CN112720952B - 一种长叶柄复合材料叶片的制作模具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种长叶柄复合材料叶片的制作模具，叶柄模具在叶柄上下中心的平面分割成上、下叶柄模，叶柄模腔分割成上、下叶柄模腔；叶身模具在叶身前后缘最大轮廓线的连线形成的曲面分割成上、下叶身模，叶身模腔分割成上、下叶身模腔；上、下叶柄模、上、下叶身模的前、后壁上设置有至少一个启模机构和多个固定机构，合模后，二者由固定机构固定在一起，定位销Ⅰ和Ⅱ分别位于定位孔Ⅰ和Ⅱ、定位孔Ⅲ和Ⅳ内；叶柄和叶身模具组装后，半圆凸台插在半圆凹槽内，由位于定位销孔和定位销槽内的定位销定位，由固定在多对螺栓孔内的螺栓固定。本发明结构简单，制作容易、周期短，制作成本低，其制造的叶片易脱模，精确度高，废品率低。

Description

一种长叶柄复合材料叶片的制作模具

技术领域

本发明属于长叶柄复合材料叶片制作技术领域，涉及一种长叶柄复合材料叶片的制作模具。

背景技术

叶片作为冷却风机中的重要部件，其种类越来越多，结构也越来越复杂，对于叶片的生产及加工要求也越来越高。模具作为生产叶片的重要工具，其结构也越来越复杂，以往叶片模具在设计时，考虑到叶片在模具中成型会出现膨胀现象，所以在模具上设计有活块，在叶片出模前，将活块全部取出，这样才能将叶片全部脱模，叶片脱模繁琐，模具安装和脱模都很复杂，周期长，叶片制作时间长，且由于活块较多，要求制作配合精度高，一旦误差较大，造成叶片制作精度差，废品率高。这样的模具无论在设计还是在加工上都需要很长时间才能完成，而且后期的模具维修也很费时费力，大大提高了产品的生产成本。现在叶片朝着重量轻，刚度好的方向发展，出现了复合材料长叶柄叶片，对于复合材料长叶柄叶片来说，叶柄和叶片模具是分开制作的，采用上述制作方式更加复杂。

发明内容

本发明的目的就是解决现有技术中存在的上述问题，提供一种长叶柄复合材料叶片的制作模具，该模具结构简单，制作容易，制作周期短，制作成本低，其制造的叶片易脱模，精确度高，废品率低。

为实现上述目的，本发明的技术解决方案是：一种长叶柄复合材料叶片的制作模具，包括叶柄模具和叶身模具；

所述叶柄模具包括上、下叶柄模；叶柄模腔与叶柄型面完全匹配的叶柄模具在叶柄上下中心的平面分割成上、下叶柄模，叶柄模腔分割成上、下叶柄模腔；上、下叶柄模的相对面上分别设置有至少一个定位孔Ⅰ和Ⅱ，合模后，定位销Ⅰ位于定位孔Ⅰ和Ⅱ内；上、下叶柄模的前、后壁上设置有至少一个起模机构和均匀设置有多个固定机构，合模后二者由固定机构固定在一起；

所述叶身模具包括上、下叶身模；叶身模腔与叶身型面完全匹配的叶身模具在叶身前后缘最大轮廓线的连线形成的曲面分割成上、下叶身模，叶身模腔分割成上叶身模腔和下叶身模腔；上、下叶身模在叶柄一端的端壁上开有叶柄的能合成一个与叶柄型面完全匹配的容纳槽的半圆容纳槽；上、下叶身模的相对面上分别设置有至少一个定位孔Ⅲ和Ⅳ，合模后，定位销Ⅱ位于定位孔Ⅲ和Ⅳ内；上、下叶身模的前、后壁上设置有至少一个启模机构和均匀设置有多个固定机构，合模后，二者由固定机构固定在一起；

所述上、下叶身模在叶柄一端的端壁上分别围绕半圆容纳槽外圆外侧设置有半圆凸台；所述上、下叶柄模在与上、下叶身模相对的端壁上分别设置有与半圆凸台相匹配的半圆凹槽；并在上、下叶柄模和上、下叶身模的相对面上设置有多对螺栓孔和下叶柄模上的定位销孔和下叶身模上的定位销槽；叶柄和叶身模具组装后，半圆凸台插在半圆凹槽内，由位于定位销孔和定位销槽内的定位销定位，由固定在多对螺栓孔内的螺栓固定。

