专利名称：复合材料风力机叶片的成型模具的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种制备复合材料风力机叶片的成型模具，尤指一种制备大型复合材料风力机叶片的成型模具。
背景技术：
目前的大中型复合材料风力机叶片基本上都是采取多步成型方法制备先分别制作叶片的上、下外壳和龙骨梁(或腹板)，再采用树脂胶粘成一体。由于粘接处的强度大大低于壳体本身的强度，使得叶壳不能充分发挥其性能，类似开口薄壁梁远不及闭口薄壁梁的承载能力。此外，这种多步法还至少需要三副大型模具，分别用于上壳、下壳和龙骨梁(腹板)的制备。单腹板支撑的叶壳容易产生失稳破坏。倘若使用前缘梁和后缘梁或多块腹板则还须增添更多模具。因此，设备与厂房的投入大、生产周期长，增加了叶片制造成本。
温度对叶片的固化品质影响重大。若在室温下固化，成型后的叶片一般都必须置于大型炉内进行中温后处理，需要额外的设备与厂房投入。倘若在中温下固化，虽然可以省去后处理工序与设备，但在模具内中埋设导热管或导热棒不仅工艺复杂、模腔的整体刚度受到影响，而且对金属模加热、保温往往能耗巨大。模具越多，该问题越突出。
巨型叶片应用的最大障碍是运输。将5兆瓦或以上级的巨型风力机叶片运至风电场，即便可以实现也代价极高，其费用一般达到甚至超过叶片本身的费用。由于多步成型用的模具多、工序复杂、厂房面积大，使得采用这种方法在现场制备巨型叶片同样难以降低成本。
发明内容
本实用新型的目的在于提出一种制备复合材料风力机叶片的成型模具，能够比较方便地在待建风电场的现场一次成型制备大型复合材料风力机叶片。
为达到上述目的，本实用新型包括分段的上下模腔、柔性芯与加热装置，其中加热装置设置在柔性芯的内部。每一段模腔(上模腔和下模腔)的两端设置有连接凸台，该凸台可以与模腔整体铸造成型，也可以与模腔牢固焊接成一体。每个凸台都开设有若干螺孔，便于用螺栓将分段的模腔逐段首尾连接成一个整体。柔性芯由弹性材料密封袋内注入液体或气体构成。加热装置可以是内部包裹有加热电阻丝的导热件如金属件，也可以是进、出口贯通的管状或空心片状导热材料构件，内部循环流导高温液体或气体。
本实用新型的优点是能耗少、现场拼接容易，为大型复合材料风力机叶片的高品质、低成本一次成型制造提供了设备保障。
图1为本实用新型的分段模具。
图2为本实用新型的模具截面。
附图中标号说明1、3-下模腔； 2、4-模腔连接凸台；5-上模腔； 6-柔性芯；7-叶片；8-加热装置。
具体实施方式
实施例请参见图1所示，由铸钢或铸铁制成分段模腔毛坯1、3等，连接凸台2、4可以和模腔整体铸成、也可以是与模腔焊接一起。加工每段模腔的两端面，使彼此平行。在两相邻的模腔首、尾端面安置定位销，并在连接凸台2、4上设置螺栓孔。顺序将两相邻的模腔1和3连成一体后，基于叶型数据参数，采用大型数控机床加工出下模腔1、3和上模腔5。柔性芯袋由弹性材料制造，芯袋横截面与合模后模腔的横截面相似，周长略短。注入液体后，构成柔性芯6。叶片7则夹在柔性芯与上下模腔5与1、3之间。加热装置8为内部包裹有电阻丝的金属件。
权利要求1.一种复合材料风力机叶片的成型模具，其特征在于由分段的上下模腔、柔性芯与加热装置构成，其中加热装置设置在柔性芯的内部。
2.根据权利要求1所述的复合材料风力机叶片成型模具，其特征在于每一段模腔的两端设置有连接凸台，其上开设有若干螺孔，便于将各个模腔段的首尾以螺栓连接成一个整体。
3.根据权利要求1所述的复合材料风力机叶片成型模具，其特征在于所述的柔性芯外部为弹性密封袋、内部为液体或气体。
4.根据权利要求1所述的复合材料风力机叶片成型模具，其特征在于所述的加热装置为内部包裹有电阻丝的导热件。
5.根据权利要求1或4所述的复合材料风力机叶片成型模具，其特征在于所述的加热装置为进出口贯通、内部流导高温液体或气体的导热件。
专利摘要一种制备复合材料风力机大型叶片的成型模具，由分段的上下模腔、柔性芯与加热装置构成，其中加热装置安放在柔性芯的内部，每段模腔的两端设置有连接凸台，其上开设有若干螺栓孔，便于模腔逐段首尾连接成一个模具整体。柔性芯由弹性材料密封袋内注入液体或气体构成。加热装置可以是内部包裹有加热电阻丝的金属件；也可以是进、出口贯通的管状或空心片状导热材料构件，内部循环流导高温液体或气体。本模具具有能耗少、便于现场拼接等优点。
文档编号B29C33/04GK2774743SQ20052004086
公开日2006年4月26日 申请日期2005年4月15日 优先权日2005年4月15日
发明者黄争鸣 申请人:同济大学