[发明专利]一种风电叶片主模型的制作工艺

说明书

技术领域

 本发明涉及一种主模型的制作工艺，具体讲是涉及一种风电叶片主模型的制作工艺。属风电叶片成型技术领域。

背景技术

风电叶片模具的主模型长度尺寸均在40米以上,现有的制作方法主要有两种:方法一是采用木头截面板的方式,即按长度方向将叶片主模型分割成多个截面，将各个截面板依顺序摆放好,在截面板上铺放木条或木板,之后糊制玻璃钢气密层,最后通过刮汽车腻子修型达到所需要的模具主模型；此种制作方法便于操作,但最大的缺陷是型面精度不准确,同时不能分段制作，不利于运输。方法二是在金属框架上按长度方向设置竖向钢截面板，然后在钢制截面板上整体焊接20×20×2㎜的金属小方管，之后在其上糊制玻璃钢气密层，在表面铺覆环氧树脂代木，待环氧树脂代木固化后进行CNC数控加工，达到最终的叶片模具主模型。第二种方法的加工型面精度准确，可以分段，便于运输，但成本相对较高，耗用大量的钢材，且制作过程中特别是焊接金属小方管多，对员工素质要求太高，此外制作生产周期较长。

发明内容

为了解决上述现有技术中存在的缺陷，本发明的目的是提供一种型面精度准确,可分段制作，便于运输且成本低，易加工的叶片模具主模型的成型方法。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种风电叶片主模型的制作工艺，包括步骤如下：

1）利用水平投影方式制作底部的金属钢架平台，该平台为空间网格状，其表面的平整度≤3mm；

2）在步骤1）的平台台面上平铺且固定有一层木质板材，其厚度为15-20㎜；该木质板材的外边缘超出所述金属钢架周边至少50mm；将该木质板材的表面清理干净；

3）在清理干净的木质板材表面上涂覆厚度为1-3㎜的环氧树脂白炭黑腻子，以预设计的主模型形状层叠摆放多块EPS聚苯乙烯固态泡沫，并在相邻2块EPS聚苯乙烯固态泡沫之间涂抹所述环氧树脂白炭黑腻子将其粘接固定，形成一EPS聚苯乙烯固态泡沫摆放体；其摆放的高度比预设计的主模型高度高出5～50mm，EPS聚苯乙烯固态泡沫摆放体周边的外形尺寸与所述木质板材的表面积相同；然后固化，成型为EPS聚苯乙烯固态泡沫型面；

4）通过内存有所述叶片外形数据的CNC数控机床对步骤3）形成的EPS聚苯乙烯固态泡沫型面进行加工，其型面的偏移量为15～40mm；

5）在步骤4）的型面上糊制玻璃钢气密层，不断将糊制过程中产生的气泡清除；该玻璃钢气密层的外边缘将所述EPS聚苯乙烯固态泡沫型面和与其粘接的木质板材以及底部金属钢架全部包覆于其中； 

6）检测步骤5）玻璃钢气密层的真空度； 

7）在满足真空度要求的玻璃钢气密层层面上，均匀铺覆有环氧树脂代木层，其铺覆厚度为15-35㎜，常温下固化；

8）利用步骤4）所述CNC数控机床对固化后的环氧树脂代木层表面进行加工，去除5-15㎜厚的环氧树脂代木层，成型为与所述风电叶片外型一致的环氧树脂代木型面；

9）将步骤8）的环氧树脂代木型面打磨后，在其上均匀喷涂有胶衣层；再经固化、打磨和抛光处理后得到所述主模型。

步骤1）所述的金属钢架为分段设置，每段金属钢架的宽度≤4.5m，长度≤20m；所述空间网格状的平台由多根方管以≤1200×1200mm的间隙垂直交叉，间隔焊接而成；其中，方管的规格为60×60×4mm，高度为400～600mm。

步骤2）所述的木质板材为整块或拼接块；该整块或拼接块通过螺栓固定在所述金属钢架上，所述螺栓的头部嵌装于所述木质板材的上平面且低于该木质板材表面的高度，相邻两个螺栓之间的间距为200～300mm；相邻两块木质板材的拼接处留有2～3mm缝隙。

上述的木质板材为木质多层层压板、密度板或纯木板中任一种。

步骤3）所述的环氧树脂白炭黑腻子由环氧树脂、树脂固化剂与白炭黑以100∶25∶12的质量比混合均匀搅拌而成。

步骤5）所述玻璃钢气密层厚度为5～10mm；其玻璃钢气密层的外边缘大于所述底部金属钢架台面的周边至少50mm；所述玻璃钢气密层糊制过程中采用滚子加手糊的方式将其内产生的气泡清除。