CN114919104A - 一种玻璃钢叶轮真空灌注成形模具 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种玻璃钢叶轮真空灌注成形模具，包括上顶板、下底板和模具主体，玻璃钢叶轮包括叶轮底板和环绕固定在叶轮底板上的叶轮叶片；上顶板和下底板均为PVC透明板，模具主体内设有用于配合玻璃钢叶轮灌注成型的模具腔室，上顶板盖合连接在模具腔室的顶端，下底板盖合连接在模具腔室的底端；上顶板上设置有灌注入口，其与模具主体的接触面之间设置有一环形的液体流动槽，由灌注入口进入到液体流动槽内的树脂，经开设在模具主体上且灌注小孔流入模具腔室中，下底板上设置有灌注出口，本发明既有效减少挥发性有机物对大气的污染，又有效提高生产效率，降低了生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种灌注成形模具，尤其是一种玻璃钢叶轮真空灌注成形模具。
背景技术
玻璃钢(FRP)，即纤维强化塑料，一般指用玻璃纤维增强不饱和聚酯、环氧树脂或其他树脂基体，以玻璃纤维或其制品作增强材料的增强塑料，称为玻璃纤维增强塑料。玻璃钢材质具有轻质、高强、耐腐蚀、便于成型以及性能结构的可设计性等特点，已广泛应用于国民经济的各个领域。
根据纤维增强材料的材料特性，国内常用的基本成型工艺主要有如下几种：手糊成型工艺、拉挤成型工艺、缠绕成型工艺、模压成型工艺等，在以玻璃钢为材质的工业离心通风机制造行业，90％以上企业采用传统手糊成形工艺，拉挤成型工艺、缠绕成型工艺不适用风机类产品，模压成型工艺未有探索应用；手糊成型工艺又称接触成型，是以加有固化剂的树脂混合液为基体，以玻璃纤维及其织物为增强材料，在涂有脱模剂的模具上以手工铺放结合，使二者粘接在一起，制造玻璃钢制品的一种工艺方法，该工艺是复合材料生产中最早使用和最普遍应用的一种成型方法，具备投入少上手快的特点，但是在开放的环境中制作成形，树脂内苯乙烯等挥发性有机物挥发至空气中，不仅对大气产生严重污染，对员工职业健康也形成巨大威胁。
本发明旨在攻坚玻璃钢风机叶轮真空灌注一体成型技术，将先进的复合材料成形技术进行研发创新应用到风机行业内，树脂和纤维在密闭的腔体内一次固化成形，既有效减少挥发性有机物对大气的污染，又有效提高生产效率，降低生产成本，创造经济效益。
发明内容
本发明的目的是提供一种玻璃钢叶轮真空灌注成形模具，通过采用叶轮真空灌注一体成型技术，根据离心通风机的叶轮结构特点，设计具有特殊腔体结构的灌注成形模具，根据腔体结构设计特定纤维裁剪尺寸和纤维铺层结构，一次性预先将所有纤维布置在模具内，通过真空导流技术灌入树脂一体固化成形；整个工艺技术既保证叶轮了尺寸精度，又可以控制好树脂固化的气泡率和机械强度，树脂和纤维在密闭的腔体内一次固化成形，既有效减少挥发性有机物对大气的污染，又有效提高生产效率，降低了生产成本。
本发明提供了如下的技术方案：
一种玻璃钢叶轮真空灌注成形模具，包括上顶板、下底板和模具主体，玻璃钢叶轮包括叶轮底板和环绕固定在叶轮底板上的叶轮叶片；上顶板和下底板均为PVC透明板，模具主体内设有用于配合玻璃钢叶轮灌注成型的模具腔室，上顶板盖合连接在模具腔室的顶端，下底板盖合连接在模具腔室的底端；上顶板上设置有灌注入口，其与模具主体的接触面之间设置有一环形的液体流动槽，由灌注入口进入到液体流动槽内的树脂，经开设在模具主体上且灌注小孔流入模具腔室中，下底板上设置有灌注出口。
优选的，模具腔室包括用以成型叶轮底板的底板腔以及用以成型叶轮叶片的叶片腔，模具主体内嵌入多组叶片腔体，叶片腔对应开设在叶片腔体内，且叶片腔体的顶端设置有与灌注小孔对应的灌注孔，其底端贯穿设置且与底板腔连通。
优选的，叶片腔体包括两组盖合连接的组合盒盖，两组组合盒盖盖合连接后，其内部形成有叶片腔。
优选的，每组叶轮叶片的板面均为弧形，且其顶端朝向中心侧形成弧形凸起。
优选的，上顶板和下底板与模具主体通过螺栓固定相连，且接触面上由密封条密封。
优选的，模具主体为铸铝材质。
优选的，叶片腔和底板腔内均填充有纤维布。
优选的，还包括树脂收集桶，树脂收集桶上设有进气管、出气管及压力表，树脂由树脂收集桶内进入上顶板的灌注入口，通过上顶板内的液体流动槽分配进入模具主体的灌注小孔后进入模具腔室，浸透预铺的纤维布层，最后通过下底板的灌注出口由真空泵抽出进入树脂收集桶内，当树脂完全浸透的时候，通过观察树脂收集桶上的压力表检查模具的密封性。