进一步优选地，所述叶身模具还包括与叶根端面前缘和后缘型面相匹配的切块Ⅰ和Ⅱ、与叶尖端面型面相匹配的切块Ⅲ；下叶身模在叶柄一端的端壁上端面半圆容纳槽的两侧分别设置有与切块Ⅰ和Ⅱ相匹配的凹槽Ⅰ和Ⅱ，在另一端的端壁上端面设置有与切块Ⅲ相匹配的凹槽Ⅲ；合模后，上、下叶身模之间由切块Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ封堵凹槽Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ。切块Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ的存在，使上、下叶身模更容易脱模。

进一步优选地，所述启模机构包括由螺钉固定在上叶柄模和上叶身模前或后壁上的上角形板启模块、由螺钉固定在下叶柄模和下叶身模前或后壁上对应位置的下角形板启模块和启模长螺栓；上角形板启模块上开有与启模长螺栓相匹配的螺纹孔；启模长螺栓螺纹连接在上角形板启模块的螺纹孔内，下端位于下角形板启模块上端面上。本结构不影响上模和下模其它结构的设置，且结构简单，合模时，启模长螺栓不与下角形板启模块上端面接触，不影响合模；启模时，启模长螺栓顶紧在下角形板启模块上端面上，靠这个顶紧力将上叶柄模和上叶身模脱离下叶柄模和下叶身模，开启。

进一步优选地，所述固定机构包括由螺钉固定在上叶柄模和上叶身模前或后壁上的上角形板加压块、由螺钉固定在下叶柄模和下叶身模前或后壁上对应位置的下角形板加压块和加压长螺栓、螺母；上、下角形板加压块上开有光孔，螺母焊接固定在下角形板加压块下端面光孔下端；加压长螺栓穿过上、下角形板加压块的光孔后螺纹连接在螺母上。本结构不影响上模和下模其它结构的设置，且结构简单，合模时，在热压机逐渐将上、下叶柄模和上、下叶身模合模后，将加压长螺栓螺纹拧紧在螺母上，靠将上、下角形板加压块压紧固定在一起的力，将上、下叶柄模和上、下叶身模加压固定在一起；脱模时，拧松螺栓到脱出螺母即可。

进一步优选地，所述上、下叶柄模和上、下叶身模的定位孔Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ、定位销孔和定位销槽内安装有定位套Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ、定位销套。定位套Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ、定位销套是耐磨件，避免了在上和下叶柄模合模时、上和下叶身模合模时，定位销Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ、定位销与定位套Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ、定位销套的相互磨损，提高了使用寿命，且磨损后定位套Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ、定位销套容易更换。

本发明将模具分割为叶柄模具和叶身模具，并将叶柄模具分割成上、下叶柄模，将叶身模具分割成上、下叶身模，各部分分别进行机床加工，加工操作简单，制作周期短，精确度高，废品率低，节省了模具的加工费用。叶片制作好后，将模具放在一可以调节高度差的水平工作台上或者只是叶柄模具部分的水平工作台可以调节高低差，然后用启模机构和起吊设备将上叶柄模和上叶身模取下后，将调整叶柄模具部分的水平工作台下降到大于下叶柄模的高度，下叶柄模靠重力逐渐脱离叶柄，有切块的，叶柄脱出后再将下叶身模的切块Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ取下后，再利用起吊设备就可以将整个叶片从下叶身模具取出了。由于本发明的下叶柄模靠重力逐渐脱离叶柄，无需为了脱模而将下叶柄模具设计有拔模斜度和切块，保证了叶柄直角部位的制造精度，设计简单，加工周期短，成本低。

