一种叶片模具制造系统及叶片模具制造方法技术方案

本发明专利技术提供一种叶片模具制造系统及叶片模具制造方法，该系统包括：分段式叶片模具模架、3D打印机、随行送料车，其中，分段式叶片模具模架，位于3D打印机的打印范围之内；3D打印机，用于在分段式叶片模具模架上分层打印出阴模式的叶片模具型腔；随行送料车，与3D打印机的料箱相连，用于为3D打印机的料箱补料。本发明专利技术通过在分段式叶片模具模架上分层打印出阴模式的叶片模具型腔的方式，省去制作叶片阳模的成本，可以大大提高大型叶片模具的制造精度并降低其制造成本。由于采用模腔整体打印成型，叶片模具所分的段数可以增加，每一段模具的长度可以进一步缩短，可彻底解决在模具生产过程中由于模具分段引起的叶片模具裂缝和漏气的现象，可提高叶片的质量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及模具制造领域，尤其涉及。
技术介绍
随着风力发电机组叶轮的大型化，叶片长度不断增加，现有叶片长度已达数十米，重量达十到十多吨，使得叶片运输成本和运输难度逐步增加，特别是位于山区和丘陵地带的风场，运输难度和开辟运输通道的费用会大大增加。为了解决叶片运输的问题，目前叶片生产厂商采用将叶片生产制造搬迁到风场或风场附近进行，有的厂商还将叶片模具进行分段，以便进行模具的运输。目前，大型叶片模具一般由玻璃钢材料制成。传统的大型叶片模具制造时，首先需根据叶片的叶型加工阳模，然后由阳模翻制阴模，再将翻制好的阴模固定到模架上。制模中由于玻璃钢模具经过阳模翻制阴模、搬运、阴模固定等工序，加之模具尺寸较大，叶片模具型腔的精度难以保证，且对于为方便运输而将模具分段后，模具再次被拼接后，很容易在模具反复加热和冷却过程中，造成拼接部位的裂缝，造成阴模在真空吸注中漏气。
技术实现思路
本专利技术实施例提供，通过利用3D打印机直接打印制模，以提高大型叶片模具的制造精度并降低其制造成本。为解决上述技术问题并达到上述技术目的，本专利技术的第一个方面，提供了一种叶片模具制造系统，所述叶片模具制造系统包括:分段式叶片模具模架、3D打印机、随行送料车，其中，所述分段式叶片模具模架，位于所述3D打印机的打印范围之内；所述3D打印机，用于在所述分段式叶片模具模架上分层打印出阴模式的叶片模具型腔；所述随行送料车，与所述3D打印机的料箱相连，用于为所述3D打印机的料箱补料。本专利技术通过在分段式叶片模具模架上分层打印出阴模式的叶片模具型腔的方式，省去制作叶片阳模的成本，可以大大提高大型叶片模具的制造精度并降低其制造成本。由于采用模腔整体打印成型，叶片模具所分的段数可以增加，每一段模具的长度可以进一步缩短，从而方便了模具的运输。并且，采用3D打印技术制模，可彻底解决将分段模具合并后，在模具生产过程中出现的裂缝和漏气的现象，可提高叶片生产的质量，从而提高企业的经济效益。本专利技术的第二个方面，提供了一种叶片模具制造系统，其中，所述叶片模具制造系统还可以包括:打印头更换站，其包括:3D打印机用的打印头和工具，以及存储和更换3D打印机用的打印头和工具的仓库。通过打印头更换站可根据需要更换3D打印机用的打印头，并利用仓库存储3D打印机用的打印头和工具，以适应3D打印产品需要。本专利技术的第三个方面，提供了一种叶片模具制造系统，其中，所述3D打印机可以包括五轴联动3D打印机，该五轴联动3D打印机包括:五轴联动控制系统、运动执行部件、打印材料输送线、两条平行的轨道；其中，所述分段式叶片模具模架位于所述两条平行的轨道内的所述3D打印机的打印范围之内。