一种板材预成型框架装置的制作方法

1.本实用新型属于挤压成型装置技术领域，具体涉及一种板材预成型框架装置。

背景技术：

2.风力发电装备的主要部件-叶片，目前多使用玻璃纤维增强复合材料(gfrp)制造，其具有良好的强度与刚性，以及较低的生产成本。但由于对于发电机组发电容量要求的逐渐提高，相应叶片尺寸也要逐步增大，对于材料强度及刚度性能要求也随之产生了更高的标准，为此在叶片制造过程中采用碳纤维已成为不二的选择。
3.据研究资料表明，只在大梁处用碳纤维复合材料替换玻璃纤维复合材料，叶片重量减轻12％，并且具有更高的刚性和耐疲劳性，同时带来更低的运输安装成本以及维修成本，还有延长风机使用寿命的成本降低。碳纤维复合材料的成型方法多种多样，对于复合材料板材的生产制造也有多种选择，如预浸料工艺、碳布灌注工艺和拉挤工艺等。其中，拉挤成型工艺是一种连续生产固定截面纤维增强复合材料的成型方法。
4.目前，目前现有的风电叶片拉挤大梁板材预成型装置还存在以下问题：
5.(1)数量多、重量重，不利于工人搬运和安装：现有大部分的设计都是利用板材开槽，同时为了保证相对挤树脂量的均匀性，需要增加多块板材来实现，增加了重量，同时也增加了工作量，组装时比较费时费力；
6.(2)需要开槽，增加成本和时间：每块板材都需要开不同的尺寸的槽，增加了加工难度，同时，由于槽位较小，加工时间较长，成本较高；
7.(3)孔槽数量多，增加工作量：由于开槽数量较多，穿纱时都需穿过，增加了穿纱的工作量；
8.(4)孔槽大小尺寸固定，生产进行中无法改变工艺：由于开槽位置尺寸的固定，在设计时无法预留余量，导致一旦设计尺寸偏小或偏大时，没有调整的空间；
9.(5)孔槽光滑程度，很大程度上决了定生产是否顺利：现有开槽均为窄槽，抛光难度大，不易完全抛光，导致该位置在生产过程一旦出现刮纱现象即会出现堵纱，处理不及时就会引起停机的可能。

