風(fēng)扇葉片注塑模具設(shè)計畢業(yè)論文

1、四川理工學(xué)院成人教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文)題 目 風(fēng)扇葉片注塑模具設(shè)計 教學(xué)點 重慶科創(chuàng)職業(yè)學(xué)院 專 業(yè) 機 械 模 具 年 級 2011級 姓 名 趙 林 梅 指導(dǎo)教師 王新 定稿日期： 2013年4月 25 日四川理工學(xué)院成人教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書學(xué)生姓名趙林梅專業(yè)班級機械模具BK311101設(shè)計（論文）題目風(fēng)扇葉片注塑模具設(shè)計接受任務(wù)日期2013年12月18日完成任務(wù)日期2014年4月25日指導(dǎo)教師（簽名）王新指導(dǎo)教師單位重慶科創(chuàng)職業(yè)學(xué)院設(shè)計(論文)內(nèi)容目標(biāo)設(shè)計一套用于電風(fēng)扇葉片的注塑模具設(shè)計。實現(xiàn)品種多樣化；生產(chǎn)過程多樣化；生產(chǎn)能力復(fù)雜化目標(biāo)：自行設(shè)計或選擇某種品牌電風(fēng)扇葉片做設(shè)

2、計對象，測繪并選擇合適材料；要求完成不少于總量3張0號圖紙的裝配圖和零件圖紙通過本課題的設(shè)計，培養(yǎng)學(xué)生對注塑模具設(shè)計的綜合能力，培養(yǎng)對CAD、PROE等畫圖軟件和專業(yè)知識的綜合利用能力。設(shè)計(論文)要求（1）電風(fēng)扇葉片造型設(shè)計；（2）電風(fēng)扇注塑模具成型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計；（3）電風(fēng)扇注塑模具導(dǎo)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計；（4）電風(fēng)扇注塑模具冷卻系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計；（5）電風(fēng)扇注塑模具脫模系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計。參考資料（1）塑料轉(zhuǎn)葉零件模具設(shè)計與制造蔡于紅主編 中國電力出版社（2）塑料成型工藝與模具設(shè)計屈華昌編 高等教育出版社（3）冷沖壓與塑料成型工藝與模具設(shè)計翁其金編 機械工業(yè)出版社注：此表由指導(dǎo)教師填寫后發(fā)給學(xué)生，學(xué)生按此

3、表要求開展畢業(yè)設(shè)計（論文）工作。風(fēng)扇葉片注塑模具設(shè)計摘 要本論文闡述一套用于生產(chǎn)風(fēng)扇葉片的注塑模具設(shè)計，給定參數(shù)：風(fēng)扇直徑30CM，風(fēng)扇功率45W來進(jìn)行設(shè)計。設(shè)計時首先設(shè)計出塑件模型，然后選擇合適的材料，接下來再進(jìn)行模具設(shè)計（此次設(shè)計應(yīng)用Pro/E野火4.0版設(shè)計）。包括設(shè)計模具的成型系統(tǒng)、澆注系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、導(dǎo)向系統(tǒng)、脫模系統(tǒng)等。設(shè)計的重點在于成型系統(tǒng)和澆注系統(tǒng)與脫模系統(tǒng)，而成型系統(tǒng)的重點在于分型面的設(shè)計，它決定了型芯和型腔結(jié)構(gòu)以及模具的質(zhì)量。因為扇葉塑件比較特殊，葉片的厚度較薄，所以澆注系統(tǒng)澆口和主分流道的選擇顯得尤為重要。關(guān)鍵詞：風(fēng)扇葉片；注塑模具；Pro/E設(shè)計；分型面；成型系統(tǒng)；澆注

4、系統(tǒng)LEAF BLADE FAN INJECTION MOULD DESIGNABSTRACTThis paper need to design a set of injection molds for the production of fan blade. Given parameters: fan diameter 30CM, fan power 45W. Firstly the designation should design plastic model, and then select the appropriate materials, then you can design t

5、he mould system. The system includes molding system, pouring system, cooling systems, guidance systems, mold release system and so on. The importance are molding system and pouring system. The importance of the molding system is designing parting surface, it influent Core and cavity structure and th

6、e quality of the mold; As the blade is very thin, the designation of pouring system is more important.Of course, Introduced institutions and Stripping institutions must also be carefully designed. The molding institutions like blades must be even by force, otherwise the blade is easily deformed and

7、distorted. At last, choose a standard mold base to form a complete set of molds. But during the design process, you must do various simulation to avoiding problems in the production process!Key words：fan blades; parting surface; Pro/E; injection mould forming system; gate system 目 錄第一章 緒論11.1研究的意義11