该五轴联动3D打印机设备可以用于实现任意三维立体实体表面的打印功能。本专利技术的第四个方面，提供了一种叶片模具制造系统，其中，所述五轴联动3D打印机还可以包括用于打印和刮模快速成型材料的两轴打印头；所述打印头更换站中所述3D打印机用的打印头中也包括用于打印和刮模快速成型材料的两轴打印头。本专利技术还可通过该两轴打印头对叶片模具的型腔表面层进行密封层处理和抛光打磨处理。与传统的制模相比，模具型面的精确高、密封性好。本专利技术的第五个方面，提供了一种叶片模具制造系统，其中，所述分段式叶片模具模架可以包括:分段模架、玻璃钢阴模模腔、真空吸注系统、模具加热系统。通过利用真空吸注系统进行真空吸注树脂以将叶片模具联接为牢固的整体，可以大大提高叶片模具的坚固性。通过利用模具加热系统进行模具加热，可以促进真空吸注的树脂的固化。本专利技术的第六个方面，提供了一种叶片模具制造系统，其中，所述随行送料车可以为机动或电动罐车，通过其自带的送料管线，将快速成型材料送入所述3D打印机的料箱。本专利技术的第七个方面，提供了一种叶片模具制造系统，其中，所述快速成型材料可以是一种混合型材料和复合型材料；所述的混合型材料可以包括如下的一种或者多种:石膏与纤维素的混合材料，轻质快干水泥与纤维素的混合材料；所述的复合型材料可以包括如下的一种或者多种:代木树脂、轻木树脂、泡沫树脂、尼龙玻纤、聚纤维脂PPSF材料、聚碳酸酯PC材料、高强度ABS-M30i材料、丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物ABSi材料、基础创新塑料PC-ABS材料、热塑性材料PC-1SO材料。该快速成型材料方便快速成型，并方便进行密封层处理和抛光打磨处理。为解决上述技术问题并达到上述技术目的，本专利技术的第八个方面，本专利技术实施例提供了一种基于上述叶片模具制造系统的叶片模具制造方法，其中，所述叶片模具制造方法包括:将分段式叶片模具模架置于3D打印机的打印范围之内；利用所述3D打印机在所述分段式叶片模具模架上分层打印出阴模式的叶片模具型腔。本专利技术方法通过在分段式叶片模具模架上分层打印出阴模式的叶片模具型腔的方式，省去制作叶片阳模的成本，可以大大提高大型叶片模具的制造精度并降低其制造成本。由于采用模腔整体打印成型，叶片模具所分的段数可以增加，每一段模具的长度可以进一步缩短，从而方便了模具的运输。并且，采用3D打印技术制模，可彻底解决将分段模具合并后，在模具生产过程中出现的裂缝和漏气的现象，可提高叶片生产的质量，从而提高企业的经济效益。本专利技术的第九个方面，提供了一种基于上述叶片模具制造系统的叶片模具制造方法，其中，所述利用所述3D打印机在所述分段式叶片模具模架上分层打印出阴模式的叶片模具型腔，可以包括:利用所述3D打印机，于管状钢架支撑的玻璃钢模托上打印快速成型材料，以形成模腔中层；将模具加热电热丝置于所述模腔中层上，并在模具加热电热丝上设置作为模腔表层的玻璃丝布；通过真空吸注树脂，将所述模腔表层的玻璃丝布、所述模具加热电热丝、所述模腔中层和所述玻璃钢模托联接为牢固的整体。通过利用真空吸注树脂以将叶片模具联接为牢固的整体，可以大大提高叶片模具的牢固可靠性。本专利技术的第十个方面，提供了一种基于上述叶片模具制造系统的叶片模具制造方法，其中，所述通过真空吸注树脂，将所述模腔表层的玻璃丝布、所述模具加热电热丝、所述模腔中层和所述玻璃钢模托联接为牢固的整体后，所述叶片模具制造方法还包括:通过加热以便促进真空吸注的所述树脂的固化；所述加热方式至少包括如下的一种:电阻丝加热、铜管水加热、PB管水加热、高温膜加热。