技术实现要素：

10.实用新型目的：为了解决现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种板材预成型框架装置。
11.技术方案：为达到上述实用新型目的，本实用新型采用如下技术方案：
12.一种板材预成型框架装置，包括孔板和框架板，所述框架板为相同结构的两块框架板，其对称安装在孔板上；两块框架板中间，从靠近孔板一侧起，依序设置第一道上下两层挤树脂板、第二道上下两层挤树脂板、第三道单层挤树脂板和第四道单层挤树脂板，且相邻两道挤树脂板之间的间距均相同；所述挤树脂板均由可拆卸设置的若干光圆组成，光圆穿过两块框架板并且与孔板平行设置，在框架板顶部和/或底部设置与光圆垂直且能够调
节光圆高度的树脂量调节螺栓；在两块框架板的顶部设置与孔板平行的脱模布导向杆，在每组挤树脂板的上方设置纱线定位卡槽。
13.作为优选或者具体实施方案：
14.所述上下两层挤树脂板均由平行设置的四根光圆组成；所述单层挤树脂板均由平行设置的两根光圆组成。
15.进一步的，所述上下两层挤树脂板中的四根光圆，其中，两根光圆作为一组，插入框架板上的同一个孔中，并且两组之间设置一定距离，作为挤树脂缝隙。
16.更进一步的，所述第二道上下两层挤树脂板的挤树脂缝隙小于第一道上下两层挤树脂板的挤树脂缝隙。
17.所述脱模布导向杆设置在第三道单层挤树脂板和第四道单层挤树脂板中间位置的上方。
18.所述纱线定位卡槽的高度依据各自下方挤树脂板的高度设置。
19.采用上述的预成型框架装置进行预成型的方法，包括以下步骤：
20.一、将纱线按照穿纱图穿过孔板(1)上的孔后穿纱过模，待所有纱线均穿过模具后，将用来分层挤胶的光圆按照分层数量对应的穿插在相应的槽位上，形成四道挤树脂板，再将纱线定位卡槽(9)依次卡入相应位置，此时的整个预成型组装完成，最后将树脂量调节螺栓(7)按照孔位依次拧入相应的挤树脂调节孔内；
21.二、将树脂倒入挤树脂板分隔形成的树脂槽内进行预成型生产；
22.三、生产过程中根据模口挤出的树脂量的多少来调节框架上的树脂量调节螺栓，根据不同位置的挤树脂量进行不同的调整。
23.有益效果：与现有技术相比，本实用新型装置具有以下优势：
24.1、减少预成型板数量，减轻预成型重量
25.该设计从框架及预成型板进行了集中考虑，减少板材的使用量，降低了预成型的整体重量，做到了拆装方便；在原有的重量上降低了40-50％；
26.2、减少预成型加工过程中的时间和成本
27.该设计方案可以有效的降低成本，经核算，现设计预成型可以在原有设计的预成型方案上降低35％的费用，在原有加工时间上缩短了近2/3的时间，提高了其利用率；
28.3、减少工人的工作强度
29.减少穿纱及后续拆装的工作量。穿纱过模完成后，根据工艺要求，插入相对应的光圆即可。易清洗。生产完成后，卸下光圆进行清洗光圆即可完成预成型的清洗工作。
30.4、可在生产过程中灵活调节生产工艺
31.可在生产过程中，对不同位置的挤树脂进行调整，方便工艺人员进行生产工艺的调整，减轻劳动负荷。同时，该设计也能做到降低每次生产完成后清洗预成型带来的成本浪费，原先设计需要进行拆卸预成型进行每块板的清洗，导致清洗剂的浪费及剪纱线的浪费；
32.5、最大程度避免断纱、毛絮现象的产生
33.由于该设计为光圆式的插入设计，故不易出现断纱的现象，即使出现断纱现象，只需拆除断纱位置的光圆进行接入后再插上光圆即可，不影响整体的生产过程，因为没有抛光的事宜，不存在抛光不到位影响刮纱的现象，不会产生过多的毛羽。
附图说明
34.图1为本实用新型预成型框架装置结构示意图。
35.图2为本实用新型预成型框架装置的俯视图。
36.图3为本实用新型预成型框架装置的侧视图。
具体实施方式
37.下面结合附图对本实用新型作出进一步说明。
38.在本实用新型的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。
39.实施例1
40.一种板材预成型框架装置，如图1、图2和图3所示，包括孔板1、框架板2、第一道上下两层挤树脂板3、第二道上下两层挤树脂板4、第三道单层挤树脂板5、第四道单层挤树脂板6、树脂量调节螺栓7、脱模布导向杆8和纱线定位卡槽9，框架板2为相同结构的两块框架板，其对称安装在孔板1上；两块框架板2中间，从靠近孔板1一侧起，依序设置第一道上下两层挤树脂板3、第二道上下两层挤树脂板4、第三道单层挤树脂板5和第四道单层挤树脂板6，所述上下两层挤树脂板由穿过两块框架板2并且与孔板1平行设置的四根光圆组成；所述单层挤树脂板由穿过两块框架板2并且与孔板1平行设置的两个根光圆组成；所述挤树脂板中的光圆均为可拆卸设置；第一道上下两层挤树脂板3和第二道上下两层挤树脂板4的对应位置，在每个框架板2的顶部和底部，设置与光圆垂直且能调节光圆高度的树脂量调节螺栓7，第三道单层挤树脂板5和第四道单层挤树脂板6的对应位置，在每个框架板2的顶部，设置与光圆垂直且能调节光圆高度的树脂量调节螺栓7。脱模布导向杆8设置在两块框架板2的顶部，并且与孔板1平行，纱线定位卡槽9设置在每组挤树脂板的上方。
41.孔板1的位置根据产品的截面积进行设计，两个边缘位置的孔中心间距为产品截面a
±
2mm，且孔的直径需小于8mm。
42.第一道上下两层挤树脂板3、第二道上下两层挤树脂板4、第三道单层挤树脂板5和第四道单层挤树脂板6，相邻两道挤树脂板之间的间距均相同。
43.上下两层挤树脂板中的四根光圆，其中，两根光圆作为一组，插入框架板2上的同一个孔中，并且两组之间设置一定距离，作为挤树脂缝隙。第二道上下两层挤树脂板4的挤树脂缝隙小于第一道上下两层挤树脂板3的挤树脂缝隙。
44.脱模布导向杆8设置在第三道单层挤树脂板5和第四道单层挤树脂板6中间位置的上方。纱线定位卡槽9的高度依据各自下方挤树脂板的高度设置。
45.上述的具体设计和工作原理如下：
46.通过框架板2上的槽位分为4个挤树脂区和一个玻璃纤维/碳纤维纱线(后面简称纱线)导向装置(孔板1)，最后组装上纱线定位卡槽9；按照保证纱线进模平整及完成不同的挤树脂量，对孔板和各个挤树脂槽位置的槽位尺寸进行精确计算，该位置是整个设计的关键位置，沿着纱线进模口的方向为孔板1，该位置根据产品的截面积进行设计，两个边缘位
置的孔中心间距一般为产品截面a
±
2mm计算，且孔的直径需小于8mm；依次顺序为第一道挤树脂3，该位置挤树脂分为上下两层，其单层的截面积计算方式为【{b(模具型腔截面积)/2}+0.275mm】；第二道挤树脂4，该位置挤树脂也是分为上下两层，单层的截面积计算方式为【{b(模具型腔截面积)/2}+0.25mm】，该位置挤树脂缝隙比第一道挤树脂略小；第三道挤树脂为单层挤树脂5，该位置的截面积计算方式为【b(模具型腔截面积)+0.1mm】；第四道挤树脂同样为单层挤树脂6，该位置的截面积计算方式为【b(模具型腔截面积)】；最后组装的上纱线定位卡槽9，其尺寸根据模具品的截面积b进行设计；
47.具体的方法步骤为：
48.1)组装预成型：
49.预成型组装分为左右两边框架板2，将框架组装在模具两侧预留的孔位上，再将第一块孔板1通过螺栓固定在框架的前端，调整水平后，将纱线按照穿纱图要求依次穿过相应的孔位后，将所有纱线直接穿纱过模具；待纱线穿过模具后将光圆按照分层数量对应的穿插在相应的槽位上即可，既进行了分层；
50.2)穿纱过模具
51.预成型框架及孔板组装完成并调整水平后，将纱线按照穿纱图穿过孔板后穿纱过模，待所有纱线均穿过模具后，将用来分层挤胶的光圆按照分层数量对应的穿插在相应的槽位上即可，既进行了分层，再将纱线定位卡槽依次卡入相应位置，此时的整个预成型组装完成，最后将调节螺丝按照孔位依次拧入相应的挤树脂调节孔内，完成以上步骤，所有的挤树脂槽位按照理论设计；
52.3)运行时调节操作如下：
53.在生产过程中时，树脂倒入树脂槽进行生产时，待树脂进入模具后，理论设计的槽位尺寸可能过大，导致相对的挤树脂不能满足生产需求，导致模具口位置的挤出的树脂量过多，在模口挤出的树脂含有一定的温度，流入胶槽内后，影响树脂槽内树脂黏度的爬升，影响产品的生产性能，此时，我们可以根据模口挤出的树脂量的多少来调节框架上的调节螺丝7(所有调节螺丝)，根据不同位置的挤树脂量进行不同的调整，可以做到少量多次的进行挤树脂，保证模口位置的树脂量的足够少；整个生产过程都是可控可调节的；
54.调整方式为从模口位置向树脂槽位置调整，保证每道挤树脂量的均匀性，同时才能保证产品及生产的稳定。
55.文中所述板材预成型框架装置，亦可称为拉挤大梁板材预成型框架装置，或风电叶片板材预成型框架装置，或风电叶片拉挤大梁板材预成型框架装置。
56.本实用新型提供了一种思路及方法，具体实现该技术方案的方法和途径很多，以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。