8、.2設(shè)計的任務(wù)和要求1第二章 風(fēng)扇造型和材料選擇22.1風(fēng)扇造型22.2材料選擇3第三章 工藝分析43.1總體分析43.2拔模檢測43.3厚度檢測53.4澆口分析5第四章 成型系統(tǒng)設(shè)計74.1裝配參照模型74.2設(shè)置收縮率74.3創(chuàng)建工件84.4創(chuàng)建分型曲面84.5創(chuàng)建模具體積快9第五章 澆注系統(tǒng)設(shè)計105.1主流道設(shè)計105.2分流道設(shè)計115.3澆口設(shè)計12第六章 冷卻系統(tǒng)設(shè)計13第七章 合模導(dǎo)向機構(gòu)設(shè)計147.1導(dǎo)柱的設(shè)計147.2導(dǎo)柱的布置157.3導(dǎo)套的設(shè)計167.4導(dǎo)柱與導(dǎo)套的配合16第八章 推出機構(gòu)設(shè)計178.1設(shè)計原則178.2 推桿設(shè)計178.3復(fù)位桿設(shè)計188.4推出機構(gòu)導(dǎo)

9、向系統(tǒng)設(shè)計18第九章 其他輔助件設(shè)計199.1 標(biāo)準(zhǔn)模架與選擇原則199.2 支撐零部件的設(shè)計219.2.2 支撐板21第十章 總結(jié)24參考文獻(xiàn)25致謝26第一章 緒論1.1研究的意義隨著我國制造業(yè)的國際地位的不斷提高,模具工業(yè)獲得了飛速的發(fā)展,模具的需求量也成倍增加,其生產(chǎn)周期愈來愈短。而模具生產(chǎn)是多品種小批量生產(chǎn),乃至單件生產(chǎn)。其特點為:品種多樣化；生產(chǎn)過程多樣化；生產(chǎn)能力復(fù)雜化。為解決這一問題,首先要普及CAD 技術(shù),利用現(xiàn)代的CAD/CAM/CAE 技術(shù),才是經(jīng)濟(jì)、快捷的模具開發(fā)設(shè)計制造手段,也是其今后的發(fā)展方向。1.2設(shè)計的任務(wù)和要求主要任務(wù)為設(shè)計一套風(fēng)扇模具，根據(jù)給出的題目參數(shù)要求

10、，先設(shè)計產(chǎn)品造型，再選擇材料，然后設(shè)計模具系統(tǒng)。大致流程如下：（1）家用電風(fēng)扇葉片造型設(shè)計；（2）工藝分析及電風(fēng)扇葉片材料選擇；（3）電風(fēng)扇葉片三維CAD造型設(shè)計；（4）電風(fēng)扇注塑模具成型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計；（5）電風(fēng)扇注塑模具導(dǎo)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計；（6）電風(fēng)扇注塑模具冷卻系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計；（7）電風(fēng)扇注塑模具脫模系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計。上面幾步中，成型系統(tǒng)與澆注系統(tǒng)的設(shè)計最為關(guān)鍵。第二步，工藝分析也是必不可少的。第二章 風(fēng)扇造型和材料選擇2.1風(fēng)扇造型根據(jù)題目要求：設(shè)計一套用于加工家用電風(fēng)扇葉片的注塑模具。1. 自行設(shè)計或選擇某種品牌電風(fēng)扇葉片做設(shè)計對象，測繪并選擇合適材料；2. 電風(fēng)扇葉片三維CAD造型；3. 電

11、風(fēng)扇葉片注塑模具設(shè)計：包括成型系統(tǒng)、導(dǎo)向系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)和脫模系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計；要求完成不少于總量3張0號圖紙的裝配圖和零件圖紙。設(shè)計參數(shù)：風(fēng)扇直徑30CM，風(fēng)扇功率45W。在指導(dǎo)老師的幫助建議下，選擇用Pro/E軟件進(jìn)行風(fēng)扇葉片造型以及后續(xù)模具設(shè)計一系列設(shè)計工作。下圖零件在Pro/E“零件”模塊下完成整體設(shè)計。圖2-1 風(fēng)扇造型圖中風(fēng)扇各參數(shù)如下：輪轂直徑d=80mm；葉片圓角R1=40mm；葉片圓角R2=30mm；葉片厚度=1；輪轂中間螺釘孔直徑d=2.5（后期加工）；要求塑件防有轉(zhuǎn)角處都要以圓角（圓弧）過渡，因尖角容易應(yīng)力集中。 塑件有圓角，有利于塑料的流動充模及塑件的頂出，塑件的外觀好，有