通过进行模具加热，可以大大促进真空吸注的树脂的固化。本专利技术的第十一个方面，提供了一种基于上述叶片模具制造系统的叶片模具制造方法，其中，所述模腔表层的玻璃丝布采用的玻璃纤维可以为增强型纤维材料，该增强型纤维材料可以包括:E-玻璃纤维、S-玻璃纤维。通过采用增强型纤维材料制作模腔表层的玻璃丝，由于增强型纤维材料具有如下特点:(I)比强度高，比模量大；(2)材料性能具有可设计性；(3)抗腐蚀性和耐久性能好；(4)热膨胀系数与混凝土的相近。这些特点使得增强型纤维材料能满足现代结构向大跨、高耸、重载、轻质高强以及在恶劣条件下工作发展的需要，同时也能满足现代建筑施工工业化发展的要求。本专利技术的第十二个方面，提供了一种基于上述叶片模具制造系统的叶片模具制造方法，其中，所述真空吸注的所述树脂为热固性基体树脂，该热固性基体树脂包括:聚酯树月旨、乙烯基树脂和环氧树脂。本专利技术采用的热固性基体树脂使叶片模具具有高比模、比强、耐烧蚀、耐腐、防震、耐疲劳本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种叶片模具制造系统，其特征在于，所述叶片模具制造系统包括：分段式叶片模具模架、3D打印机、随行送料车，其中，所述分段式叶片模具模架，位于所述3D打印机的打印范围之内；所述3D打印机，用于在所述分段式叶片模具模架上分层打印出阴模式的叶片模具；所述随行送料车，与所述3D打印机的料箱相连，用于为所述3D打印机的料箱补料。

【技术特征摘要】
1.一种叶片模具制造系统，其特征在于，所述叶片模具制造系统包括:分段式叶片模具模架、3D打印机、随行送料车，其中， 所述分段式叶片模具模架，位于所述3D打印机的打印范围之内； 所述3D打印机，用于在所述分段式叶片模具模架上分层打印出阴模式的叶片模具； 所述随行送料车，与所述3D打印机的料箱相连，用于为所述3D打印机的料箱补料。2.如权利要求1所述叶片模具制造系统，其特征在于，所述叶片模具制造系统还包括: 打印头更换站，其包括:3D打印机用的打印头和磨削工具，以及存储所述打印头和所述磨削工具的仓库。3.如权利要求1或2所述叶片模具制造系统，其特征在于， 所述3D打印机包括五轴联动3D打印机，该五轴联动3D打印机包括:五轴联动控制系统、运动执行部件、打印材料输送线、两条平行的轨道；其中，所述分段式叶片模具模架位于所述两条平行的轨道内的所述3D打印机的打印范围之内。4.如权利要求3所述叶片模具制造系统，其特征在于， 所述五轴联动3D打印机还包括用于打印和刮模快速成型材料的两轴打印头；所述打印头更换站中所述3D打印机用的打印头中也包括用于打印和刮模快速成型材料的两轴打印头。5.如权利要求1所述叶片模具制造系统，其特征在于， 所述分段式叶片模具模架包括:分段模架、玻璃钢阴模模腔、真空吸注系统、模具加热系统。·6.如权利要求1所述叶片模具制造系统，其特征在于， 所述随行送料车为机动或电动罐车，通过其自带的送料管线，将快速成型材料送入所述3D打印机的料箱。7.如权利要求4或6所述叶片模具制造系统，其特征在于，所述快速成型材料是一种混合型材料和复合型材料；所述的混合型材料包括如下的一种或者多种:石膏与纤维素的混合材料，轻质快干水泥与纤维素的混合材料；所述的复合型材料包括如下的一种或者...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖恩荣，薛文彦，马桂超，
申请(专利权)人：南京飓能电控自动化设备制造有限公司，
类型：发明
国别省市：