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CN114347514A - 叶片主梁成型的模具组件和成型方法 - Google Patents

叶片主梁成型的模具组件和成型方法 Download PDF

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CN114347514A
CN114347514A CN202111667187.7A CN202111667187A CN114347514A CN 114347514 A CN114347514 A CN 114347514A CN 202111667187 A CN202111667187 A CN 202111667187A CN 114347514 A CN114347514 A CN 114347514A
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warping
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左刘洋
齐志攀
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Shanghai Electric Wind Power Group Co Ltd
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Shanghai Electric Wind Power Group Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种叶片主梁成型的模具组件和成型方法,模具组件包括:模具,所述模具具有型腔,所述型腔用于容纳用于成型叶片主梁的结构布层;防翘元件,所述防翘元件在朝向型腔的侧壁一侧具有贴合于所述侧壁的贴合部,所述防翘元件在朝向所述结构布层的一侧具有施力部,所述施力部与待成型叶片主梁型面一致,所述施力部抵接于所述模具内铺设的结构布层。使用该模具组件在主梁成型过程中,防翘元件贴合型腔的侧壁抵接结构布层,能够压紧铺设于型腔内的结构布层,因此边缘区域的结构布层由于逐渐累积产生的弯曲翘起被压平,边缘区域结构布层之间会变得紧实,从而解决了树脂注塑固化后与结构布层在主梁边缘区域形成的翘边以及立面凹陷夹杂的缺陷。

Description

叶片主梁成型的模具组件和成型方法
技术领域
本发明涉及风机叶片制造领域,尤其是涉及一种叶片主梁成型的模具组件和成型方法。
背景技术
叶片主梁作为风机叶片的主要承力部件,常使用高强度单向UD玻纤布铺层真空灌注成型。由于主梁涉及的布层数较多,需要逐层铺设于模具型腔内,这样会导致边缘区域的结构布层逐渐累积弯曲翘起,且布设真空体系时,表面的真空袋膜与主梁型腔的侧壁腾空、存在间隙,从而导致树脂注塑固化后与弯曲纤维布层在主梁边缘区域形成“翘边”,边缘的结构布层翘起后,布层之间产生了间隙,真空灌注后立面辅材(脱模布等)连同树脂会夹杂到结构布层之间,形成立面凹陷夹杂的缺陷。
发明内容
本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中叶片主梁成型过程中产生翘边和立面凹陷夹杂的缺陷,提供一种叶片主梁成型的模具组件和成型方法。
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题:
一种叶片主梁成型的模具组件,所述模具组件包括:
模具,所述模具具有型腔,所述型腔用于容纳用于成型叶片主梁的结构布层;
防翘元件,所述防翘元件在朝向型腔的侧壁一侧具有贴合于所述侧壁的贴合部,所述防翘元件在朝向所述结构布层的一侧具有施力部,所述施力部与待成型叶片主梁型面一致,所述施力部抵接于所述模具内铺设的结构布层。
使用该模具组件在主梁成型过程中,防翘元件贴合型腔的侧壁抵接结构布层,能够压紧铺设于型腔内的结构布层,因此边缘区域的结构布层由于逐渐累积产生的弯曲翘起被压平,边缘区域结构布层之间会变得紧实,从而解决了树脂注塑固化后与结构布层在主梁边缘区域形成的翘边以及立面凹陷夹杂的缺陷。
较佳地,所述防翘元件在背离结构布层方向有缓冲面,所述缓冲面与所述施力部形成的夹角小于90度。
该结构设置,使得缓冲面与结构布层表面夹角大于90度,形成一个比较缓的坡度,在布设真空体系时,表面的真空袋膜在缓冲面与结构布层上紧密接触,有效的填充缓冲面与结构布层拐角位置的空间,减少拐角富树脂产生,设置缓冲面还能减少防翘元件的质量,减小成型后叶片主梁表面产生的压痕。
较佳地,所述缓冲面为曲面,所述曲面朝所述防翘元件的内部凹陷。
该结构设置,使得形成的坡度更缓,表面的真空袋膜等与之接触更紧密,也能更大限度地减轻质量。
较佳地,所述防翘元件由PVC或者PET材料制作而成。
该结构设置,PVC或者PET材料质量较小,进一步减小成型后叶片主梁表面产生的压痕,而且取材容易、成本低,实用性强。
较佳地,所述防翘元件由隔离膜包裹。
