一种风扇叶片的仿真与生产方法技术

本发明专利技术公开了一种风扇叶片的仿真与生产方法，(1)、利用有限元分析软件进行动平衡仿真模拟测试，然后进行优化设计修改；(2)、校准光固化成型设备，然后对风扇叶片进行逐层打印成型；(3)、取出打印成型的风扇叶片，对风扇叶片进行实际的测试。采用上述方法的本发明专利技术可减少试错次数，成型尺寸精度高，一体化成型，整体力学强度较高，便于风扇叶片测试。

Simulation and production method of fan blade

The invention discloses a production method and Simulation of fan blade, (1), dynamic balance simulation test using finite element analysis software, and then optimize the design modification; (2), the calibration light curing equipment, and then the fan blade by layer printing; (3), the fan blade out of print forming the actual fan blade test. By adopting the method, the invention can reduce the times of trial and error, have high forming dimension precision, form an integral shape, and have higher mechanical strength of the whole, so that the fan blade test is convenient.

【技术实现步骤摘要】
一种风扇叶片的仿真与生产方法
本专利技术涉及一种风扇叶片的仿真与生产方法。
技术介绍
风扇叶片是一种曲面零件，它不仅有尺寸精度的要求，而且还有功能性的要求。只有达到要求的设计，才能进行开模量产。所以在开模前要进行测试以及调校扇叶动平衡。有时甚至在开模后还需要经过漫长的测试模具和修改模具过程。所以在开模前，需要对风扇叶片进行单件或少量的生产进行测试。目前风扇叶片在开模前的生产是将扇叶分拆成部件，经CNC机加工成型后，胶黏成整体叶轮，尺寸精度及内应力均难以控制，导致尺寸精度低，风扇叶片整体的机械强度较低，给动平衡及风量测试带来不可控的结构性误差。目前没有能有效的办法解决风扇页面测试样件的高效制造及低成本试错的方法，同时也缺少在前期设计时的有限元设计分析，也增加了试错次数。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本专利技术提供一种减少试错次数，成型尺寸精度高，可一体化成型，整体机械强度较高，便于测试的风扇叶片的仿真与生产方法。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种风扇叶片的仿真与生产方法，该方法包括如下三个步骤：(1)、利用有限元分析软件对风扇叶片的三维模型进行动平衡仿真模拟测试，然后根据测试结果，进行优化设计和修改；(2)、校准光固化成型设备，使得激光光斑初始位置与成型平台中心位置完全一致，再将所述风扇叶片的三维模型数据摆放至成型平台中心，使所述风扇叶片中心位置与成型平台中心位置重合，然后激光光斑聚焦到光固化材料的表面，使之由点到线，由线到面顺序凝固，从而对所述风扇叶片进行逐层打印成型；(3)、取出打印成型的风扇叶片，对所述风扇叶片进行实际的尺寸检测以及动平衡测试。光固化材料为液态光敏树脂，该液态光敏树脂屈服点拉伸强度55mpa，断裂伸长率57％，密度1.10g/cm3；激光波长采用455nm。本专利技术的有益效果是：由于首先利用有限元分析软件进行动平衡仿真模拟测试，可以初步分析出设计效果，并作出优化修改，因此可以减少试错的次数。同时采用基于光固化成型技术的生产工艺，成型尺寸精度高，可一体化成型，避免了对风扇叶片的拆分CNC加工，风扇叶片的尺寸精度以及整体机械强度都得到了保证，达到了设计的要求，便于测试。具体实施方式在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本专利技术，但并不构成对本专利技术的限定。本专利技术的一种风扇叶片的仿真与生产方法，该方法包括如下三个步骤：(1)、利用有限元分析软件对风扇叶片的三维模型进行动平衡仿真模拟测试，然后根据测试结果，进行优化设计和修改；(2)、校准光固化成型设备，使得激光光斑初始位置与成型平台中心位置完全一致，再将所述风扇叶片的三维模型数据摆放至成型平台中心，使所述风扇叶片中心位置与成型平台中心位置重合，然后激光光斑聚焦到光固化材料的表面，使之由点到线，由线到面顺序凝固，从而对所述风扇叶片进行逐层打印成型；(3)、取出打印成型的风扇叶片，对所述风扇叶片进行实际的尺寸检测以及动平衡测试。首先利用有限元分析软件进行动平衡仿真模拟测试，有限元分析软件可以用ANSYS初步分析出设计效果，并作出优化修改，因此可以减少试错的次数。对光固化成型设备的校准，可以避免激光散射现象导致风扇叶片在成型过程中的误差，造成叶片重量不一。光固化成型设备所使用的材料为LA04标号光敏树脂，使成型后的风扇叶片机械强度达到要求，该光敏树脂屈服点拉伸强度55mpa，断裂伸长率57％，密度1.10g/cm3，该种光敏树脂所成型的零件有足够的机械强度，可以达到测试的要求，而与种光敏树脂材料所对应的激光波长为455nm。固化成型后使用3D扫描设备进行3D测量，并比对相关数值，安装电机旋转测试，测试出风扇叶片的风量并ANSYS仿真数据进行比对，因此采用有限元分析软件初步分析和光固化成型的结合可有效减少试错次数，成型尺寸精度高，一体化成型，整体机械强度较高，避免了对风扇叶片的拆分CNC加工，风扇叶片的尺寸精度以及整体机械强度都得到了保证，达到了设计的要求，便于测试。以上所述仅为本专利技术的实施方式而已，并不限制本专利技术，对于本领域的技术人员来说，本专利技术可以有各种更改和变化。凡在本专利技术的原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种风扇叶片的仿真与生产方法，其特征在于该方法包括如下三个步骤：(1)、利用有限元分析软件对风扇叶片的三维模型进行动平衡仿真模拟测试，然后根据测试结果，进行优化设计和修改；(2)、校准光固化成型设备，使得激光光斑初始位置与成型平台中心位置完全一致，再将所述风扇叶片的三维模型数据摆放至成型平台中心，使所述风扇叶片中心位置与成型平台中心位置重合，然后激光光斑聚焦到光固化材料的表面，使之由点到线，由线到面顺序凝固，从而对所述风扇叶片进行逐层打印成型；(3)、取出打印成型的风扇叶片，对所述风扇叶片进行实际的尺寸检测以及动平衡测试。

【技术特征摘要】
1.一种风扇叶片的仿真与生产方法，其特征在于该方法包括如下三个步骤：(1)、利用有限元分析软件对风扇叶片的三维模型进行动平衡仿真模拟测试，然后根据测试结果，进行优化设计和修改；(2)、校准光固化成型设备，使得激光光斑初始位置与成型平台中心位置完全一致，再将所述风扇叶片的三维模型数据摆放至成型平台中心，使所述风扇叶片中心位置与成型平台中心位置重合，然后激光光斑聚焦到...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭保华，
申请(专利权)人：佛山美立三维科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44