风轮叶片模具生产管理系统的设计与实现
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风电叶片模具制作步骤介绍风电叶片是风能发电机的核心部分,其质量和性能直接影响发电效果。
为了提高风电叶片的质量和效率,需要对其进行不断优化和改进。
而制作优质叶片的关键之一就是模具制作。
本文将介绍风电叶片模具制作的详细步骤。
一、模具设计模具设计是模具制作的第一步,决定了模具的尺寸和形状。
首先要根据风电叶片的外形和尺寸来设计出模具的形状和尺寸。
同时根据叶片材料的特性以及叶片工艺的需求,设计出合适的结构和壁厚等参数。
通常,模具设计需要结合CAD/CAM/CAE技术进行。
二、模具制造当模具设计完成后,需要进行模具的加工和制造。
制造模具的方法有很多种,包括CNC加工、电火花加工等。
在制造过程中,需要注意模具的平整度和精度,以及模具的结构和强度等方面的要求。
三、模具样品制作当模具制造完成后,需要进行模具样品的制作。
模具样品是模具制作过程中的一个关键环节,也是检验模具质量的重要环节。
根据模具的设计要求和叶片材料特性,制作出叶片模具的样品。
在制作过程中需要注意模具的温度、压力、速度等参数,以及模具与叶片材料之间的匹配度,确保样品的平整度和精度,以及模具的使用寿命和性能。
四、样品测试和调整当模具样品制作完成后,需要进行测试和调整。
测试叶片样品的强度、平整度、表面光洁度等各项参数,以及使用模具的方便程度和效率等方面。
根据测试结果进行调整和修改,提高叶片的质量和性能,并确定模具的可行性和适用性。
五、批量制造叶片当模具样品测试和调整完成后,可以进行批量制造叶片。
根据模具的设计要求和样品测试结果,制造出符合要求的叶片。
同时需要注意叶片的工艺流程和工艺参数,确保叶片的质量和性能,提高叶片的制造效率和降低成本。
六、模具维修和保养模具制作完成后,需要进行模具的维修和保养。
随着使用次数的增加,模具的磨损和损坏也会逐渐增加,需要进行定期的维修和保养。
维护模具的平整度和精度,增加模具的使用寿命和性能,提高制造效率和降低成本。
综上所述,风电叶片模具制作需要经过模具设计、模具制造、模具样品制作、样品测试和调整、批量制造叶片、模具维修和保养等多个环节。
风扇叶片模具设计论文1风扇叶片表面数据采集本论文所争辩的风扇叶片外形简单,主要由若干自由曲面组成,接受传统的测绘方法难以精确测量。
最终接受上海塑造机电科技有限公司所生产的3DSS-STD-I(I标准型)三维扫描仪,精确、高效地完成了风扇叶片表面的数据采集。
为防止环境光源对设备采集数据的干扰,必需保证环境光线不能太亮。
调整并开启三维扫描仪后,接受5步标定法校准设备。
扫描前,在风扇叶片表面喷涂白色的显像剂,如有必要,可以在需要的地方贴上参考点。
接受多视扫描方法,并利用扫描软件的自动拼接功能将相邻两个扫描视角的公共区域拼接起来以获得风扇叶片外形的点云数据,由于该风扇叶片具有对称性,扫描时选择其中一片扇叶进行完整的扫描和数据处理,扫描完成后得到的模型点云。
2数据处理与模型重建运用Geomagic软件处理扫描仪测得的风扇叶片表面的点云数据,将点云数据转变为曲面模型。
在扫描仪采集数据时,由于测量方法、误差处理方式及四周环境等因素的影响,采集到的点云数据不行避开地会受到噪音的干扰,所以,在反求模型之前必需对数据进行编辑处理。
删除不需要的点数据,过滤噪声。
对于采点盲区,可接受填充命令进行修补。
对原始点云进行去噪平滑处理,这样修补后的模型整体光顺性可得到进一步提高。
3风扇叶片注塑模具设计在逆向工程的基础上,在UG注塑模具设计(MoldWizard)模块中,对该风扇叶片进行了注塑模设计。
模具设计的基本流程如下:导入制件三维实体模型;对设计项目进行初始化,加载实体模型,确定材料及收缩率;分析实体模型出模斜度及分型状况;确定模具的分型面、型腔布局、推杆、浇口和冷却系统等;修补开方面,定义分型面;生成型芯、型腔等工作部件;加入标准模架、推杆、滑块等部件;设计浇注系统、冷却系统;完善设计图纸等。
依据该塑件外观质量及尺寸精度要求,选用模具为一模一腔单分型面模具。
结合分型面的选择原则,选取单分型面垂直分型。
避开了顶杆端部与叶片的接触,保证产品外观的完整性。
风电叶片模具设计制造马俊发表时间:2018-04-28T16:05:22.933Z 来源:《电力设备》2017年第35期作者:马俊[导读] 摘要:风力发电在世界和中国能源战略中占据重要地位,风力发电叶片是关键部件之一,叶片模具的设计制造是决定叶片的空气动力性能关键技术之一。
