CN113400676B - 一种风电叶片粘接角模具的成型方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种风电叶片粘接角模具的成型方法，包括以下制备步骤：粘接角代木阴模的设计与制作、玻璃钢柔性阳模外壳制作、玻璃钢阳模的制作、粘接角模具的制作，本发明可以制作外形可调整的粘接角模具阳模，以应对不同型号、不同外形的粘接角需求，达到通用的目的。

Description

一种风电叶片粘接角模具的成型方法

技术领域

本发明涉及非金属复合材料加工成型技术领域，具体涉及一种风电叶片粘接角模具的成型方法。

背景技术

大型风电叶片的制造一般是先分别成型叶片的两个半片：迎风面和背风面，然后通过前后缘粘接角以及其他粘接部件将两个半片粘接在一起。由于性能需要，前后缘粘接角的粘接间隙需要控制在4±3mm以内，这就给粘接角模具设计带来了很大的难度。目前粘接角模具常规的设计及制作方法为：通过截取叶片外形、模拟计算粘接角区域的铺层厚度、预留粘接间隙，计算出粘接角轮廓外形并生成三维模型，使用代木进行阳模CNC加工，翻制粘接角阴模，使用阴模生产前后缘粘接角并试压间隙，再根据间隙调整粘接角模具。采用该方法的缺点是：①粘接角阳模利用率太低，只能供本型号叶片的生产，通常为一次性投入；②叶片结构更改时，粘接角阳模无法再进行使用；③间隙不合适时无法调整粘接角阳模，导致阴模调整难度大、数据不准确。

发明内容

针对风电叶片粘接角模具一次设计准确性不高，间隙波动大，且模具调整周期长、难度大的情况，本发明提供一种风电叶片粘接角模具的成型方法，可以制作外形可调整的粘接角模具阳模，以应对不同型号、不同外形的粘接角需求，达到通用的目的。

本发明为解决上述技术问题采用的技术方案是：一种风电叶片粘接角模具的成型方法，包括以下制备步骤：

步骤一、粘接角代木阴模的设计与制作；截取模叶型截面轮廓，按照结构要求模拟计算粘接角区域的铺层厚度及预留粘接间隙，设计粘接角轮廓，按照叶片模具翼型生成粘接角模具阴模的三维模型，并合理分段，录入CNC加工中心；

步骤二、玻璃钢柔性阳模外壳制作；利用粘接角模具阴模3翻制玻璃钢柔性阳模外壳；

步骤三、玻璃钢阳模的制作；将调节装置的一端固定于玻璃钢柔性阳模外壳上，另一端与阳模钢架焊接，阳模钢架、调节装置及玻璃钢柔性阳模外壳共同组成玻璃钢阳模；

步骤四、粘接角模具的制作；利用制造好的玻璃钢阳模，根据叶型的结构变化、粘接间隙的情况，通过调节装置，调整玻璃钢柔性阳模外壳的形状，在调节好的玻璃钢柔性阳模外壳上即可继续使用真空灌注成型技术制备粘接角模具。

进一步的，步骤二中玻璃钢柔性阳模外壳制作的方法为：在粘接角模具阴模上铺设一定厚度的玻璃纤维布层，采用真空灌注技术，加热固化至tg值大于80℃。

进一步的，调节装置包括若干个调节组件，每一个调节组件包括连接螺栓Ⅰ、旋钮及连接螺栓Ⅱ；连接螺栓Ⅰ、旋钮及连接螺栓Ⅱ从上到下依次设置，连接螺栓Ⅰ的一端与旋钮螺纹连接，连接螺栓Ⅰ的另一端与阳模钢架相连，连接螺栓Ⅱ的一端与旋钮螺纹连接，连接螺栓Ⅱ的另一端与玻璃钢柔性阳模外壳相连。

进一步的，旋钮为上、下两端均设置有螺纹口的连接件，连接螺栓Ⅰ与旋钮上端的螺纹口相连 ，连接螺栓Ⅱ与旋钮下端的螺纹口相连。

本发明的有益效果主要表现在以下几个方面：本发明利用相同翼型族的叶片外形有较大相似性，通过制作柔性外形可调节粘接角阳模，能够达到各叶型粘接角阳模通用的目的，减少成本投入，同时由于玻璃钢阳模比代木阳模有更好的耐候性和强度，其使用寿命也有较大提升。

附图说明

图1是本发明的叶型截面轮廓和粘接角轮廓的结构示意图；

图2是本发明的粘接角模具阴模的结构示意图；

图3是本发明的可调节粘接角阳模的结构示意图；

图4是图3中调节装置放大的结构示意图；

图5是本发明的粘接角模具制作的结构示意图；

图中标记：1、叶型截面轮廓，2、粘接角轮廓，3、粘接角模具阴模，4、玻璃钢柔性阳模外壳，5、阳模钢架，6、调节装置，7、粘接角模具，8、连接螺栓Ⅰ，9、旋钮，10、连接螺栓Ⅱ。