12、利于模具的強度及壽命。所以在輪轂上部做R=8mm的圓角3；輪轂的高度無特殊要求，自行設(shè)定高度h=30mm；由于考慮到后期生產(chǎn)，需要設(shè)置一定的拔模斜度，設(shè)定結(jié)果如圖2.2設(shè)定后使輪轂曲面成一斜度,即下表面直徑略大于上表面直徑。圖 2-2 拔模斜度2.2材料選擇風(fēng)扇為人們?nèi)粘Ｉ畛Ｓ闷?需要大批量進(jìn)行生產(chǎn)。又與人們緊密接觸，所以必須是無毒害材料，有考慮到無很高的強度要求，收縮率等給方面也無特殊要求，故最后決定選擇ABS材料進(jìn)行注塑生產(chǎn)。ABS具有良好的成型加工性，制品表面光潔度高，且具有良好的涂裝性和染色性，可電鍍成多種色澤4。ABS尚具有良好的配混性，可與多種樹脂配混成合金(共混物)，如PC/A

13、BS、ABS/PC、ABS/PVC、PA/ABS、PBT/ABS等，使之具有新的性能和新的應(yīng)用領(lǐng)域，ABS若與MMA摻混可制成透明ABS，透光率可達(dá)80%。相比較其他的AS、PA等材料ABS材料具有明顯的優(yōu)勢。選定ABS材料后，還需選擇合適的型號，不同型號間存在一定的差別，根據(jù)市場與塑件所需性能，選用余姚中發(fā)生產(chǎn)的FR765型。 第三章 工藝分析3.1總體分析（1）葉片最大直徑為300mm,輪轂高度為30mm。（2）根據(jù)前面得到分析結(jié)果，塑件采用ABS材料，收縮率為0.4%-0.6%，一般取中間值0.5%，流動性好，排氣要求高，否則容易產(chǎn)生熔接痕、氣泡，影響塑件強度。（3）葉片側(cè)面并無測孔，所

14、以不需要做側(cè)抽芯。（4）塑件有中間輪轂和3個葉片組成，面積較大，且考慮葉片較薄，精度要求高，故采用一模一腔。（5）生產(chǎn)上要明確塑件的體積，應(yīng)用Pro/E輸入材料密度分析得到此塑件的體積為1.2333422e+05 mm3。3.2拔模檢測塑件冷卻時因收縮會包緊型芯或型腔的凸起部分，為保證塑件最終能順利從型腔中脫出，故一般要設(shè)定一定的脫模斜度。設(shè)置脫模斜度需注意（1）斜度不能太大，應(yīng)使塑件整體無太大變化；（2）斜度方向：如果方向設(shè)置反了，則塑件一定不能脫模。綜上各因素考慮：有必要對塑件進(jìn)行徹底的拔模檢測。用Pro/E檢測結(jié)果如下圖3-1，檢測時，注意拔模方向設(shè)定與檢測對象選擇。圖3-1 拔模檢測3

15、.3厚度檢測任何塑料制品都需要一定的壁厚。厚度既不能太薄，不能保證足夠大強度，也不能太厚，應(yīng)力過大，容易產(chǎn)生氣泡，成型時間也會加長。產(chǎn)品的各分部的厚度也應(yīng)保持均勻，不能有突變，否則會產(chǎn)生缺水現(xiàn)象。同樣Pro/E自帶了厚度檢測功能，為確保避免以上問題，故作厚度檢測如圖3-2所示。圖3-2 厚度檢測設(shè)定允許的最大厚度與最小厚度，然后選擇兩個點，連接這兩個點應(yīng)能貫穿整個零件，設(shè)定檢測偏距，預(yù)覽可見右邊檢測結(jié)果：是否超過規(guī)定厚度，圖中均顯示否，即厚度滿足要求。3.4澆口分析澆口是指塑料熔體從分流道進(jìn)入型腔的一段通道，其尺寸狹小且短，目的是使塑料熔體進(jìn)入型腔前產(chǎn)生加速度，便于充滿型腔，且有利于封閉型腔口

16、，防止熔體倒流。澆口位置并不能任意選擇，首先應(yīng)位于塑件背面，其次澆口設(shè)置應(yīng)能保證塑料熔體能快速充滿型腔，并保證足夠的注塑壓力，以上各種需求，Pro/E均能智能分析并給出分析結(jié)果。對風(fēng)扇葉片澆口分析結(jié)果如下：右邊參照欄從紅色逐漸過渡到藍(lán)色，即從最差到最好效果過渡。由圖可見，葉片澆口位置越靠近中間軸，效果越佳，又考慮塑件表面美觀，所以將澆口設(shè)置在背面靠近中心處。但還不能確定澆口數(shù)量。先選定一個澆口，并把位置設(shè)置在靠中心5mm處，用塑料顧問進(jìn)行模擬填充過程。自動分析結(jié)果如圖：葉片的每一個點均顯示為綠色，即表明填充可行，且質(zhì)量為高標(biāo)志。所以采用單個澆口即可。圖3-3為澆口位置分析圖3-4為模擬注塑結(jié)果

