一种用于制作涡轮叶片的模具的制作方法

本实用新型涉及涡轮叶片生产设备的技术领域，特别涉及一种用于制作涡轮叶片的模具。

背景技术：

不饱和聚酯树脂是近代塑料工业发展中的一个重要品种，在工业、农业、地产以及国防工业有着广泛的运用。特别是用于纤维材料（主要是玻璃纤维）增强的聚酯树脂，固化后成为不溶的热固型增强塑料，俗称玻璃钢。近年来不饱和树脂成功运用于人造石行业，借着房地产行业的兴起，不饱和聚酯树脂产量在2000年后飙升，2017年年底，全国不饱和聚酯树脂总产能超过600万吨。

目前不饱和聚酯树脂的合成工艺仍以二元酸与二元醇的熔融法缩聚反应为主，由于树脂品种不同，反应时间由10小时～50小时不等，反应期间搅拌不能停止，一旦停止，物料将有可能固化在反应釜中造成巨大的损失，所以设备运行费用较大。

目前不饱和聚酯树脂的涡轮叶片多采用直叶式涡轮叶片，从流体力学的角度讲，叶片上每个点由于旋转半径不同，所以叶片上的每个地方线速度是一样的，叶梢（叶片尾部）部分线速度最大，代表做功能力越强，如果从叶片根部到叶梢部分都采用一个形状，就会导致功率的浪费。

如图1所示，现研发了一种涡轮叶片，包括叶片本体1，叶片本体1的叶梢和叶根关于基准线沿相反方向扭转，叶梢与叶根的相对扭转角为α度。其中，基准线为垂直于叶根表面的直线，且基准线穿过叶根表面两侧边的中点连线的中点，叶片本体1横截面呈对称设置的拱形。

由于上述涡轮叶片较为复杂，没有能够制作上述涡轮叶片的模具。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种用于制作涡轮叶片的模具，具有能够制作上述涡轮叶片的优点。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种用于制作涡轮叶片的模具，包括上模和下模，所述上模的分型面和下模的分型面对应于叶片本体的叶梢的边为叶梢边，对应于叶片本体的叶根的边为叶根边，叶梢边和叶根边均呈拱形设置，

所述上模的分型面的叶梢边和叶根边关于基准线相对扭转角度γ，且α<γ ；

所述下模的分型面的叶梢边和叶根边关于基准线相对扭转角度γ，且α<γ ；

其中，基准线为垂直于叶根边所在平面的直线，且基准线穿过叶根边两端点连线的中点。

通过采用上述技术方案，可制成所需的涡轮叶片，由于制作涡轮叶片的材料具有弹性系数，毛坯件冲压后会反弹，所以采取α<γ的方式，给涡轮叶片留有反弹的空间。

进一步的，0<γ-α<10。

通过采用上述技术方案，由于不同的材料反弹系数也不同，可根据不同的材料设置不同的扭转角度γ。

进一步的，3<γ-α<8。

通过采用上述技术方案，可更加精确的压制出所需要的搅拌片。

进一步的，所述叶根边呈对称设置的拱形，且拱形叶根边的顶点相对两端于的端点相对高度为H毫米。

通过采用上述技术方案，拱形受压时会把这个力传给相临的部分抵住拱足散发的力就可以承受更大的压力，如此设置增强了叶片本体的强度。

进一步的，3≤H≤8。

通过采用上述技术方案，使得压制出的叶片本体具有较好的强度，并在从叶梢到叶根的过渡过程中保持了叶片本体表面的顺畅性。

进一步的，5≤H≤8。

通过采用上述技术方案，在叶片本体搅拌物料时，容易砸伤叶片本体导致叶片本体线型变形，如此设置可进一步增强了叶片本体强度。

进一步的，所述上模的分型面和下模的分型面的叶梢边的两个拐角设置成两个大小不一的圆弧形导角。

通过采用上述技术方案，于叶片本体叶梢两端的高度不一致，背向物料一侧的叶梢拐角高于迎向物料的一侧，为了减小叶片本体受到的阻力，叶梢背向物料一侧的圆弧倒角设置的较大。