具体实施方式

结合附图对本发明实施例加以详细说明，本实施例以本发明技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

根据附图可知，一种风电叶片粘接角模具的成型方法，包括以下制备步骤：

步骤一、粘接角代木阴模的设计与制作；截取模叶型截面轮廓1，按照结构要求模拟计算粘接角区域的铺层厚度及预留粘接间隙，设计粘接角轮廓2，按照叶片模具翼型生成粘接角模具阴模3的三维模型，并合理分段，录入CNC加工中心，提前准备一定体积的泡沫、代木，用于粘接角模具阴模3的铣磨加工；

步骤二、玻璃钢柔性阳模外壳制作；利用粘接角模具阴模3翻制玻璃钢柔性阳模外壳4；粘接角模具阴模3上铺设一定厚度的玻璃纤维布层，采用真空灌注技术，加热固化至tg值大于80℃；

步骤三、玻璃钢阳模的制作；将调节装置6的一端固定于玻璃钢柔性阳模外壳4上，调节装置6的另一端与阳模钢架5焊接，阳模钢架5、调节装置6及玻璃钢柔性阳模外壳4共同组成玻璃钢阳模；调节装置6主要是利用螺栓的进退原理设计，调节装置6的连接螺栓Ⅰ8手糊固定于固化好的玻璃钢柔性阳模外壳4上，另一端连接螺栓Ⅱ10与阳模钢架5焊接，旋钮9为上、下两端均设置有螺纹口的连接件，连接螺栓Ⅰ8与旋钮9上端的螺纹口相连，连接螺栓Ⅱ10与旋钮9下端的螺纹口相连；旋钮9的上、下螺纹口中有一个为正螺纹，有一个为反螺纹，可通过旋转旋钮9来调节连接螺栓Ⅱ10和连接螺栓Ⅰ8间的距离；多个调节装置6组合使用，即可通过旋钮9来调节玻璃钢柔性阳模外壳4形状的功能，然后将玻璃钢阳模整体脱模；

步骤四、粘接角模具的制作；利用制造好的玻璃钢阳模，根据叶型的结构变化、粘接间隙的实际情况，通过旋转旋钮9来调节连接螺栓Ⅱ10和连接螺栓Ⅰ8间的距离，进而调整玻璃钢柔性阳模外壳4的形状，在调节好的玻璃钢柔性阳模外壳4上即可继续使用真空灌注成型技术制备粘接角模具7。

调节装置6包括若干个调节组件，每一个调节组件包括连接螺栓Ⅰ8、旋钮9及连接螺栓Ⅱ10；连接螺栓Ⅰ8、旋钮9及连接螺栓Ⅱ10从上到下依次设置，连接螺栓Ⅰ8的一端与旋钮9螺纹连接，连接螺栓Ⅰ8的另一端与阳模钢架5相连，连接螺栓Ⅱ10的一端与旋钮9螺纹连接，连接螺栓Ⅱ10的另一端与玻璃钢柔性阳模外壳4相连。

还需要说明的是，在本文中，诸如Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims (4)

1.一种风电叶片粘接角模具的成型方法，其特征在于：包括以下制备步骤：

步骤一、粘接角代木阴模的设计与制作；截取模叶型截面轮廓，按照结构要求模拟计算粘接角区域的铺层厚度及预留粘接间隙，设计粘接角轮廓，按照叶片模具翼型生成粘接角模具阴模的三维模型，并合理分段，录入CNC加工中心；

步骤二、玻璃钢柔性阳模外壳制作；利用粘接角模具阴模翻制玻璃钢柔性阳模外壳；

步骤三、玻璃钢阳模的制作；将调节装置的一端固定于玻璃钢柔性阳模外壳上，另一端与阳模钢架焊接，阳模钢架、调节装置及玻璃钢柔性阳模外壳共同组成玻璃钢阳模；

步骤四、粘接角模具的制作；利用制造好的玻璃钢阳模，根据叶型的结构变化、粘接间隙的情况，通过调节装置，调整玻璃钢柔性阳模外壳的形状，在调节好的玻璃钢柔性阳模外壳上即可继续使用真空灌注成型技术制备粘接角模具。

2.根据权利要求1所述的一种风电叶片粘接角模具的成型方法，其特征在于：步骤二中玻璃钢柔性阳模外壳制作的方法为：在粘接角模具阴模上铺设一定厚度的玻璃纤维布层，采用真空灌注技术，加热固化至tg值大于80℃。

3.根据权利要求1所述的一种风电叶片粘接角模具的成型方法，其特征在于：调节装置包括若干个调节组件，每一个调节组件包括连接螺栓Ⅰ、旋钮及连接螺栓Ⅱ；连接螺栓Ⅰ、旋钮及连接螺栓Ⅱ从上到下依次设置，连接螺栓Ⅰ的一端与旋钮螺纹连接，连接螺栓Ⅰ的另一端与阳模钢架相连，连接螺栓Ⅱ的一端与旋钮螺纹连接，连接螺栓Ⅱ的另一端与玻璃钢柔性阳模外壳相连。

4.根据权利要求3所述的一种风电叶片粘接角模具的成型方法，其特征在于：旋钮为上、下两端均设置有螺纹口的连接件，连接螺栓Ⅰ与旋钮上端的螺纹口相连，连接螺栓Ⅱ与旋钮下端的螺纹口相连。

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