17、圖。圖3-3 澆口分析圖3-4模擬注塑第四章 成型系統(tǒng)設(shè)計做完了上述一系列前期工作之后，現(xiàn)在正式開始進(jìn)入模具設(shè)計版塊，即分模階段。將現(xiàn)有的風(fēng)扇葉片3D造型通過Pro/E模具設(shè)計版塊，制作出整套模具的成型系統(tǒng)與澆注、冷卻系統(tǒng)。 4.1裝配參照模型進(jìn)入Pro/E模具設(shè)計版塊的第一步，就是要明確是為什么塑件設(shè)計整套模具，故需要調(diào)入先前制作的風(fēng)扇葉片造型。并調(diào)整塑件坐標(biāo)中心和模具設(shè)計坐標(biāo)中心重合，同時還應(yīng)確認(rèn)拔模方向。使圖中拔模方向pull direction 和實際設(shè)計的拔模方向保持一致，調(diào)入后經(jīng)調(diào)整結(jié)果如圖4-1所示。4.2設(shè)置收縮率塑料從注塑機到型腔再到形成塑件的過程是逐漸冷卻的過程。這個過程不

18、可避免塑料會“縮小”。并且因此，塑件會停留在有凸起部分的型芯或型腔上。此處風(fēng)扇葉片會停留在定模處，故需設(shè)計一拉桿機構(gòu)將塑件拉像動模處。設(shè)置收縮率時應(yīng)注意不僅僅設(shè)置整個塑件，還應(yīng)包括各類參考平面，故設(shè)置時點選坐標(biāo)系。收縮率大小應(yīng)根據(jù)所選塑料相應(yīng)的收縮系數(shù)。 圖4-2 工件設(shè)計4.3創(chuàng)建工件模具成型部件主要由型芯和型腔組成。型芯與型腔閉合時組成的空心腔體即塑件實體；閉合時兩兩接觸的表面即分型面。在這里，先要創(chuàng)建一個毛胚工件包住塑件，經(jīng)后續(xù)分割形成型芯和型腔。創(chuàng)建后結(jié)果如圖4-2：綠色毛胚工件包住風(fēng)扇葉片。4.4創(chuàng)建分型曲面分型面的選擇直接關(guān)系到塑件質(zhì)量跟模具結(jié)構(gòu)，是模具設(shè)計的中心環(huán)節(jié)。當(dāng)然分型面的

19、選擇并不單一固定。但一定要根據(jù)以下原則進(jìn)行（1）分型面應(yīng)設(shè)在塑件延拔模方向投影的最大輪廓處；（2）盡量選擇平直分型面以保證塑件精度與質(zhì)量；（3）應(yīng)使制件全部或大部位于同一型芯內(nèi)；（4）分型面的選擇應(yīng)不影響制件外觀要求；（5）分型面的選擇還應(yīng)利于排氣；（6）分型面選擇應(yīng)便于模具加工制造7。當(dāng)然，在選擇時應(yīng)綜合考慮各方原則，不一定要滿足全部原則要求。在Pro/E軟件中有多種方法可以創(chuàng)建分型面?？紤]風(fēng)扇葉片分型面比較復(fù)雜，首先畫出分型線，再利用分型線延伸至工件表面最后形成分型面。形成的分型面如圖4-3所示。圖4-3 分型面4.5創(chuàng)建模具體積塊在完成工件分型面的創(chuàng)建后，就可以把工件分割成型芯和型腔來組

20、成整套模具的成型系統(tǒng)。通過分割、抽取后，即可形成型芯和型腔。在界面左邊模型樹上也新加了兩個制件標(biāo)志。抽取的體積快分別就是型芯和型腔。所以到這一步成型系統(tǒng)就基本完成了。完成的型腔和型芯如圖4-4所示。圖4-4 成型零件第五章 澆注系統(tǒng)設(shè)計澆注系統(tǒng)是指熔體塑料從注塑機嘴進(jìn)入模具型腔所通過的通道。澆注系統(tǒng)可分為熱流道澆注系統(tǒng)和普通澆注系統(tǒng)。風(fēng)扇設(shè)計用普通澆注系統(tǒng)即可。普通澆注系統(tǒng)分為主流道、分流道、澆口和冷料穴四部分。澆注系統(tǒng)設(shè)計也是模具設(shè)計中較為重要的一個環(huán)節(jié)，設(shè)計的好壞對塑件的性能和塑料袋利用率等有直接的影響。澆注系統(tǒng)的設(shè)計需要遵循以下原則：（1）充分了解塑料的各種性能，流動特性、剪切速率、粘度