进一步的，所述上模和下模的叶根边均沿背向叶梢边的方向设有固定块。

通过采用上述技术方案，上模和下模在压制毛坯件时，毛坯件受上模和下模的压力可能会在两者之间产生偏移，固定块压紧毛坯件的叶根尾部延伸的部分可避免毛坯件的移动。

进一步的，所述上模为凸模，下模为凹模。

通过采用上述技术方案，压制涡轮叶片时，将毛坯件放置于凹模内，凸模插入凸模内，即可压制出涡轮叶片，此外凹模将毛坯件限制在其内，减少其受压时产生的偏移。

进一步的，所述上模的成型面和下模的成型面的长与宽的比值介于3到5之间。

通过采用上述技术方案，使得叶片本体的工作效率较高，耗能更低。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

1.通过本模具，可精准快速地制作所需的涡轮叶片；

2. 通过α<γ的设置，能够减少材料弹性系数的影响，更加贴合设计的模具；

3.通过固定块的设置，减少毛坯件受压时产生的偏移，使得涡轮叶片的成型精度更高。

附图说明

图1是背景技术的示意图；

图2是实施例中用于体现模具的示意图；

图3是实施例中用于体现毛坯件的示意图；

图4是实施例中用于体现上模的示意图；

图5是实施例中用于体现下模的示意图；

图6是实施例中用于体现成型面横剖线的示意图。

图中，1、叶片本体；2、上模；3、下模；4、叶梢边；5、叶根边；6、固定块；7、毛坯件。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“底面”和“顶面”、“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

实施例：一种用于制作涡轮叶片的模具，如图2、4和5所示，包括上模2和下模3，上模2与下模3之间为叶片本体1的毛坯件7，上模2的分型面与下模3的分型面完全重合，上模2的分型面和下模3的分型面对应于叶片本体1的叶梢的边为叶梢边4，对应于叶片本体1的叶根的边为叶根边5，上模2和下模3的分型面的叶梢边4和叶根边5关于基准线相对扭转。

叶片本体1（见图1）的叶梢的两个拐角设置成了两个大小不一的圆弧导角，相应地，上模2（见图4）的分型面和下模3（见图5）的分型面的叶梢边4的两个拐角设置成两个大小不一的圆弧形导角。

如图4和5所示，在具体实施过程中，上模2的分型面和下模3的分型面的叶梢边4也可不进行导角处理，保留原结构。

上模2和下模3的叶根边5均沿背向叶梢边4的方向设有固定块6，上模2和下模3在压制毛坯件7（见图3）时，毛坯件7（见图3）受上模2和下模3的压力可能会在两者之间产生偏移，固定块6压紧毛坯件7（见图3）的叶根尾部延伸的部分可避免毛坯件7（见图3）的移动，提高涡轮叶片的成型精度。

如图2和6所示，上模2和下模3的成型面的横剖线为对称设置的拱形，拱形横剖线的两个端点为d，拱形横剖线的顶点为D，顶点D相对于两个端点d连线的垂直距离为H，3≤H≤8，优选地，5≤H≤8。拱形受压时会把这个力传给相临的部分抵住拱足散发的力就可以承受更大的压力，如此设置增强了叶片本体1（见图1）的强度。

如图4、5和6所示，由于叶片本体1（见图1）在加工时，叶梢的两个拐角会加工成两个大小不一的圆弧形导角，所以上模2和下模3的分型面的圆弧形导角临界位置处至叶根边5的分型面的任意位置处的横剖线均可用图6表示，但分型面任意位置处的横剖线均为拱形，且拱形的曲率保持一致。

基准线为垂直于叶根边5所在平面的直线，叶根边5两端点为d通过直线连接，该直线的中点为O，基准线穿过中点O。

如图4和5所示，上模2和下模3的分型面的叶梢边4和叶根边5关于基准线的相对扭转角度为γ，且0<γ-α<10，进一步优选为3<γ-α<8。由于制作涡轮叶片的材料具有弹性系数，毛坯件7（见图3）冲压后会反弹，所以采取α<γ的方式，给涡轮叶片留有反弹的空间。

如图4和5所示，本实施例中，上模2为凸模，下模3为凹模。此外，也可采用上模2和下模3均为凸模的结构。

上模2和下模3的成型面的长与宽的比值介于3到5之间，如此设置对应的涡轮叶片的工作效率较高，耗能更低。

具体实施过程： 先将矩形毛坯件7的叶梢两个拐角加工成两个大小不一的圆弧形导角，再将毛坯件7放置于上模2与下模3之间，最后压制出涡轮叶片。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。