(新疆双瑞风电叶片有限公司新疆维吾尔自治区哈密市 839000)摘要:风力发电在世界和中国能源战略中占据重要地位,风力发电叶片是关键部件之一,叶片模具的设计制造是决定叶片的空气动力性能关键技术之一。
为了满足大型叶片发展要求,新的翼型、材料、设计方法及制造工艺不断出现,本文就风电叶片模具的设计制造向大家介绍一下风电叶片的模具。
关键词:风电叶片;模具;设计制造风能作为一种清洁的可再生能源,取之不尽,用之不竭,越来越受到世界各国的重视。
随着风力发电技术的进步,为了提高风能捕获,降低度电成本,风电机组的单机容量也从最初的十几千瓦发展到现在的兆瓦级,甚至向十兆瓦级、几十兆瓦级迈进。
复合材料风电叶片是风力发电机组中能量转化的关键部件,其设计制造的好坏直接关系到风力发电机的效率和使用寿命,影响着整个系统的性能。
叶片成型质量的好坏又取决于模具质量的好坏,高精度的模具设计与制造技术是叶片气动外形的重要保证,对产品的生产效率、最终质量和性能起着决定性作用。
1.大型风电叶片产业现状在低风速叶片开发和应用方面,得益于国内低风速区的大规模开发以及叶片设计制造技术发展,国内的叶片制造厂商走在了世界前列。
目前,中科宇能自主研发生产2MW级最长风电叶片,其长度为59.5m。
但在低风速叶片设计方面,一些厂商仍然依赖国外叶片设计技术,不具备完全自主设计能力。
从总体上看,目前我国提供了全球最大的单一风电市场,国内叶片厂商在大型叶片的设计和制造技术上取得了长足进步,尤其是在低风速叶片开发和应用上走在世界前列。
但在大型叶片设计与制造技术上与国外先进技术相比还有一定差距,没有先进的独特技术和产品应用。
本科毕业设计(论文)任务书第 I 页摘要本次我设计的是风扇叶轮注射模具,整体设计是现代先进的模具加工制造方法和强大的PRO/ENGINEER20001模具设计的结合.设计思路及要求符合当代模具设计的潮流和未来的发展方向,通过应用 UG/CAM 进行电风扇整体叶轮型腔模的数控加工,经过完整的操作设置过程,结合实际生产经验,制定规范的数控加工工艺路线,选用合理的加工参数,从而提高零件加工精度和效率,保障零件的加工品质。
关键词:风扇;注塑模具;UG/CAM;数控加工ABSTRACTThe very remote controuer out cover what I designed is the fan of modern plasticsshaping advanced mould proess manufacturing approach and strong PRO/ENGINEER 2001.mold design. The thought and requirement of this design accord with the trend of contemporary mold design and its future of development direction. By applying the UG/CAM fan of NC machining for integral impeller cavity membranes,fully operational Setup process, actual production experience, specification of NC machining processing route, selecting reasonable processing parameters, so as to improve machining precision and efficiency, guarantees the machining quality.Keyword: Fan ;Mould plastics shaping;UG/CAM;NC machining第 III 页目录1 绪论 (1)1.1 选题的背景与意义 (1)1.2 研究的基本内容与拟解决的主要内容 (1)第1章注射模可行性分析 (3)1.1 注射模设计的特点 (3)1.2 注射模组成 (3)1.3 塑料风叶设计与分析 (4)1.4 注射性能分析 (4)1.5 材料选择 (6)1.5.1塑料介绍 (6)1.5.2 分析塑料材料 (6)1.6 材料的确定 (7)第2章成型零部件设计 (8)2.1 成型零件的结构设计 (8)2.1.1 型芯设计 (8)2.1.2 叶片成型设计 (9)第3章浇注系统的设计 (10)3.1 浇注系统的公用和设计要求 (10)3.2 主流道设计 (10)3.2.1 主流道的作用 (11)3.2.2 主流道设计要点 (11)3.2.3 浇口套的结构形式 (12)3.2.4 浇口套材料及尺寸 (12)3.2.5 浇口套的固定 (12)3.3 浇口的设计 (12)3.3.1 