風(fēng)扇葉設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

1、介紹塑料模具行業(yè)是當(dāng)今世界上發(fā)展最快的行業(yè)之一。隨著高分子化學(xué)技術(shù)的發(fā)展和高分子合成技術(shù)、材料改性技術(shù)的進(jìn)步，具有優(yōu)異性能的聚合物越來(lái)越多。材料不斷涌現(xiàn)，從而使塑料行業(yè)得以突飛猛進(jìn)。1.1塑料模具的發(fā)展塑料模具的發(fā)展是隨著塑料工業(yè)的發(fā)展而發(fā)展起來(lái)的在我國(guó)起步較晚，但發(fā)展迅速，特別是近年來(lái)在質(zhì)量、技術(shù)、制造能力等方面取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，取得了巨大的成就。這可以從以下幾個(gè)方面看出。1.1.1CAE技術(shù) 現(xiàn)在CAD/CAM/CAE技術(shù)在塑料模具設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用越來(lái)越普遍，尤其是CAD/CAM技術(shù)的應(yīng)用更為普遍，并取得了很大的成就。目前，利用計(jì)算機(jī)分析產(chǎn)品零件的形狀、模具的主要結(jié)構(gòu)和零位設(shè)計(jì)、數(shù)控機(jī)床加

2、工的編程已成為設(shè)計(jì)和生產(chǎn)精密大型塑料模具的主要手段。 .一些主要的塑料模具制造商使用計(jì)算機(jī)輔助分析（CAE）技術(shù)在塑料注射成型過(guò)程中進(jìn)行流動(dòng)分析、冷卻分析、應(yīng)力分析等，并合理選擇澆口位置、尺寸、注射成型工藝參數(shù)和冷卻系統(tǒng)布局等。方案進(jìn)一步優(yōu)化，模具設(shè)計(jì)和制造周期也縮短了。1.1.2電子信息工程技術(shù)應(yīng)用電子信息工程技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)一步提高了塑料模具的設(shè)計(jì)制造水平。國(guó)內(nèi)一些主要的塑膠模具廠家通過(guò)客戶(hù)提供的三維信息盤(pán)和在線產(chǎn)品電子信息，實(shí)現(xiàn)了預(yù)算編制、報(bào)價(jià)、設(shè)計(jì)審批、設(shè)計(jì)修改等，不僅縮短了生產(chǎn)前的準(zhǔn)備時(shí)間，還減少了生產(chǎn)成本。為擴(kuò)大模具出口創(chuàng)造了良好條件。由于直接使用用戶(hù)提供的產(chǎn)品電子信息，大大縮短了CA

3、D/CAM的技術(shù)準(zhǔn)備時(shí)間，模具的設(shè)計(jì)制造周期也相應(yīng)縮短。1.1.3氣體輔助注射成型技術(shù)的使用更為成熟。幾年前才剛剛開(kāi)始應(yīng)用的氣輔注塑成型技術(shù)，近年來(lái)發(fā)展迅速，日趨成熟。目前，已有多家企業(yè)成功將氣輔技術(shù)應(yīng)用于電視機(jī)外殼、洗衣機(jī)外殼、汽車(chē)飾件及一些厚壁塑料件的模具中。有的廠家還使用了MOLD氣輔軟件，取得了不錯(cuò)的效果。1.1.4熱流道技術(shù)應(yīng)用更廣泛近年來(lái)，熱流道技術(shù)發(fā)展迅速，熱流道模具比例不斷提高。雖然在全國(guó)范圍內(nèi)，熱流道模具的比例仍然不高，但一些模具企業(yè)，熱流道模具已占其模具總產(chǎn)量的1/3左右?，F(xiàn)在，一般熱元件和外熱元件是歧管多點(diǎn)熱噴嘴的結(jié)構(gòu)應(yīng)用已經(jīng)比較普遍，具有先進(jìn)水平的針閥噴嘴和開(kāi)關(guān)控制噴嘴