该结构设置,叶片主梁成型脱模后,防翘元件直接拿掉,而且可以重复使用。
一种叶片主梁的成型方法,使用上述的模具组件,其包括以下步骤:
S100:在所述模具的型腔内铺设结构布层;
S200:紧靠型腔的侧壁放置所述防翘元件;
S300:布设真空体系,真空灌注。
在本方案中,结构布层铺设结束后引入防翘元件,相比人工控制压实结构布层和辅材,操作更加简单、实用,有效防止主梁边缘区域产生的翘边和立面凹陷夹杂缺陷,免除后续打磨切割处理操作,节省人工成本及避免打磨粉尘等造成污染。
较佳地,在步骤S100之前,还包括以下步骤:
S10:在叶片主梁模具的型腔内铺设导流网隔离膜,在型腔的侧壁及拐角处固定压实;
S20:铺设脱模布,在结构布层厚度方向预留有能够翻至结构布层的预留脱模布部分;
在步骤S100和步骤S200之间包括步骤S21:将预留脱模布部分翻至结构布层,拉紧、铺平固定。
在本方案中,预留脱模布将结构布层包裹,进一步避免边缘的结构布层产生翘边。
较佳地,其特征在于,在步骤S10和步骤S20之间,还包括步骤S11:铺设防凹陷夹杂纤维布,在结构布层厚度方向预留有能够翻至结构布层的预留防凹陷夹杂纤维布部分;
在步骤S21之后还包括步骤S22:将预留防凹陷夹杂纤维布部分翻至结构布层,拉紧、铺平固定。
在本方案中,防凹陷夹杂纤维布用于防止边缘的结构布层向上凸起,进而使得边缘的结构布层之间没有间隙,从而避免边缘的结构布层夹杂辅材。
较佳地,所述防凹陷夹杂纤维布为单轴向布。
较佳地,防凹陷夹杂纤维布预留的部分超出结构布层厚度至少30mm。
本发明的积极进步效果在于:
使用该模具组件在主梁成型过程中,防翘元件贴合型腔的侧壁抵接结构布层,能够压紧铺设于型腔内的结构布层,因此边缘区域的结构布层由于逐渐累积产生的弯曲翘起被压平,边缘区域结构布层之间会变得紧实,从而解决了树脂注塑固化后与结构布层在主梁边缘区域形成的翘边以及立面凹陷夹杂的缺陷。
附图说明
图1为现有技术中叶片主梁成型的缺陷示意图。
图2为本发明一较佳实施例的防翘元件在模具的型腔中工作状态示意图。
图3为本发明一较佳实施例的防翘元件结构示意图。
图4a为本发明一较佳实施例的防翘元件横截面结构示意图。
图4b、图4c和图4d为本发明其他实施例中防翘元件横截面结构示意图。
图5为本发明一较佳实施例的叶片主梁的成型方法的流程图。
附图标记说明
叶片主梁100
翘边110
立面凹陷夹杂120
结构布层200
侧壁300
型腔400
防翘元件500
贴合部510
施力部520
缓冲面530
脱模布600
导流网隔离膜700
真空袋膜800
防凹陷夹杂纤维布900
具体实施方式
下面通过实施例的方式进一步说明本发明,但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
如图1和图2所示,现有技术中生产叶片主梁100由于在模具型腔400内铺设布层较多,边缘区域的结构布层200会逐渐累积弯曲翘起,因此真空灌注后树脂与结构布层200在主梁边缘区域会形成翘边110,边缘的结构布层200翘起后,布层之间产生了间隙,真空灌注后立面辅材(脱模布等)连同树脂会夹杂到结构布层200之间,形成立面凹陷夹杂120的缺陷。
如图2所示,本实施例公开了一种叶片主梁100成型的模具组件,包括:模具和防翘元件500,模具具有型腔400,用于容纳用于成型叶片主梁100的结构布层200,防翘元件500朝向型腔400的侧壁300一侧具有贴合部510,朝向结构布层200的一侧具有施力部520,施力部520与待成型叶片主梁100型面一致,施力部520抵接于模具内铺设的结构布层200。在本实施例中,侧壁300上铺设有导流网隔离膜700,贴合部510贴合于导流网隔离膜700,在其他实施例中,没有铺设导流网隔离膜700时,贴合部510直接贴合至型腔400的侧壁300。防翘元件500抵靠型腔400的侧壁300并抵接结构布层200,能够压紧铺设于型腔400内的结构布层200,进而将边缘区域的结构布层200产生的翘边110压平,由于翘边110被压平,边缘区域结构布层200之间会变得紧实,避免产生立面凹陷夹杂120。
具体地,如图2和图3所示,防翘元件500整体上呈长条状,贴合部510与模具侧壁300表面形状相同,一般是平面,当贴合部510与侧壁300上的导流网隔离膜700贴合时,防翘元件500与导流网隔离膜700之间没有间隙,防翘元件500能够压平模具型腔400内边缘区域的结构布层200产生的弯曲翘起。施力部520与待成型的主梁型面一致,这样能够使真空灌注中防翘元件500可以稳定紧压在结构布层200上,而且防翘元件500在真空灌注后可以稳定紧压在叶片主梁100上。布设真空体系时,防翘元件500与非边缘区域的结构布层200之间形成一个拐角,真空袋膜800在拐角处易腾空而产生间隙,导致灌注后拐角处产生多余的树脂,因此在防翘元件500背离结构布层200方向设置有缓冲面530,缓冲面530与施力部520形成的夹角小于90度,即缓冲面530与结构布层200夹角大于90度,这样在布设真空时,由于缓冲面530坡度比较缓,这样拐角处易于被填充,铺设真空袋膜800后,拐角处的空间被真空袋膜800填充,从而避免拐角处产生间隙;设置缓冲面530同时可以减小防翘元件500的质量,减小在成型后叶片主梁100表面产生的压痕,如图4a、图4b、图4c和图4d所示,缓冲面530可以是平面或者曲面,优选缓冲面530是曲面,当缓冲面530是曲面时,缓冲面530朝着防翘元件500的内部凹陷,使得形成的坡度更缓,表面的真空袋膜800在拐角处填充更紧密,也能更大限度的减轻质量,优选横截面为图4a。