浇口的作用 (12)3.3.2 浇口的类型 (13)3.3.3 风扇浇道、浇口的选择 (13)3.3.4 中心浇口设计 (13)第4章脱模导向机构设计 (15)4.1 合模导向机构的设计 (15)4.2 塑料脱模的机构设计 (16)4.3 开模力和脱模力计算、推杆数目与直径的计算 (17)第5章分型面的设计 (20)5.1 选择分型面基本原则 (20)5.2 风扇分型面的选择 (20)第6章冷却系统设计 (21)6.1 模具温度调节的重要性 (21)6.2 冷却的计算 (21)第7章选材 (23)7.1 塑料成型模具用材料的选择 (23)7.2 模具材料的选择 (24)第8章注射机型号的确定 (25)8.1 注射机的选择 (25)8.2 锁模力校核 (25)8.3 注射容量校核 (26)第9章模具整体设计 (27)第10章成型零件数控加工 (28)10.1 电风扇叶轮型腔模型 (28)10.2 电风扇叶轮型腔模型的数控加工工艺分析 (28)10.3 创建加工程序 (28)10.3.1 型腔粗加工 (28)10.3.2 残料粗加工 (29)10.3.3 等高半精加工一 (29)10.3.4 等高半精加工二 (29)10.3.5 定轴区域铣叶轮曲面部位 (29)10.3.6 等高精加工一 (30)10.3.7 等高精加工二 (30)10.3.8 定轴铣叶轮曲面部位 (31)10.4 清根加工中间槽R0.5圆角部位 (31)11 结论 (32)第 V 页致谢 (33)参考文献 (34)外文翻译及译文 (35)1 绪论一、选题的背景及意义:模具制造是制造业的根基,在轻工、电子、机械、通讯、交通、汽车、军工等部门中,60%-80%的零部件都依靠模具成形,模具质量的高低决定着产品质量的高低,因此,模具被称之为“百业之母”。
风机叶片模具的生产流程模具设计和制造:Mold Design and Manufacturing:Firstly, the mold design is carried out according to the design requirements of the blade. Design engineers will design the mold based on the geometric shape, dimensions, and material requirements of the blade, and select the mold material. Then, the main structure and components of the mold are manufactured according to the designed mold drawings.模具加工准备:Mold Processing Preparation:Before processing, it is necessary to prepare the corresponding processing equipment and tools, such as CNC machining centers, milling machines, drilling machines, grinding machines, etc. At the same time, auxiliary equipment such as cutting tools and fixtures needed for processing should also be prepared.模具加工过程:Mold Processing Process:The mold processing process generally includes the following main steps:初次修整:Rough Shaping: Firstly, the main structure of the mold is roughlyprocessed, such as milling and drilling, to remove excess material and achieve the initial shape of the mold.精密加工:Precision Processing: After the rough shaping, precision machining of the mold is carried out using high-precision equipment and tools, such as CNC machining centers, grinding machines, etc., to perform operations such as leveling, drilling, and cutting on the mold.