总之，本发明模具结构简单，制作容易，制作周期短，制作成本低，其制造的叶片易脱模，精确度高，废品率低，制作成本低。特别适合复合材料长叶柄叶片制作。

附图说明

图1为本发明的主视图；

图2为本发明的左视图；

图3为本发明的俯视图；

图4为图3的AA剖视图；

图5为图3的BB剖视图；

图6为本发明中上叶柄模的主视图；

图7为图6的CC剖视图；

图8为本发明中上叶柄模的仰视图；

图9为本发明中上叶柄模的右视图；

图10为本发明中下叶柄模的主视图；

图11为图6的DD剖视图；

图12为本发明中下叶柄模的左视图；

图13为本发明中下叶柄模的俯视图；

图14为本发明中上叶身模的主视图；

图15为本发明中上叶身模的仰视图；

图16为图15的E向视图；

图17为图15的F向视图；

图18为本发明中下叶身模的主视图；

图19为本发明中上叶身模的俯视图；

图20为图19的H向视图；

图21为图19的I向视图；

图22为本发明中下叶柄模自动脱落示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的描述。

如图1至图22所示，本实施例包括叶柄模具和叶身模具。

所述叶柄模具包括上、下叶柄模1和2。叶柄模腔与叶柄23型面完全匹配的叶柄模具在叶柄上下中心的平面7分割成上、下叶柄模1和2，叶柄模腔分割成上、下叶柄模腔27和30。上、下叶柄模1和2的相对面上分别设置有一个定位孔Ⅰ 28和Ⅱ 32，合模后，定位销Ⅰ20位于定位孔Ⅰ 28和Ⅱ 32内。上、下叶柄模1和2的前、后壁上分别设置有一个启模机构和均匀设置有两个固定机构，合模后二者由固定机构固定在一起。

所述叶身模具包括上、下叶身模15和16。叶身模腔与叶身24型面完全匹配的叶身模具在叶身前后缘最大轮廓线的连线形成的曲面14分割成上、下叶身模15和16，叶身模腔分割成上叶身模腔34和下叶身模腔40。上、下叶身模15和16在叶柄一端的端壁上开有能合成一个与叶柄型面完全匹配的容纳槽的叶柄的半圆容纳槽37和8；上、下叶身模15和16的相对面上的两对角上分别设置有一个定位孔Ⅲ 36和Ⅳ 43，合模后，定位销Ⅱ 21位于定位孔Ⅲ 36和Ⅳ 43内。上、下叶身模15和16的前、后壁上设置有两个启模机构和均匀设置有三个固定机构，合模后，二者由固定机构固定在一起。

所述上、下叶身模15、16在叶柄一端的端壁上分别围绕半圆容纳槽37和8外圆外侧设置有半圆凸台35和41。所述上、下叶柄模1、2在与上、下叶身模15、16相对的端壁上分别设置有与半圆凸台35和41相匹配的半圆凹槽45和44；并在上、下叶柄模1、2和上、下叶身模15、16的相对面上设置有多对螺栓孔和下叶柄模2上的定位销孔31和下叶身模16上的定位销槽42。叶柄和叶身模具组装后，半圆凸台35和41插在半圆凹槽45和44内，由位于定位销孔31和定位销槽42内的定位销22定位，由固定在多对螺栓孔内的螺栓固定。开有多对螺栓孔的上、下叶柄模1、2的位置有容纳螺栓的凹槽33。

优选地，所述启模机构包括由螺钉6和弹簧垫圈固定在上叶柄模1和上叶身模15前或后壁上的上角形板启模块4、由螺钉6和弹簧垫圈固定在下叶柄模2和下叶身模16前或后壁上对应位置的下角形板启模块5和启模长螺栓3。上角形板启模块4上开有与启模长螺栓3相匹配的螺纹孔；启模长螺栓3螺纹连接在上角形板启模块4的螺纹孔内，下端位于下角形板启模块5上端面上。

优选地，所述固定机构包括由螺钉固定在上叶柄模1和上叶身模15前或后壁上的上角形板加压块9、由另一螺钉11固定在下叶柄模2和下叶身模16前或后壁上对应位置的下角形板加压块12和加压长螺栓10、螺母13；上、下角形板加压块9、12上开有光孔，螺母13焊接固定在下角形板加压块12下端面光孔下端；加压长螺栓10穿过上、下角形板加压块9、12的光孔后螺纹连接在螺母13上。

优选地，所述叶身模具还包括与叶根端面前缘和后缘型面相匹配的切块Ⅰ 25和Ⅱ26、与叶尖端面型面相匹配的切块Ⅲ 19。下叶身模16在叶柄一端的端壁上端面半圆容纳槽37和8的两侧分别设置有与切块Ⅰ 25和Ⅱ 26相匹配的凹槽Ⅰ 38和Ⅱ 39，在另一端的端壁上端面设置有与切块Ⅲ 19相匹配的凹槽Ⅲ 46。合模后，上、下叶身模15和16之间由切块Ⅰ25、Ⅱ 26和Ⅲ 19封堵凹槽Ⅰ 38、Ⅱ 39和Ⅲ 46。

