑分段位置的情况下，会切断对接位置的加热丝，导致需花大量时间和精力来处理切断的加热丝，并需考虑单区加热面积固定的限制的问题；还包括对模具内部加热系统的设计，主要包括对所述加热系统进行分区设计，根据大梁、前后缘、法兰边来进行分区，以叶根为起点，按弦向无跨兼容分段位置顺延布置，各所述分区面积相同；加热分区在设计以分段处为基准向两端进行加热区域的分区布置，保证了没有加热区跨域分段处。
进一步地，为了方便进行模具换型、分段运输后安装等作业中，能快速准确地完成线路对接，加热系统的电源线、信号线均在分段处做节点，所述节点位置设有用于快速插拔的插头或插座。
进一步地，还包括液压系统设计，主要包括在所述分段处管路的布置采用软管连接方式，并在所述软管的接口处设有用于快速插拔的接头；软管布置方式方便进行模具换型、分段运输后安装等作业中，能快速整洁的完成管路的对接。
更进一步的，液压系统设计中还可以在所述软管两端各设有一个阀门，用于分段处软管的快速对接。
进一步地，为了使钢架在兼容过程中，满足不同的预弯情况下，模具的钢架在叶尖位置能够保留足够的高度，用于支撑所述模具的钢架在靠近叶尖位置的高度大于叶尖距地面高度，用于保证兼容型叶尖高度方便人员操作；按照载荷均匀分布的方法布置翻转臂，用于钢架在翻转过程中的形变控制，进行有限元分析，保证钢架在翻转过程中的形变符合技术要求。
进一步地，为了型面在分段处能有支撑结构，在所述钢架靠近所述分段处布置一个截面框架。
进一步地，为了钢架间的快速对接，在所述钢架上使用带销轴法兰板实现快速对准需求。
本发明有益效果如下：
通过分段模具的设计，以大部分的分段模具作为主体，替换不同型号模具的分段部位，实现同族系叶片的模具兼容；节约了模具的投入成本，同时减少叶片生产线准备周期，使叶片生产能根据市场变化快速进行生产线的切换。
附图说明
图1为本实施例模具分段处翻边示意图；
图2为本实施例分段模具衔接示意图；
图3为本实施例分段模具衔接示意图分段处放大图A；
图4为本实施例分段模具衔接状态下翻边及隔板手糊固定示意图；
图5为本实施例加热分区示意图；
图6为本实施例加热系统及液压系统快速接驳示意图；
图7为本实施例分段模具衔接示意图法兰板放大图C。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。
如图1和2所示，本实施例提供一种风电叶片模具分段兼容设计方法，将模具进行分段设计，形成分段模具一M和分段模具二N，并分别对分段模具一M和分段模具二N的分段处进行型面结构设计，分段模具一M和分段模具二N从叶片设计角度，均包括SS和PS两个面，型面结构设计主要包括在SS和PS两个面的阴模制作时，对分段处做翻边1处理，具体的，如图1所示，分别在SS和PS两个面上在分段处做翻边1，图1中阴影部分为翻边。
如图2、3和4示，在分段模具一M和分段模具二N衔接处理时，在分段处的翻边1间预埋隔板2，本实施例中，分段处通过图中分段线F区分，并对分段模具一M、分段模具二N和隔板2通过手糊布3进行背面手糊处理；翻边方式保证了分段处与其他位置的明确区分，预留了对接空间，避免了在操作时有破损加热系统的风险，隔板2保证了后续在进行兼容操作或切换型号时，方便稳定无损的分开玻璃钢型面；具体的，在分段位置不影响操作的情况下，通过手糊布3进行手糊固定，防止玻璃钢型面在进行型号切换时，产生外力导致的形变。
本实施例中，因涉及不同段外形组合的光顺过度及尺寸精度要求，还包括在阳模设计时标注参考线，参考线通过三维建模工具标注，参考线与分段处在同一坐标系下的标注，同时标记线需预先考虑在进行型面对接时的操作宽度，避免操作破损参考线，本实施例中，如图4所示，标注间距为400mm，即远离分段处200mm的D处。
如图2和5所示，为了解决在进行分段模具一M和分段模具二N衔接处理时，会切断对接位置的加热丝，导致需花大量时间和精力来处理切断的加热丝，并需考虑单区加热面积固定的限制的问题；还包括对模具内部加热系统的设计，主要包括对加热系统进行分区设计，根据大梁、前后缘、法兰边来进行分区，以叶根为起点，按弦向无跨兼容分段位置顺延布置，各所述分区面积相同；加热分区在设计以分段处为基准向两端进行加热区域的分区布置，保证了没有加热区跨域分段处；本实施例中分区如图5所示。