表面处理:Surface Treatment: After the mold processing is completed, surface treatment of the mold is required, such as polishing, polishing, spraying, etc., to improve the surface quality and wear resistance of the mold. Choosing the wind turbine blade mold special five-axis CNC gantry machining center developed by Chen Can Machinery can achieve efficient processing of wind turbine blade molds. The equipment is designed and manufactured entirely domestically, adopting modular design, and can be customized for high-end according to customer needs, with more efficient and comprehensive after-sales service.Next is mold debugging and testing, as well as mold maintenance and upkeep. Wind turbine blade mold processing is a complex technological process that relies on professional design and processing technology. The design and manufacturing quality of the mold directly affect the efficiency and quality of wind turbine blade production, so it isnecessary to invest sufficient resources in technical strength and processing equipment.。
风电叶片生产过程及质量控制简述1、模具清理叶片脱模后,用刀具清理模具上沾的真空膜以及残留的胶,或用吸胶毡擦拭模具上的粉层,擦拭洁净后会用洁膜剂清理模具(通常只是边缘)。
2、脱模剂模具清理好后,涂一层脱模剂,其固化需要等待一段时间方可铺层。
脱模剂的作用在于在模具表面形成一个致密层,使得模具更加简单和叶片分别,达到脱模的效果。
3、部件整只叶片一般可分为蒙皮、主梁、翻边角、叶跟、粘接角等各个部件,其中主梁、翻边角、叶跟、粘接角等用专用模具进行制作。
等将各个部件制好后,在主模具上进行胶接组装在一起,合模后加压固化后制成一整只叶片。
4、主梁主梁是在单独的模具上成型的,铺放主梁时需要工装对其进行精确定位,并保证经过打磨处理及表面清洁。
主梁在切割车间转运到蒙皮车间后需要人工脱模,然后要剥离脱模后残余的一些附着物。
最终用布擦拭表面。
5、腹板PVC泡沫有较高的剪切模量,组成的结构有良好的刚度特性,主要增加截面刚度。
上下两层纤维布,中间是泡沫板形成夹芯结构,铺放时需要保证各块PVC板材之间连接紧密。
6、玻璃纤维铺层制作首先铺脱模布,然后是掩盖整个模具的大布,叶根区域铺设错层,主梁的错层与叶根错层镶嵌。
主梁下面需要铺设连续毡,以便导流。
主梁通过工装定位后,两旁的轻木和泡沫的位置就有了基准,芯材的位置正确之后,才能保证前缘的单向布铺设正确。
此过程需要留意铺放位置正确,搭接尺寸足够。
另外还需留意(抽真空时也要留意),叶根增加铺层有几十层,是最简单产生对结构强度影响比较大的褶皱的地方。
7、真空材料纤维布铺设完成后,需要依次铺设脱模布、带孔隔离膜、导流网、导流管和螺旋管、溢流管、一层真空、吸胶毡、二层真空。
脱模布和隔离膜主要起真空灌注工艺结束后更好地去除真空辅料的作用。
导流网能更好地排解真空体系中残留的空气,并且能够使树脂匀称地渗透到所生产产品各部位,对灌注的效果和速度都有较大影响。
在导流网上方布置有导流管,导流管通过进胶盘连通进胶管;在远离且低于导流管的位置有流管,流管连接抽气管,抽气管连接真空泵和压力表。