优选地，所述上、下叶柄模1、2和上、下叶身模15、16的定位孔Ⅰ 28、Ⅱ 32、定位孔Ⅲ 36和Ⅳ 43、定位销孔31和定位销槽42内安装有定位套Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ、耐磨定位销套。

当然，本发明还有其它多种实施例，在不违背本发明精神和实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于等同技术的改进，属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (3)

1.一种长叶柄复合材料叶片的制作模具，其特征在于：包括叶柄模具和叶身模具；

所述叶柄模具包括上、下叶柄模；叶柄模腔与叶柄型面完全匹配的叶柄模具在叶柄上下中心的平面分割成上、下叶柄模，叶柄模腔分割成上、下叶柄模腔；上、下叶柄模的相对面上分别设置有至少一个定位孔Ⅰ和Ⅱ，合模后，定位销Ⅰ位于定位孔Ⅰ和Ⅱ内；上、下叶柄模的前、后壁上设置有至少一个启模机构和均匀设置有多个固定机构，合模后二者由固定机构固定在一起；

所述叶身模具包括上、下叶身模；叶身模腔与叶身型面完全匹配的叶身模具在叶身前后缘最大轮廓线的连线形成的曲面分割成上、下叶身模，叶身模腔分割成上叶身模腔和下叶身模腔；上、下叶身模在叶柄一端的端壁上开有叶柄的能合成一个与叶柄型面完全匹配的容纳槽的半圆容纳槽；上、下叶身模的相对面上分别设置有至少一个定位孔Ⅲ和Ⅳ，合模后，定位销Ⅱ位于定位孔Ⅲ和Ⅳ内；上、下叶身模的前、后壁上设置有至少一个启模机构和均匀设置有多个固定机构，合模后，二者由固定机构固定在一起；所述启模机构包括由螺钉固定在上叶柄模和上叶身模前或后壁上的上角形板启模块、由螺钉固定在下叶柄模和下叶身模前或后壁上对应位置的下角形板启模块和启模长螺栓；上角形板启模块上开有与启模长螺栓相匹配的螺纹孔；启模长螺栓螺纹连接在上角形板启模块的螺纹孔内，下端位于下角形板启模块上端面上；

所述上、下叶身模在叶柄一端的端壁上分别围绕半圆容纳槽外圆外侧设置有半圆凸台；所述上、下叶柄模在与上、下叶身模相对的端壁上分别设置有与半圆凸台相匹配的半圆凹槽；并在上、下叶柄模和上、下叶身模的相对面上设置有多对螺栓孔和下叶柄模上的定位销孔和下叶身模上的定位销槽；叶柄和叶身模具组装后，半圆凸台插在半圆凹槽内，由位于定位销孔和定位销槽内的定位销定位，由固定在多对螺栓孔内的螺栓固定；

所述叶身模具还包括与叶根端面前缘和后缘型面相匹配的切块Ⅰ和Ⅱ、与叶尖端面型面相匹配的切块Ⅲ；下叶身模在叶柄一端的端壁上端面半圆容纳槽的两侧分别设置有与切块Ⅰ和Ⅱ相匹配的凹槽Ⅰ和Ⅱ，在另一端的端壁上端面设置有与切块Ⅲ相匹配的凹槽Ⅲ；合模后，上、下叶身模之间由切块Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ封堵凹槽Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ。

2.根据权利要求1所述的长叶柄复合材料叶片的制作模具，其特征在于：所述固定机构包括由螺钉固定在上叶柄模和上叶身模前或后壁上的上角形板加压块、由螺钉固定在下叶柄模和下叶身模前或后壁上对应位置的下角形板加压块和加压长螺栓、螺母；上、下角形板加压块上开有光孔，螺母焊接固定在下角形板加压块下端面光孔下端；加压长螺栓穿过上、下角形板加压块的光孔后螺纹连接在螺母上。

3.根据权利要求1或2所述的长叶柄复合材料叶片的制作模具，其特征在于：所述上、下叶柄模和上、下叶身模的定位孔Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ、定位销孔和定位销槽内安装有定位套Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ、定位销套。

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