优选的，所述模具主体包括可拆卸固定连接的主模体和脱模板，所述主模体和脱模板内部开设有与叶片腔体对应配合的嵌入槽，所述下底板抵接配合在脱模板的底侧，且所述叶片腔体的底侧还开设有用于配合下底板来成型叶片底板的直角槽。
优选的，主模体与脱模板之间设置有用于密封的密封圈。
本发明的有益效果是：
1、本发明通过采用叶轮真空灌注一体成型技术，根据离心通风机的叶轮结构特点，设计具有特殊腔体结构的灌注成形模具，根据腔体结构设计特定纤维裁剪尺寸和纤维铺层结构，一次性预先将所有纤维布置在模具内，通过真空导流技术灌入树脂一体固化成形；整个工艺技术既保证叶轮了尺寸精度，又可以控制好树脂固化的气泡率和机械强度，树脂和纤维在密闭的腔体内一次固化成形，既有效减少挥发性有机物对大气的污染，又有效提高生产效率，降低了生产成本；
2、由于上顶板和下底板可以为由PVC透明板制作的压板结构，从而可以清晰的看到灌入的树脂的流动情况；
3、且对于特殊腔体结构，尤其是针对本发明中采用的弧面的叶轮叶片，其顶端朝向中心侧还形成有弧形凸起，故而为了解决上述腔室在模具本体上的开设困难，本发明通过采用可拆卸的叶片腔体嵌入到模具本体内的形式，以此来降低叶片腔的制作难度。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明中玻璃钢叶轮的结构示意图；
图2是实施例1中本发明的结构剖视图；
图3是图2中A部分的局部放大图；
图4是本发明的仰视图；
图5是实施例2中模具主体与叶片腔体拆分后的结构示意图；
图6是图5另一视角下的结构示意图；
图7是是实施例3中模具主体内叶片腔体的结构示意图；
图8是图7中叶片腔体嵌入部分的结构示意图；
图9是叶片腔体的结构示意图；
图中的标记：1为上顶板，2为下底板，3为模具主体，4为模具腔室，5 为液体流动槽，6为灌注小孔，7为灌注入口，8为灌注出口，9为密封条，10 为叶片腔体，11为灌注孔，12为叶片腔，13为脱模板，14为主模体，15为直角槽，16为密封圈。
具体实施方式
实施例1
结合图1至图4所示的一种玻璃钢叶轮真空灌注成形模具，在本实施例中，包括上顶板1、下底板2和模具主体3，玻璃钢叶轮包括叶轮底板和环绕固定在叶轮底板上的叶轮叶片；上顶板1和下底板2均为PVC透明板，模具主体3内设有用于配合玻璃钢叶轮灌注成型的模具腔室4，上顶板1盖合连接在模具腔室4的顶端，下底板2盖合连接在模具腔室4的底端；上顶板1上设置有两个灌注入口7，其与模具主体3的接触面之间设置有一环形的液体流动槽5，由灌注入口7进入到液体流动槽5内的树脂，经开设在模具主体3上且灌注小孔6 流入模具腔室4中，下底板2上设置有灌注出口8。
每组叶轮叶片的板面均为弧形，且其顶端朝向中心侧形成弧形凸起。
上顶板1和下底板2与模具主体3通过螺栓固定相连，且接触面上由密封条9密封。
模具主体3为铸铝材质。
叶片腔12和底板腔内均填充有纤维布。
还包括树脂收集桶，树脂收集桶上设有进气管、出气管及压力表，树脂由树脂收集桶内进入上顶板1的灌注入口7，通过上顶板1内的液体流动槽5分配进入模具主体的灌注小孔6后进入模具腔室4，浸透预铺的纤维布层，最后通过下底板2的灌注出口8由真空泵抽出进入树脂收集桶内，当树脂完全浸透的时候，通过观察树脂收集桶上的压力表检查模具的密封性。
实施例2
结合图5至图6所示的一种玻璃钢叶轮真空灌注成形模具，在本实施例中，与实施例1的不同之处在于，模具腔室4包括用以成型叶轮底板的底板腔以及用以成型叶轮叶片的叶片腔12，模具主体3内嵌入多组叶片腔体10，叶片腔 12对应开设在叶片腔体10内，且叶片腔体10的顶端设置有与灌注小孔6对应的灌注孔11，其底端贯穿设置且与底板腔连通。叶片腔体10包括两组盖合连接的组合盒盖，两组组合盒盖盖合连接后，其内部形成有叶片腔12，从而可进一步的降低叶片腔12的制作难度，即，对于如实施例1中所采用的的玻璃钢叶轮的叶轮叶片结构，其形状比较复杂，故而，若将其形状结构直接开设在模具主体内，则及其困难，精度亦较低，故，现有技术中并不会采用此方法成型异形叶轮，而本发明通过采用类似滑块结构的叶片腔体10直接滑入到模具主体3 内的结构，且配合下底板形成用以成型叶轮叶片的模具腔室4结构，从而可大大降低模具腔室中叶片腔的制作难度，且也可以更好的更换叶片腔体以适应不同种类异形叶轮叶片的加工，更换成本亦较低。
