叶片生产实习报告
4月23号至今的实习,让我对叶片制造有了一个直观的认识.实习开始前,和二厂的李士刚李工的谈话,使我心里对这次实习的目标有了定位.既然我是设计部的员工,我应该更加关注于我设计的气动外形和结构铺层,部件之间的连接在生产中能够以及如何实现.或者现有的工艺和工人的水平能否实现我的设计安排或者精度.如果能够实现,成本多少。生产过程能否满足叶片设计质量的要求。应该说李工的短短几分钟的谈话,让我心里豁然开朗.
以下我将实习报告分两部分:
第一部分 叶片制造过程:
1、 模具清理
叶片脱模后,部分工人会手动或用刀具清理模具上沾的真空膜以及残留的胶,部分工人会用吸胶毡擦拭模具上的粉层,擦拭干净后会用洁膜剂清理模具(通常只是边缘)。这样基本就完成模具清理。
2、 脱模剂
模具清理好后,会往模具上涂一层脱模剂。脱模剂的作用在于在模具表面形成一个致密层,使得模具更加容易和叶片分离,达到脱模的效果。但是这个步骤在车间的执行通常也就是站在模具的边缘,涂抹在双手能够够得着的地方。正常来说,脱模剂需要固化等待一段时间,但是在车间通常是涂完脱模剂直接就铺布。
因此,我在某天实习过程中看见工人在用纱布打磨模具。模具上覆盖了一层物质,打磨费事费力,如果平时多注意模具的养护,模具的表面质量应该能够得到提高。
3、 部件
为了加快叶片生产效率,叶片在生产过程中一般是将整只叶片分为蒙皮、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。因此,叶片生产过程中从部件到整体叶片,粘接剂起到了很重要的作用。我的实习地点是二厂二车间,只有主梁和腹板这两个部件独立成型。其它的都是在主模具上真空灌注而成型。
4、 模具
部件加工车间放着两种材料的模具:钢和玻璃钢。钢材由于热膨胀系数较大,适合于型面曲率不大的模具,这也许是我在车间只看到腹板模具用到钢材料的原因,因为腹板是一平面。钢的加工性能好而成本较复合材料低,可回收利用,这是一个优势。当然,模具的选择除了关注成本、耐温要求等,还要关注利用模具加工的产品的特性。不同的树脂体系,不同的成型工艺和不同的产品性能,对所需要使用的模具材料也有不同的要求。模具,特指主成型车间模具,相当笨重,在运输安置过程中除了要动用顶上的天车还要动用两辆中型吊车。
5、 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。最后用布擦拭表面。等待主梁下的部分铺布结束。
6、 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。
7、 玻璃纤维铺层制作
最主要的就是注意铺放位置正确,搭接尺寸足够。首先铺脱模布,然后是覆盖整个模具的大布,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,这个主要是为了导流。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。叶片由于形状特殊,纤维布不是整体的,某些部位会断开,这就需要两块纤维布之间进行搭接。铺放的起始位置和终止位置在模具上都会标明。另外搭接尺寸,错层间距也会在工艺文件中进行标注。但是这些精细的尺寸在铺层过程中通常不会去测量,都是靠目测估计。参与铺层的工人参与叶片生产的时间不一,因此不能保证尺寸在范围内。因此,通常需要质检人员的指导。这里需要说明的是前缘位置的几十层错层间距比如说5mm间距通常不能保证,工人或者质检人员能保证的只能是第一层单向布和产品线是否贴合,以及错层形成的倾斜,当然这都是目测。叶根增强铺层有几十层,这里是最容易产生对结构强度影响比较大的褶皱的地方。我们并没有计算过褶皱对叶根强度的影响,因此,这个区域在生产过程中需要格外注意。另外,叶根处的褶皱可能在抽真空的时候,由于真空膜的作用,突起更大,在抽真空的时候也要检查。