技术特征：

1.一种板材预成型框架装置，其特征在于，包括孔板(1)和框架板(2)，所述框架板(2)为相同结构的两块框架板，其对称安装在孔板(1)上；两块框架板(2)中间，从靠近孔板(1)一侧起，依序设置第一道上下两层挤树脂板(3)、第二道上下两层挤树脂板(4)、第三道单层挤树脂板(5)和第四道单层挤树脂板(6)，且相邻两道挤树脂板之间的间距均相同；所述挤树脂板均由可拆卸设置的若干光圆组成，光圆穿过两块框架板(2)并且与孔板(1)平行设置，在框架板(2)顶部和/或底部设置与光圆垂直且能够调节光圆高度的树脂量调节螺栓(7)；在两块框架板(2)的顶部设置与孔板(1)平行的脱模布导向杆(8)，在每组挤树脂板的上方设置纱线定位卡槽(9)。2.根据权利要求1所述的板材预成型框架装置，其特征在于，所述上下两层挤树脂板均由平行设置的四根光圆组成；所述单层挤树脂板均由平行设置的两根光圆组成。3.根据权利要求2所述的板材预成型框架装置，其特征在于，所述上下两层挤树脂板中的四根光圆，其中，两根光圆作为一组，插入框架板(2)上的同一个孔中，并且两组之间设置一定距离，作为挤树脂缝隙。4.根据权利要求3所述的板材预成型框架装置，其特征在于，所述第二道上下两层挤树脂板(4)的挤树脂缝隙小于第一道上下两层挤树脂板(3)的挤树脂缝隙。5.根据权利要求1所述的板材预成型框架装置，其特征在于，所述脱模布导向杆(8)设置在第三道单层挤树脂板(5)和第四道单层挤树脂板(6)中间位置的上方。6.根据权利要求1所述的板材预成型框架装置，其特征在于，所述纱线定位卡槽(9)的高度依据各自下方挤树脂板的高度设置。

技术总结

本实用新型公开了一种板材预成型框架装置，包括孔板和框架板，框架板为相同结构的两块框架板，其对称安装在孔板上；两块框架板中间，从靠近孔板一侧起，依序设置第一道上下两层挤树脂板、第二道上下两层挤树脂板、第三道单层挤树脂板和第四道单层挤树脂板，且相邻两道挤树脂板之间的间距均相同；挤树脂板均由可拆卸设置的若干光圆组成，光圆穿过两块框架板并且与孔板平行设置，在框架板顶部和/或底部设置与光圆垂直且能够调节光圆高度的树脂量调节螺栓；在两块框架板的顶部设置与孔板平行的脱模布导向杆，在每组挤树脂板的上方设置纱线定位卡槽。该装置能减少预成型板数量，减少工作强度，减轻板重量，灵活调节生产工艺，避免断纱毛絮现象的产生。断纱毛絮现象的产生。断纱毛絮现象的产生。