21、等；（2）盡量避免減少產(chǎn)生熔接痕；（3）澆注系統(tǒng)通道應(yīng)有利于氣體的排出；（4）防止型芯的變形和嵌件的偏移；（5）盡量選用較短的路徑設(shè)計流道；（6）需做流動距離比的校核工作，防止出現(xiàn)填充不足的現(xiàn)象。 5.1主流道設(shè)計主流道是指注塑機嘴和分流道之間的通道，是熔料最先進(jìn)入模具的部分。主流道的設(shè)計主要考慮減少熔體溫度降低和注塑壓力損失。一般來說，主流道垂直于分型面，且設(shè)置在澆口套中。為了后續(xù)脫模方便，主流道也應(yīng)當(dāng)設(shè)置一定的拔模斜度，通常設(shè)成圓錐臺狀。可先草繪成半個梯形狀，再通過旋轉(zhuǎn)成主流道。設(shè)計的主流道如圖5-2所示。圖5-2 澆口套（內(nèi)含主流道）(1)便于流道凝料從主流道襯套中拔出，主流道設(shè)計成圓錐

22、形 。錐角 =2° 4°，粗糙度Ra0.63 與噴嘴對接處設(shè)計成半球形凹坑，球半徑略大于噴嘴頭半經(jīng)。(2)主流道要求耐高溫和摩擦，要求設(shè)計成可拆卸的襯套，以便選用優(yōu)質(zhì)材料單獨加工和熱處理。(3)襯套大端高出定模端面 510mm ，并與注射機定模板的定位孔成間隙配合，起定位隙作用。 (4)主流道襯套與塑料接觸面較大時，由于腔體內(nèi)反壓力的作用使襯套易從模具中退出，可設(shè)計定住 。 (5)直角式注射機中，主流道設(shè)計在分型面上，不需沿軸線上拔出凝料可設(shè)計成粗的圓柱形。 5.2分流道設(shè)計分流道指塑料熔體從主流道進(jìn)入多腔模各個型腔的通道，對熔體流動起分流轉(zhuǎn)向作用，要求熔體壓力和熱量在分流

23、道中損失小。(1)分流道的截面形式：a、圖形斷面：比表面積?。鞯辣砻娣e與其體積之比），熱損失小，但加工制造難，直徑 510mm b、梯形：加工較方便，其中h/D = 2/3 4/5 邊斜度 515° c、u形：加工方便，h/R=5/4;d、半圓形：h/R=0.9 。(2)分流道的斷面尺寸要視塑件的大小，品種注射速度及分流道的長度而定。一般分流道直經(jīng)在56mm以下時，對流動性影響較大，當(dāng)直經(jīng)大于8mm 時，對流動性影響較小。 (3)多腔模中，分流道的排布：平衡式和非平衡式：平衡式：分流道的形狀尺寸一致。非平衡式：靠近主流道澆口尺寸設(shè)計得大于遠(yuǎn)離主流道的澆口尺寸。分流道不能太細(xì)長，太細(xì)

24、長，溫度，壓加體大會使離主流道較遠(yuǎn)的型腔難以充滿。一般需要多次修復(fù)，調(diào)理達(dá)到平衡。即使達(dá)到料流和填充平衡，但材料時間不相同，制品出來的尺寸和性能有差別，對要求高的制品不宜采用。非平衡式分布，分流道長度短 。 如果分流道較長，可將分流道的尺寸頭沿熔體前進(jìn)方向稍征長作冷料穴，使冷料不致于進(jìn)入型腔。分流道和型腔布置時，要使用塑件投影面積總重心與注塑機鎖模力的作用線重合。5.3澆口設(shè)計澆口是指流道末端與型腔之間的細(xì)小通道。形狀一般為圓形或矩形，面積與分流道比為0.030.09，長度一般0.52.0mm。澆口的作用主要是冷卻材料和使熔體快速進(jìn)入型腔，按順序填充。此塑件如果在葉片處作側(cè)澆口進(jìn)澆，由于葉片壁

25、薄，且到另一側(cè)葉片末端行程相對較長，易產(chǎn)生缺料充不滿現(xiàn)象，故采用在塑件頂部作點澆口，這既可縮短流程，又可均衡進(jìn)料，而且可以減少熔接痕，有利于排氣，點澆口還可采用自動脫料系統(tǒng)，提高生產(chǎn)率。為了點澆口的自動脫落，主流道應(yīng)盡量短，為此采用了加深型澆口套，由于此模具為一模一腔，拉料桿的位置受到模具結(jié)構(gòu)的限制，所以將拉料部位直接設(shè)置在澆口套上，澆口套端部做成倒扣，利用澆口套進(jìn)行拉料。為保證注射過程平衡均勻，三張葉片處能夠同時填充完成，又風(fēng)扇輪轂為圓筒式結(jié)構(gòu)所以澆口分布形式選用輪輻式澆口，也稱圓環(huán)式。其主流道在中心位置，通常設(shè)置四條分流道，成十字分布，聯(lián)通末端澆口，從內(nèi)環(huán)處注塑進(jìn)模具型腔。圖5-3 輪輻式