如图6所示，为了方便进行模具换型、分段运输后安装等作业中，能快速准确地完成线路对接，加热系统的电源线、信号线均在分段处做节点，节点位置设有用于快速插拔的插头和插座4。
还包括液压系统设计，主要包括在分段处管路的布置采用软管5连接方式，并在软管5的接口处设有用于快速插拔的接头；软管布置方式方便进行模具换型、分段运输后安装等作业中，能快速整洁的完成管路的对接。
液压系统设计中还可以在软管5两端各设有一个阀门，用于分段处软管的快速对接。
本实施例中，为了使钢架6在兼容过程中，满足不同的预弯情况下，模具的钢架6在叶尖位置能够保留足够的高度，用于支撑所述模具的钢架在靠近叶尖位置的高度大于叶尖距地面高度，用于保证兼容型叶尖高度方便人员操作；按照载荷均匀分布的方法布置翻转臂，用于钢架6在翻转过程中的形变控制，进行有限元分析，保证钢架6在翻转过程中的形变符合技术要求。
如图2所示，为了型面在分段处能有支撑结构，在钢架6靠近分段处布置一个截面框架B，所述截面框架与所述分段处距离小于所述钢架6中如支撑架7和支撑架70的距离，这种截面框架B的增加提供了进一步的支撑，保证了分段处的稳定和强度。
如图2和7所示，为了钢架间的快速对接，在钢架6上使用带销轴法兰板8实现快速对准需求。
本实施例中，通过分段模具的设计，以大部分的分段模具作为主体，替换不同型号模具的分段部位，实现同族系叶片的模具兼容；节约了模具的投入成本，同时减少叶片生产线准备周期，使叶片生产能根据市场变化快速进行生产线的切换。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明的技术方案所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护之内。

Claims (7)

1.一种风电叶片模具分段兼容设计方法，其特征在于，将模具进行分段设计，形成分段模具一和分段模具二，分别对所述分段模具一和分段模具二的分段处进行型面结构设计，所述型面结构设计主要包括在阴模制作时，对分段处做翻边处理，在分段模具一和分段模具二衔接处理时，在所述翻边间预埋隔板，并对所述分段模具一、分段模具二和隔板通过手糊布进行背面手糊处理；还包括在阳模设计时标注参考线，所述参考线通过三维建模工具标注，所述参考线与分段处在同一坐标系下的标注。
2.根据权利要求1 所述风电叶片模具分段兼容设计方法，其特征在于，还包括对模具内部加热系统的设计，主要包括对所述加热系统进行分区设计，根据大梁、前后缘、法兰边来进行分区，以叶根为起点，按弦向无跨兼容分段位置顺延布置，各所述分区面积相同。
3.根据权利要求2 所述风电叶片模具分段兼容设计方法，其特征在于，加热系统的电源线、信号线均在分段处做节点，所述节点位置设有用于快速插拔的插头或插座。
4.根据权利要求1 所述风电叶片模具分段兼容设计方法，其特征在于，还包括液压系统设计，主要包括在所述分段处管路的布置采用软管连接方式，并在所述软管的接口处设有用于快速插拔的接头；包括在所述软管两端各设有一个阀门用于分段处软管的快速连接。
5.根据权利要求1 所述风电叶片模具分段兼容设计方法，其特征在于，用于支撑所述模具的钢架在靠近叶尖位置的高度大于叶尖距地面高度，用于保证兼容型叶尖高度方便人员操作；按照载荷均匀分布的方法布置翻转臂，用于钢架在翻转过程中的形变控制。
6.根据权利要求5 所述风电叶片模具分段兼容设计方法，其特征在于，在所述钢架靠近所述分段处布置一个截面框架。
7.根据权利要求5 所述风电叶片模具分段兼容设计方法，其特征在于，在所述钢架上使用带销轴法兰板实现快速对准需求。
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