风轮叶片模具生产管理系统的设计与实现
作者:乔小亮
来源:《中国化工贸易·中旬刊》2018年第06期
摘要:本文主要分析了风电叶片模具生产管理系统的设计和实现,根据大型复合材料风电叶片模具方面的经验,阐述了复合材料风电叶片模具的设计与制造技术,讨论有关风电叶片模具设计与制造过程中所存在问题等。
关键词:风电叶片;模具;生产管理;设计
大型复合材料风电叶片是风力发电机组当中能量转化的重要部件,其设计制造好坏是直接影响到风力发电的使用寿命和发电效率的额,关系着整个系统的性能稳定程度。
叶片成型质量的好坏是取决于叶片模具的质量,高精度的叶片模具生产和制造技术是风电叶片气动外形的主要保障,对于产品的生产效率,最终质量与性能都是起着决定性的作用。
随着风电机组不断朝大型化方向发展,风电叶片的尺寸逐渐增大,模具的重量和成本将大幅提高,为了减轻模具重量,降低模具的成本,大型复合材料叶片的模具也逐渐由早期的金属模具向着复合材料模具转变。
1 风电叶片阳模生产设计和制造技术
为了能够顺利制造模具,必须要先进行阳模的设计和制造,对于小型的风电叶片,常常是可以运用水泥,石膏,石蜡等材料作为基础材料来进行风电叶片的模具制造,这样制作出来的风电叶片阳模尺寸往往精度不高,表面较为粗糙,很容易产生裂纹,气孔等缺陷,适合那些精度较低,表面质量要求不高的叶片模具制作。
但是对于大型叶片,就要将叶片的整体制作成阳模的难度是非常大的,因此,在制作过程中,要将阳模分为上,下两部分来进行制作,如图1所示。
风电叶片阳模主要是由三个部分所组成的:第一肋板,主要是用于支撑叶片阳模表秒,肋板的形状和半个风电叶片的截面形状较为相似。
第二阳模平台,主要是用于承载整个阳模的自身重量,一般应用支撑钢结构来做成。
第三阳模表面,主要用来翻制阴模模具壳板。
现目前阳模的制作加工主要有下面两种技术路线:第一是木质结构型,其肋板由按一定间距规律排列的木质截面板构成,表面由按正交方式铺放的三合板蒙制而成。
第二种是钢构代木型,其肋板由按一定的间距规律排列的钢板所构成,在钢板上把一系列钢管按事先设计好的顺序焊接连城和风电叶片界面相符合的形状,最后在涂上代木。
2 模具设计管理和模具加工管理
模具的设计管理模块是模具生产管理系统中的一个初始阶段模块,该模块的主要功能是实现对模具的立项管理,模具生产与设计只有通过了立项才能进入到加工生产的阶段。
模具在立项之后,需要进行立项的模具图纸的设计,设计完图纸之后需要提交给管理员进行审核,管理
员登录系统之后可以查看相应的提交的图纸,并对图纸进行审核,审核通过的图纸才能进行模具的具体加工,进入到加工阶段进行加工生产。
在模具设计管理阶段管理员审核通过图纸之后,进入到模具的加工阶段,在加工管理阶段,主要针对模具加工的工艺进行管理,确定加工的步骤。
并且针对每一步加工步骤的结果进行检验。
只有通过当前检验的模具产品才能进入下一个环节的加工环节。
实现了对模具加工环节的精细化控制。
模具加工管理主要功能模块包括加工工艺管理、加工步骤检验管理模块。
3 风电叶片模具生产设计
3.1 叶片模具支撑钢架结构设计
钢架结构是用来支撑上,下半个模具的,首先要满足刚度和强度的要求,在模具翻转,起吊过程中,模具钢结构必须能够承受18t的重力而自身无塑性变形,其中包含了半个风电叶片4t与上模的自重15t。
在玻璃钢模具的生产制造过程中,其重量与刚度是非常重要的因素。
以现目前的市场主流所生产的叶片模具为例,一套重15t的模具中其钢架占据整个模具重量的三分之一是,对钢架的结构进行优化设计可以保证其刚度与强度的同时还能有效的减轻其重量,从而减轻整个模具的重量,这对运输和降低成本有非常大的影响作用。
3.2 叶片模具加热系统设计
根据模具的温度场可靠性,均匀性以及加热效率等,在风电叶片生产过程中起着非常重要的作用,最为普遍的做法就是在模具结构分层当中预埋加热系统,通过温度的控制系统与导热系统等有关措施去实现准确的温控,保证模具温度的均匀性和可靠性。
加热系统设计应该充分考虑到叶片模具的大小以及加热的效率等,单个回路加热区域大小以及管路的分布密度与导热的方式等相关因素。
在进行加热系统设计之前要先考虑风电叶片模具加热的范围在进行局部的加热实验,这样才能有效的保证加热工艺能够达到设计的要求。
4 结束语
大力开发风力发电能源可以缓解我国在未来的能源危机具有非常重要的意义,我国对可再生清洁能源的各种支持,加快了风力发电的发展进程,也为我国大型复合材料风电叶片开发提供了一个机遇,现如今风电叶片行业的可持续发展,急需高质量的模具生产管理设计技术的支撑。
参考文献:
[1]冯消冰,王伟,任伟华,李俊枝.风机叶片模具液压翻转机构的设计[J].机床与液压,2011(4).。