26、澆口設(shè)計第六章 冷卻系統(tǒng)設(shè)計為了防止塑件變形和提高生產(chǎn)率，模具就應(yīng)該充分冷卻，為此模具要設(shè)置幾條冷卻水道組成模具的冷卻系統(tǒng)。冷卻水道的設(shè)計原則：1.冷卻水孔數(shù)量盡量多，尺寸適當(dāng)大；2.冷卻水孔距型腔表面距離要適當(dāng)，太近型腔表面溫度不均勻；太遠(yuǎn)熱阻大； 3.水料并進(jìn)，強化澆口處的冷卻；4.入水與出水的溫差不宜過大；5.冷卻水孔應(yīng)便于加工裝配。相對于其他系統(tǒng)，冷卻系統(tǒng)較為簡單，只需在距塑件表面一定距離處開設(shè)水路即可。不過應(yīng)注意不要與其他桿件重合，以免漏水；在進(jìn)出水口要用管螺紋接頭，加強其密封性；在兩塊板接觸時，水道間應(yīng)加設(shè)密封圈；在出二維圖時，水道間的相貫線應(yīng)為虛線。設(shè)計的冷卻水道如圖6-1。圖6

27、-1 冷卻水道示意圖第七章 合模導(dǎo)向機構(gòu)設(shè)計7.1導(dǎo)柱的設(shè)計在注塑時，為了保證動模成型零件和定模成型零件在合模時的正確定位，以確保塑件的形狀和尺寸精度，并避免模內(nèi)各零件碰撞和干涉，必須設(shè)置開合模導(dǎo)向機構(gòu)。開合模導(dǎo)向機構(gòu)主要有導(dǎo)柱導(dǎo)向和錐面定位兩種形式，有以下三點作用：（1）定位作用 合模和裝配時避免動、定模的錯位，保證塑件形狀和尺寸精度。（2）導(dǎo)向作用 合模時導(dǎo)向零件先接觸，引導(dǎo)動、定模準(zhǔn)確閉合，避免型芯先進(jìn)入型腔造成成型零件的損壞。（3）承受一定的側(cè)向壓力 塑料熔體在在填充過程中可能產(chǎn)生側(cè)向壓力或由于注射機精度的影響，導(dǎo)柱也將承受一定的側(cè)向壓力。導(dǎo)柱導(dǎo)向機構(gòu)是最常用的一種形式，同樣也很適合此

28、風(fēng)扇塑件，因此決定采用導(dǎo)柱導(dǎo)套導(dǎo)向機構(gòu)。所以下面就導(dǎo)柱導(dǎo)套設(shè)計做一些注意說明。圖7-1 帶頭導(dǎo)柱圖7-1為帶頭導(dǎo)柱，除安裝部分的軸肩外，其余部分直徑相同，這種導(dǎo)柱加工方便，較為常用。圖7-2為有肩導(dǎo)柱，柱身有兩種直徑，上部直徑較大，且一般與導(dǎo)套外徑相同。上部直徑加大主要是為了加強強度考慮。根據(jù)塑件電風(fēng)扇特點，質(zhì)量較輕，模具類型也不大，所以采用第一種帶頭導(dǎo)柱即可。關(guān)于導(dǎo)柱技術(shù)處理：在不妨礙脫模的情況下，導(dǎo)柱通常設(shè)在型芯高出分型面較多的一側(cè)。導(dǎo)柱導(dǎo)向部分長度應(yīng)比凸模前端面的高度高出68mm，以免出現(xiàn)圖7-2 有肩導(dǎo)柱導(dǎo)柱未導(dǎo)正方向而型芯先進(jìn)入型腔的情況。導(dǎo)柱前端應(yīng)做成錐臺形或半球形，以使導(dǎo)柱能順利

29、的進(jìn)入導(dǎo)向孔。由于必須具有良好的耐磨性，內(nèi)部堅韌。故一般多采用20號鋼（表面滲碳淬火處理），硬度為HRC50-55。粗糙度一般取0.8um。7.2導(dǎo)柱的布置導(dǎo)柱一般均勻布置在分型面的四周，導(dǎo)柱中心與模具的邊緣應(yīng)該留有足夠的距離，以保證強度。最后應(yīng)該注意：為確保合模時只能按一個方向合模，導(dǎo)柱的布置可采用如下幾種形式。圖7-3 導(dǎo)柱布局形式圖a、d為不等直徑對稱布置，即導(dǎo)柱直徑設(shè)成不同，圖b、c為等直徑不對稱形式。兩種形式可任意選用，在這里，風(fēng)扇塑件我采用圖c形式。配合精度：一是導(dǎo)柱固定端與模版之間一般采用H7/m6或H7/k6過渡配合，二是導(dǎo)柱導(dǎo)向部分通常采用H7/f7或H8/f7間隙配合。7.