实施例3
结合图7至图9所示的一种玻璃钢叶轮真空灌注成形模具，在本实施例中，与实施例2的不同之处在于，为了提高脱模时的效率，故而可增加脱模板13 和叶片腔体10配合的结构，即，将模具主体3设置为包括可拆卸固定连接的主模体14和脱模板13的结构，主模体14和脱模板13内部开设有与叶片腔体10 对应配合的嵌入槽，下底板2抵接配合在脱模板13的底侧，且叶片腔体10的底侧还开设有用于配合下底板2来成型叶片底板的直角槽15。且主模体14与脱模板13之间设置有用于密封的密封圈16。
本发明的工作原理是：根据腔体结构尺寸裁剪纤维，一次性将所有纤维布置于模具腔室4内，封上上顶板1及下底板2，将调好的树脂加入多孔树脂收集桶内，树脂收集桶上有进气管、出气管及压力表，树脂由树脂收集桶内进入上顶板1的灌注入口7，通过上顶板1内的液体流动槽5分配进入模具主体的灌注小孔6后进入模具腔室4，浸透预铺的纤维布层，最后通过下底板2的灌注出口8由真空泵抽出进入树脂收集桶内，由于上下底板2是透明的，可以清晰的观察到树脂的浸透情况，当树脂完全浸透的时候，通过观察树脂收集桶上的压力表可以检查整个模具的密封性，必要时补开真空泵提供负压，待树脂完全固化后拆除上顶板1及下底板2，即可方便的将完整的叶轮产品取出。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种玻璃钢叶轮真空灌注成形模具，其特征在于，包括上顶板、下底板和模具主体，所述玻璃钢叶轮包括叶轮底板和环绕固定在叶轮底板上的叶轮叶片；
所述上顶板和所述下底板均为PVC透明板，所述模具主体内设有用于配合玻璃钢叶轮灌注成型的模具腔室，所述上顶板盖合连接在模具腔室的顶端，所述下底板盖合连接在模具腔室的底端；
所述上顶板上设置有灌注入口，其与模具主体的接触面之间设置有一环形的液体流动槽，由灌注入口进入到液体流动槽内的树脂，经开设在模具主体上且灌注小孔流入模具腔室中，所述下底板上设置有灌注出口。
2.根据权利要求1所述的一种玻璃钢叶轮真空灌注成形模具，其特征在于，所述模具腔室包括用以成型叶轮底板的底板腔以及用以成型叶轮叶片的叶片腔，所述模具主体内嵌入多组叶片腔体，所述叶片腔对应开设在叶片腔体内，且所述叶片腔体的顶端设置有与灌注小孔对应的灌注孔，其底端贯穿设置且与底板腔连通。
3.根据权利要求2所述的一种玻璃钢叶轮真空灌注成形模具，其特征在于，所述叶片腔体包括两组盖合连接的组合盒盖，两组组合盒盖盖合连接后，其内部形成有所述叶片腔。
4.根据权利要求1所述的一种玻璃钢叶轮真空灌注成形模具，其特征在于，每组叶轮叶片的板面均为弧形，且其顶端朝向中心侧形成弧形凸起。
5.根据权利要求1所述的一种玻璃钢叶轮真空灌注成形模具，其特征在于，所述上顶板和下底板与模具主体通过螺栓固定相连，且接触面上由密封条密封。
6.根据权利要求1所述的一种玻璃钢叶轮真空灌注成形模具，其特征在于，所述模具主体为铸铝材质。
7.根据权利要求1所述的一种玻璃钢叶轮真空灌注成形模具，其特征在于，所述叶片腔和所述底板腔内均填充有纤维布。
8.根据权利要求3所述的一种玻璃钢叶轮真空灌注成形模具，其特征在于，还包括树脂收集桶，所述树脂收集桶上设有进气管、出气管及压力表，树脂由树脂收集桶内进入上顶板的灌注入口，通过上顶板内的液体流动槽分配进入模具主体的灌注小孔后进入模具腔室，浸透预铺的纤维布层，最后通过下底板的灌注出口由真空泵抽出进入树脂收集桶内，当树脂完全浸透的时候，通过观察树脂收集桶上的压力表检查模具的密封性。
9.根据权利要求2所述的一种玻璃钢叶轮真空灌注成形模具，其特征在于，所述模具主体包括可拆卸固定连接的主模体和脱模板，所述主模体和脱模板内部开设有与叶片腔体对应配合的嵌入槽，所述下底板抵接配合在脱模板的底侧，且所述叶片腔体的底侧还开设有用于配合下底板来成型叶片底板的直角槽。
10.根据权利要求9所述的一种玻璃钢叶轮真空灌注成形模具，其特征在于，所述主模体与脱模板之间设置有用于密封的密封圈。
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