4、也可以自行設(shè)計(jì)制造。相應(yīng)地，國(guó)內(nèi)商品化的熱流道系統(tǒng)組件也出現(xiàn)了。 C1.1.5目前，我國(guó)生產(chǎn)的小模數(shù)塑料齒輪等精密塑料模具已達(dá)到國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品的水平。齒輪模具設(shè)計(jì)采用最新的齒輪設(shè)計(jì)軟件，修正了成形壓縮造成的齒廓誤差，滿足標(biāo)準(zhǔn)漸開(kāi)線造型要求。顯示管隔離器注塑模具、多頭注塑頭塑膠成型模具、高效多色注塑塑膠模具、平板彩電塑膠外殼注塑模具、洗衣機(jī)滾筒注塑模具、塑膠管三通注塑模具、汽車(chē)燈具及汽車(chē)飾件注塑模具 冰箱用塑料發(fā)泡模具等大量精密、復(fù)雜、大型模具的設(shè)計(jì)制造水平也已達(dá)到或接近國(guó)際水平。中國(guó)可以生產(chǎn)尺寸精度為6到7的塑料模具。分型面接觸間隙0.02，模板彈性變形0.05 ，表面粗糙度Ra=0.05 0.

5、025 。采用CAD三維設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)模擬注塑成型、部分模具零件互換性、抽芯脫模機(jī)構(gòu)的新穎設(shè)計(jì)等。對(duì)提高精密復(fù)雜模具的制造水平起到了很大的作用。 20噸以上的大型塑料模具的設(shè)計(jì)制造也達(dá)到了很高的水平。1.1.6模具的壽命不斷提高。近年來(lái)，模具的壽命不斷提高，許多模具的壽命已達(dá)到100。超過(guò)一萬(wàn)次。2我國(guó)塑料模具的發(fā)展趨勢(shì)11由于塑料行業(yè)的快速發(fā)展與上述方面的差距，未來(lái)我國(guó)塑料模具的發(fā)展速度將大于模具行業(yè)的整體發(fā)展速度。 “十五”期間，預(yù)計(jì)每年將達(dá)到12%以上的市場(chǎng)增長(zhǎng)率。在塑料模具生產(chǎn)企業(yè)向規(guī)模化、現(xiàn)代化發(fā)展的同時(shí)， “小而專(zhuān)”、“小而精”仍是必然的發(fā)展趨勢(shì)。從技術(shù)上講，為了滿足用戶(hù)對(duì)模具制造“

6、交貨期短”、“精度高”、“質(zhì)量好”、“價(jià)格低”的要求，下面的發(fā)展趨勢(shì)也比較明顯。2.1.1在模具設(shè)計(jì)制造方面，將全面推廣CAD/CAM/CAE技術(shù)。 CAD/CAM/CAE技術(shù)是模具技術(shù)發(fā)展的重要里程碑。實(shí)踐證明，CAD/CAM/CAE技術(shù)是模具設(shè)計(jì)制造的發(fā)展方向。目前， CAD/CAM/CAE技術(shù)全面普及的條件基本成熟。隨著計(jì)算機(jī)軟件的發(fā)展和進(jìn)步，技術(shù)培訓(xùn)工作也越來(lái)越簡(jiǎn)化。在模具CAD/CAM技術(shù)的推廣和普及過(guò)程中，要抓住機(jī)遇，重點(diǎn)支持國(guó)產(chǎn)模具軟件的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用；增加技術(shù)培訓(xùn)和技術(shù)服務(wù)；進(jìn)一步擴(kuò)大CAE的技術(shù)應(yīng)用范圍。有條件的企業(yè)要積極做好模具CAD/CAM技術(shù)的深化應(yīng)用，即開(kāi)展企業(yè)信息化工程

7、，逐步從計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì)向計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)乃至虛擬制造發(fā)展，并逐步深化和完善。模具設(shè)計(jì)制造計(jì)算機(jī)軟件將向智能化、集成化方向發(fā)展。2.1.2開(kāi)發(fā)電火花加工技術(shù)。電火花加工技術(shù)又稱(chēng)電火花加工技術(shù)，是一種用成型電極代替?zhèn)鹘y(tǒng)加工型腔的新技術(shù)。它是一個(gè)高速旋轉(zhuǎn)的簡(jiǎn)單管狀電極。對(duì)于三維或二維輪廓加工（如CNC銑削），不再需要制造復(fù)雜的成形電極，國(guó)外采用該技術(shù)的機(jī)床已應(yīng)用于模具加工。預(yù)計(jì)這項(xiàng)技術(shù)將得到發(fā)展。2.1.3將發(fā)展超精加工和復(fù)合加工。航空航天等部門(mén)已經(jīng)應(yīng)用了納米技術(shù)，制造超高精度零件必須使用超高精度模具。隨著精密模具和大型模具的發(fā)展，將發(fā)展加工精度1m以上的超精加工技術(shù)和集流、化學(xué)、超聲波、激光