30、3導(dǎo)套的設(shè)計導(dǎo)套是與導(dǎo)柱相配合的，因此其結(jié)構(gòu)主要由導(dǎo)柱形式?jīng)Q定。導(dǎo)套結(jié)構(gòu)確定之后，其生產(chǎn)形勢也有多種。對于如題風(fēng)扇的導(dǎo)向機構(gòu)，為了方便更換，可以簡化結(jié)構(gòu)，采用導(dǎo)向孔直接開設(shè)在模板上的形勢。導(dǎo)套的技術(shù)要求：1.為確保導(dǎo)柱順利進(jìn)入導(dǎo)套，導(dǎo)套的前端應(yīng)倒圓角，導(dǎo)向孔最好做成通孔，以便于排出合模時孔內(nèi)的空氣。如果做成盲孔，則可以在側(cè)面打一個小孔利于排氣。2.導(dǎo)套硬度比導(dǎo)套低。3.導(dǎo)套固定部分和導(dǎo)向部分的粗糙度均可選為Ra=0.8um固定形式及配合精度：此處所選帶頭導(dǎo)套應(yīng)為H7/m6或H7/k6過渡配合打入模版。7.4導(dǎo)柱與導(dǎo)套的配合根據(jù)設(shè)定的導(dǎo)柱及導(dǎo)套形式，同時考慮動、定模的設(shè)計，以及塑件的精度生產(chǎn)批量

31、選用合適的配合方式，此設(shè)計為帶頭直導(dǎo)柱與模版上導(dǎo)向孔直接配合形式即可。此套模具有兩處導(dǎo)向裝置：開合模導(dǎo)向與推出機構(gòu)導(dǎo)向，雖然兩處的結(jié)構(gòu)尺寸不同，但是導(dǎo)柱與導(dǎo)套的配合基本一致。圖7-3 導(dǎo)柱與導(dǎo)套第八章 推出機構(gòu)設(shè)計8.1設(shè)計原則塑件冷卻成型后，并不會自動脫落。所以需要設(shè)計脫出機構(gòu)，即脫模系統(tǒng)來把塑件從動模上脫落。推出機構(gòu)一般由推出元件、復(fù)位元件和導(dǎo)向元件三部分組成。與塑件直接接觸并將其從動模上脫落的部件稱為推桿，也叫頂針，通常為平衡起見，設(shè)置對稱的好多根。使推出機構(gòu)在下一次注射前能夠復(fù)位的元件稱為復(fù)位元件，有多種形式，可靈活選擇。這里區(qū)別于合模導(dǎo)向元件，推出機構(gòu)也會有自己的導(dǎo)向需要，為了能夠保

32、證推出和復(fù)位運動的順暢進(jìn)行，通常也會設(shè)置導(dǎo)向機構(gòu)。再設(shè)計推出機構(gòu)之前，要先計算推出力并且明確推出機構(gòu)設(shè)計的系列原則。設(shè)計原則如下：1.開模時應(yīng)使塑件留在動模一側(cè)；2.推出機構(gòu)不影響壓鑄件得外觀要求；3.選好推出作用點；4.避免推出時變形或損傷；5.推出機構(gòu)應(yīng)移動順暢，靈活可靠；6.推出機構(gòu)的結(jié)構(gòu)應(yīng)有足夠的強度和耐磨性。8.2 推桿設(shè)計推桿就是塑件成型后，將其從動模上推出的頂針狀東西。對于復(fù)雜結(jié)構(gòu)的塑件，需做二次推出動作，對于布滿孔面的、容易變形的塑件，還需采用推管形式，用以保證塑件表面的質(zhì)量和推出過程的穩(wěn)定。由于風(fēng)扇葉片處較薄，葉片處不能用推桿頂出，否則葉片易變形且推桿印痕影響外觀，而只在塑件

33、內(nèi)部用推桿頂出則頂出困難，因此加用推板推出，這樣作用面積大，推出力大而均勻，運動平穩(wěn)，而且塑件內(nèi)孔為圓形，推件板配合處易加工，為了減少摩擦，推板和型芯采用錐面配合，斜角為5度，推板和型芯還需淬火，以提高耐磨性，塑件內(nèi)部3根骨位處再加3根直徑為3的推桿頂出。所設(shè)計推桿如圖8-1所示。圖8-1 推桿設(shè)計8.3復(fù)位桿設(shè)計在開模推出塑件后，還要為下一次的成型做好準(zhǔn)備，因此在下一個塑件成型前，推出機構(gòu)一定要先復(fù)位。所以就要設(shè)定復(fù)位機構(gòu)即復(fù)位桿。首先在位置設(shè)計上要求平衡考慮，一般設(shè)計成偶數(shù)對稱形式使受力均勻。其次，復(fù)位形式也是多種多樣的，在這里可以選用最為常用的一種。該種形式在裝配時復(fù)位桿與分型面齊平，在

