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3.1.3 模具加热系统设计
模具温度场的均匀性、可靠性以及加热效率等 在叶片生产中起着至关重要的作用，最普遍的做法 是在模具结构层中分区预埋加热系统， 通过温度控制系统、导热层等措施实现精确控温，保证模具温度 场的均匀性。进行加热系统设计之前首先应根据模具加热区域的面积进行局部加热试验， 确保加热能达到工艺设计要求。加热系统设计应考虑模具大小和加热功率，单个回路加热区域的大小，管路的排布 密度和导热方式等因素。
目前风电叶片模具最有效且最流行的加热方式如图10所示，为水加热和电加热。图10（a）为水加热示意图， 水循环加热方式是利用铜管作为加热管路布满模具产品区以及分模面上形成模具加热的框架，并在铜管之间填充传热介质来实现模具加热后 的热传递，外接大功率的水加热器，直接把热水注入 到模具的铜管中， 并实现热水循环。图10（b）为电加热示意图。电加热易于监控、 操作方便、加热效率高且能大大减轻模具的重量，但是易于发生故障，使用寿命也不及水加热方式的长。
3.1.4模具翻转定位设计
大型风电叶片模具的翻转定位是比较困难的， 模具的开模与合模需要将上模进行180°翻转，这一过程可以通过机械行车提吊与液压翻转两种方式来实现。前者是将前后两台行车通过吊钩连接在模具的上模结构上，利用行车的动力，驱动上模绕着辅助翻转铰链的中心翻转。由于机械行车的特性，翻转运动不连续， 尤其当上模重心越过回转中心线时，会发生“突变”现象，产生较大的振动和冲击，易出现重大安全事故，同时对行车损伤特别大，缩短了行车的使用寿命。这种方式要求行车操作人员的实际操作经验特别丰富，同时要求行车的承载力和安全系 数特别大 。在行车提吊方式基础上，中材叶片项 目组设计了一种适合大型模具开闭模系统的门轴，通过液压伸缩吊钩的使用实现了同步翻转，在两个吊杆右端分别安装一个位移液压缸，在接近发生 “突变”之前行车停止动作，位移液压缸起作用，产生小位移的推力，使重心平稳地越过回转中心，保证了模具在翻转时的平稳性。同时项目组还设计了多步定位的合模方法，即首先采用液压平衡半球定位系统，使模具在进入定位阶段已基本实现粗定位，然后用一种活动的定位销进行精确定位，“丁”字螺栓和液压锁模系统的组合实现了快速锁模。
液压翻转是目前国外比较流行的翻转方法。全自动液压翻转设备由翻转架、液压系统以及电控系统3部分组成，不仅可以实现翻转过程的自动化，提高翻转效率，使翻转过程平稳，而且还能更好地保证模具精度和寿命， 提高叶片生产的质量，其液压翻转系统原理如图11所示。
液压装置分为两个部分：液压顶升装置与液压 闭模锁紧装置，安装在下模钢结构上。液压顶升装置通过在下模具的两侧均布顶升油缸来实现支撑和顶升上模；液压闭模锁紧装置通过两侧适当间隔布置的张紧油缸来实现另一要求，即合模后液压缸张 紧上、下模具。图12为液压翻转示意图。
3.2 模具制造技术
3.2.1 模具制造工艺
复合材料模具制造工艺流程如图13所示。
（1）高气密性模具制造技术
模具的气密性是叶片成型过程中最为关键的技术，直接影响产品质量，一旦出现问题可能会导致产品报废。模具的气密性要靠表面层来保证。模具表面层分为胶衣和方格布层，胶衣又分为面层胶衣和过渡层胶衣。面层胶衣有很强的抗划伤、传热和耐热性能，过渡层胶衣用来提高面层胶衣和玻璃钢的粘接性能。胶衣涂覆完毕后间隔1h左右即可糊制方格布层，然后贴上脱模布固化后即可进行下一步的内结构层工序。整个工序中应注意胶衣的脱泡。由于胶衣较稠，只能采用手工打胶钻进行混合，在混合的过程中不可避免地会混入空气，若不进行脱泡处理，涂覆胶衣层的时候将会把空气混入其中以致做出的模具表面会有针孔，将严重影响表面质量；
（2）ＲIM工艺模具制造技术
模具制造采用真空导入工艺，在对模具的结构、 受力和功能充分考虑的基础上，需要对导流管路、连续毡和泡沫芯材、注胶口、溢胶口等真空导入技术的关键点进行科学合理的设置，并利用PAM等软件进行优化设计，对实施过程进行仿真模拟，极大地降低大型模具制备过程用ＲIM工艺成型时缺陷产生的可能性。
3.2.2 模具制造过程中需要注意的几个问题
（1）胶衣分层 胶衣分层主要是表面层与内结构层的分层，可能的原因是在进行内结构层铺层的时候没有将表面 层的界面处理好，一般要求表面粗糙，无粉尘颗粒。其次的原因是，模具的整体固化度不够，树脂体系还没有反应完全；
（2）模具基圆收缩变形 目前大型模具制造一般采用环氧树脂作为基体材料，固化时存在一定的收缩，在模具后固化前，必须用钢板将模具基圆进行加固，否则基圆失效将会 影响叶片基圆的圆度，情况严重时将影响叶片圆螺母及法兰的安装；
（3）铜管冻裂 在北方及零度以下的地区， 当模具不经常使用时，必须将模具里的水用空气压缩泵完全吹出后方 可进行室外放置及转运，否则铜管里的水易结冰，冰的密度比水小，铜管体积不变，在严重时撑爆铜管，造成极大的维修难度。
4结束语 大力开发风电能源对于缓解我国将来的能源危机具有战略意义。国家对可再生清洁能源的支持，加快了风力发电的发展速度，也为我国的大型复合材料叶片开发提供了一个不可多得的发展机遇。叶片质量的好坏绝大部分取决于模具质量的优劣，目前我国大型、 复杂、高精度的复合材料模具设计、制造和加工技术还很缺乏，核心技术还不具备，模具设计、校核及工艺技术人员的经验尚不足。叶片行业 的可持续发展，急需形成自主高质量的模具设计制造技术。