8、 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。因为真空灌注的时候,树脂在纤维布里的流动速度远低于在导流网上的速度,所以导流网能更好地排除真空体系中残留的空气,并且能够使树脂均匀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。在以上材料的上方盖至少一层真空袋。盖多层真空袋是为了确保抽真空的效果。一层真空上方可放吸胶毡以加快抽真空。真空袋把整个产品密封起来,使得整个系统处于负压状态,这样可以把树脂吸进系统,达到真空灌注的工艺。
9、 粘接角工装
我们采用的是将粘接角模具放置在第一层真空膜上,安装到壳体指定的工装位置固定,用真空灌注成型。
10、 真空灌注
10.1 真空度检测
当仪器显示系统达到额定负压值时,需要断开真空泵做系统的气密性测试,达到要求后才可以进行下道工序。
10.2 配树脂
树脂必须严格按照比例配比,否则固化不完全,强度达不到要求,整张叶片都要报废。
10.3 灌注
灌注过程中要求不能有空气进入,所以每个灌注口应该保证有足够的树脂,且每个灌注口的开关时间应有严格的限制。灌注的速度和压力差、树脂粘度以及纤维渗透性有关。
11、加热固化
一旦纤维铺层被树脂浸透,将温度升高至50-70度。灌注完后,全部覆盖保温毡。先预固化3小时。
12、去除真空材料
首先应该检查树脂是否固化。确认后,剥离真空材料。
13、腹板的定位和粘结
撕掉腹板上下底部的脱模布,并清理干净腹板上下底部的杂物。通过测量放置P面和S面的定位块。。用胶将定位块固定在测量的位置。利用天车将腹板放置到s面,准备试合模。
14、试合模
(1)要求
1、叶片的根部切割至分模面以上3-5mm;2、叶片粘接角切割打磨到位;3、合模夹安装到位;4、腹板组装到位。
(2)目的
1、利用橡皮泥检测叶片壳体和腹板以及壳体和粘接角的距离;2、确保模具完全闭合;3、检查是否出现干涉现象。
(3)步骤
在叶片前后缘粘接位置,粘接角位置和腹板和壳体连接面上放置薄膜包裹的橡皮泥。试合模之后根据测量估计结构胶的用量。
15、涂抹结构胶
将混合好的结构胶涂抹在大梁放置腹板的位置,利用推板按要求涂抹结构胶,涂抹完后,将腹板放到上面,压实。在后缘需涂抹结构胶部位涂抹,并用推板推去多余的结构胶。在前缘粘接角位置、腹板上表面与壳体相接处、后缘粘接角位置、叶根位置均涂抹结构胶,并用推板推去多余的胶。
16、闭合模具及糊内补强
测量闭合模具之后叶根竖直位置叶根圆的直径大小,腹板开端处距离叶根的距离,做记录。然后,以合模后ps面相接处为中心线,手糊内补强。
17、后固化
经确认模具合模完成后模具开始升温后固化。升温至75度后,保温7个小时。
18、冷却起模
树脂固化结束后,经确认结构胶和内补强固化,开始起模。模具降温过程中需要测定叶片结构胶的温度,当结构胶的温度不低于规定值才能对叶片进行起吊的操作。
19、转运到机加工
主要有前后缘切割、打磨、修补;根部切割、打孔等。目前我们都是用钻具在叶跟部位钻孔,这种方式破坏了GRP结构整体性,大大降低了叶片根部的结构强度,而且螺纹件的垂直度不易保证。而预埋式避免了对结构的加工破坏,较为可靠缺点就是每个螺纹件必须准确预埋。
20、表面腻子修补
21、叶片喷漆
22、叶片称重配重
第二部分 个人感受:
1、 设计图上铺层可以要多直有多直,这是设计要求,但是能否铺直涉及作业人员的经验,也与材料特性相关。中材科技叶片生产量大,但是目前生产管理上还可以做到精益求精。比如对织物的环境湿度的控制、对铺层直不直、平不平的判断标准……
2、 叶片质量应该和作业班组的收入挂钩。优质优价。
3、 随着叶片的不断增长,人工拖动玻纤布的方法铺层就显得费事费力,而且无法均匀用力,玻纤铺层也不平整。我看车间的国外的模具采用小车助力铺层省时省力,而且铺得平整。
4、固化成型过程中的残余应力在设计过程中应该考虑
陈文光
2012/5/8