在本实施例中,模具组件中用到的模具是现有技术中用于真空灌注的模具,防翘元件500选择轻质材料制作而成,优选PVC或者PET材料,可以是PVC或者PET板材切割加工而成,也可以选择玻璃纤维通过注塑成型,由于选择了轻质材料可以减小在成型后的主梁表面产生的压痕,取材容易而且成本低。防翘元件500采用隔离膜(图中未示出)包裹,隔离膜可以采用聚乙烯膜或者聚丙烯膜。叶片主梁100成型脱模后,防翘元件500直接拿掉,去掉隔离膜之后而且可以重复使用。
如图5所示,本实施例还公开了一种叶片主梁100的成型方法,使用上述的模具组件,其包括以下步骤:
S1:在主梁模具型腔400内铺设导流网隔离膜700,在型腔400的侧壁300及拐角处固定压实;
S2:沿型腔400的侧壁300铺设防凹陷夹杂纤维布900,布层宽度50mm-200mm,防凹陷夹杂纤维布900具有超出结构布层200厚度至少30mm的预留防凹陷夹杂纤维布900部分;
S3:沿型腔400的侧壁300在防凹陷夹杂纤维布900上铺设脱模布600,脱模布600具有超出结构布层200厚度50mm-200mm的预留脱模布600部分;
S4:在型腔400内铺设结构布层200;
S5:将预留脱模布600部分翻至覆盖结构布层200上表面,拉紧、铺平固定;
S6:将预留防凹陷夹杂纤维布900部分翻至覆盖结构布层200上表面,拉紧、铺平固定;
S7:紧靠型腔400的侧壁300放置所述防翘元件500;
S8:铺设真空袋膜800,布设真空体系,按常规工艺灌注。
在本实施例中,布设真空体系,抽真空时先进行预抽紧,检查确认防翘元件500紧贴导流网隔离膜700,固化脱模后,去除防翘元件500及防凹陷夹杂纤维布900即可转入使用。防凹陷夹杂纤维布900使用玻璃纤维单轴向布,具有良好的充模性和覆膜性。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式,但是本领域的技术人员应当理解,这仅是举例说明,本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下,可以对这些实施方式做出多种变更或修改,但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种叶片主梁成型的模具组件,其特征在于,所述模具组件包括:
模具,所述模具具有型腔,所述型腔用于容纳用于成型叶片主梁的结构布层;
防翘元件,所述防翘元件在朝向型腔的侧壁一侧具有贴合于所述侧壁的贴合部,所述防翘元件在朝向所述结构布层的一侧具有施力部,所述施力部与待成型叶片主梁型面一致,所述施力部抵接于所述模具内铺设的结构布层。
2.如权利要求1所述的叶片主梁成型的模具组件,其特征在于,所述防翘元件在背离结构布层方向有缓冲面,所述缓冲面与所述施力部形成的夹角小于90度。
3.如权利要求2所述的叶片主梁成型的模具组件,其特征在于,所述缓冲面为曲面,所述曲面朝所述防翘元件的内部凹陷。
4.如权利要求1所述的叶片主梁成型的模具组件,其特征在于,所述防翘元件由PVC或者PET材料制作而成。
5.如权利要求1-4中任意一项所述的叶片主梁成型的模具组件,其特征在于,所述防翘元件由隔离膜包裹。
6.一种叶片主梁的成型方法,其特征在于,其使用如权利要求1-5任意一项所述的模具组件,所述成型方法包括以下步骤:
S100:在所述模具的型腔内铺设结构布层;
S200:紧靠型腔的侧壁放置所述防翘元件;
S300:布设真空体系,真空灌注。
7.如权利要求6所述的叶片主梁成型方法,其特征在于,在步骤S100之前,还包括以下步骤:
S10:在叶片主梁模具的型腔内铺设导流网隔离膜;
S20:铺设脱模布,在结构布层厚度方向预留有能够翻至结构布层的预留脱模布部分;
在步骤S100和步骤S200之间包括步骤S21:将预留脱模布部分翻至结构布层,拉紧、铺平固定。
8.如权利要求7所述的叶片主梁成型方法,其特征在于,在步骤S10和步骤S20之间,还包括步骤S11:铺设防凹陷夹杂纤维布,在结构布层厚度方向预留有能够翻至结构布层的预留防凹陷夹杂纤维布部分;
在步骤S21之后还包括步骤S22:将预留防凹陷夹杂纤维布部分翻至结构布层,拉紧、铺平固定。
9.如权利要求8所述的叶片主梁成型方法,其特征在于,所述防凹陷夹杂纤维布为单轴向布。
10.如权利要求8所述的叶片主梁成型方法,其特征在于,防凹陷夹杂纤维布预留的部分超出结构布层厚度至少30mm。
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