34、推出機構(gòu)推出塑件后，它的合模運動與復(fù)位運動則同時進(jìn)行。8.4推出機構(gòu)導(dǎo)向系統(tǒng)設(shè)計在注塑過程中，每開合模一次，推出機構(gòu)就往復(fù)運動一次。為了確保推出機構(gòu)能平穩(wěn)靈活的進(jìn)行，對于大多的模具都需要為推出機構(gòu)設(shè)置導(dǎo)向裝置。其材料、配合精度、剛度等都與開合模的導(dǎo)向系統(tǒng)差不多。但是區(qū)別于合模導(dǎo)向重點導(dǎo)柱導(dǎo)套，這里導(dǎo)套一般設(shè)在推板與推桿固定板上，而導(dǎo)柱則整個穿過導(dǎo)套，如圖8-2所示對于中小型的模具來說，一般用2個導(dǎo)柱導(dǎo)套定位即可，但對于大型模具來說，為保證推出機構(gòu)的靈活平穩(wěn)，需設(shè)置4根導(dǎo)柱甚至更多。對于此風(fēng)扇模具，雖然平穩(wěn)度要求較高，但是塑件本身工藝要求并不高，而且規(guī)格上也屬小型模具，所以用支撐柱來作為其導(dǎo)向機

35、構(gòu)即可。 圖8-2 支撐住導(dǎo)向機構(gòu)第九章 其他輔助件設(shè)計9.1 標(biāo)準(zhǔn)模架與選擇原則模架的形式是多種多樣的，主要根據(jù)型芯和型腔的結(jié)構(gòu)以及尺寸來選擇，對于本設(shè)計無側(cè)抽芯的結(jié)構(gòu)來說，選用普通模架即可。模架的選擇原則：（1）模架厚度H與注塑機的閉合距離L必須滿足以下關(guān)系式： LmaxHLmin （2）開模行程必須大于取出塑件所需的動、定模分開距離；模具推出距離應(yīng)小于推出機構(gòu)液壓缸的額定行程。（3）模架選擇應(yīng)符合塑件機器技術(shù)工藝的要求，包括力學(xué)性能以及長、寬、高等各種尺寸。本設(shè)計中，塑件最大直徑為300mm，型芯和型腔最大長度為420mm，塑件最大寬度為40，所需脫模行程為100mm。通過翻看和比較各類

36、標(biāo)準(zhǔn)模架，最終選擇如圖9-1所示模架。圖9-1模架模架從上到下依次為定模座板，定模，動模，動模固定板，墊塊，推板，推板固定板，動模座板。其中動、定模座板尺寸略大于其他各板，且其他板長寬與導(dǎo)柱孔間距、螺釘孔間距數(shù)值均相等。定模座板中間孔為定位環(huán)孔，動模座板中間孔則是設(shè)計拉桿的需要。長寬高及孔間距尺寸見表9-1：表9-1 模架各板尺寸名稱長寬高定模座板49644636定模446446106動模446446106動模固定板44644656墊塊44656106動模座板49644636導(dǎo)柱孔徑為42mm，螺釘沉孔直徑為25mm，螺桿直徑為17.5mm.導(dǎo)柱孔間距為390mm，螺釘孔間距為282mm。風(fēng)扇

37、模具的設(shè)計工作是應(yīng)用UGII軟件的MoldWizard模塊來完成的。當(dāng)對預(yù)補償CAD模型的縮水率設(shè)置好后，即可構(gòu)造分模曲線與分模曲面，對型腔進(jìn)行體積分割。選用MoldWizard模塊提供的標(biāo)準(zhǔn)模架，添加頂料桿、定位環(huán)、主流道襯套、導(dǎo)柱、復(fù)位桿等標(biāo)準(zhǔn)件，再開設(shè)冷卻系統(tǒng)與澆注系統(tǒng)。完成后的風(fēng)扇注射模具裝配圖見下圖9-2所示。圖9-2 風(fēng)扇葉片注射模具裝配圖1.定模座 2.定模固定板 3.制品 4.定位環(huán) 5.主流道襯套 6.型腔 7.冷卻水道 8.頂板 9.導(dǎo)套 10.導(dǎo)柱 11.支撐塊 12.復(fù)位桿 13.頂桿固定板 14.頂桿底板 15.動模座 16.頂桿 17.型芯 18.動模固定板利用收縮變形和翹曲變形同時進(jìn)行了變形預(yù)補償?shù)哪Ｐ驮俅卧O(shè)計并制造出的模具，試模時間大大縮短，且背離尺寸較前一次模具成型的制品大幅減少。僅經(jīng)過兩次小幅修模便通過了客戶的質(zhì)量審核，制品合格率為