8、等技術(shù)的復(fù)合加工。具有兩種或兩種以上工藝特征的復(fù)合加工技術(shù)在未來(lái)的模具制造中將具有廣闊的前景。2.1.4模具研磨拋光將向自動(dòng)化、智能化方向發(fā)展。模具表面的精加工是模具加工中不能很好解決的難題之一。模具表面質(zhì)量對(duì)模具的使用壽命和零件的外觀質(zhì)量有很大的影響。目前我國(guó)仍以手工打磨拋光為主，不僅效率低（約占整個(gè)模具周期的1/3），而且勞動(dòng)強(qiáng)度大。高強(qiáng)度和不穩(wěn)定的質(zhì)量制約著我國(guó)模具加工向更高水平的發(fā)展。因此，拋光自動(dòng)化和智能化的研究是一個(gè)重要的發(fā)展趨勢(shì)。日本研制出數(shù)控磨床，可實(shí)現(xiàn)三維曲面模具的自動(dòng)磨拋。此外，由于模具型腔形狀復(fù)雜，任何研磨拋光方法都有一定的局限性。應(yīng)注意開(kāi)發(fā)特殊的研磨拋光方法，如擠壓研磨

9、、電化學(xué)拋光、超聲波拋光、復(fù)合拋光等工藝和設(shè)備，以提高模具的表面質(zhì)量。2.1.5模具自動(dòng)加工系統(tǒng)的研究與開(kāi)發(fā) 隨著各種新技術(shù)的快速發(fā)展，國(guó)外出現(xiàn)了自動(dòng)模具加工系統(tǒng)。這也是我國(guó)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展目標(biāo)。自動(dòng)模具加工系統(tǒng)應(yīng)具備以下特點(diǎn)：多臺(tái)機(jī)床的合理組合；配有配套的定位夾具或定位盤(pán)；完整的 CNC 工具和工具庫(kù)；完整的CNC柔性同步系統(tǒng)；質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)。 3.13虛擬技術(shù)將得到發(fā)展 計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展使虛擬技術(shù)成為可能。虛擬技術(shù)可以形成虛擬空間環(huán)境，實(shí)現(xiàn)虛擬合作設(shè)計(jì)、制造、合作研發(fā)，甚至建立虛擬企業(yè)。 “九五”期間，模具行業(yè)已開(kāi)始探索， “十五”期間應(yīng)大力發(fā)展。1產(chǎn)品成型工藝分析塑膠件（小扇葉）分析：塑料成品

10、圖：圖1-1塑料名稱(chēng)：聚碳酸酯（ pc ）色調(diào)：半透明淺藍(lán)色生產(chǎn)方案：中批量生產(chǎn)塑件成型工藝分析塑料部分是塑料風(fēng)扇1.1結(jié)構(gòu)分析 圖1-1產(chǎn)品零件圖小型六葉片風(fēng)扇葉片，由于高速旋轉(zhuǎn)。因此對(duì)結(jié)構(gòu)性能要求比較高，在設(shè)計(jì)外形時(shí)必須考慮其結(jié)構(gòu)對(duì)稱(chēng)性。運(yùn)動(dòng)過(guò)程中空氣動(dòng)力對(duì)風(fēng)扇葉片的影響。結(jié)構(gòu)的不對(duì)稱(chēng)可能會(huì)導(dǎo)致風(fēng)扇在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)偏離軸心，不僅加速了風(fēng)扇軸孔的磨損，還會(huì)因運(yùn)動(dòng)不穩(wěn)而產(chǎn)生噪音。由于中間的軸孔與轉(zhuǎn)軸直接接觸，所以模具設(shè)計(jì)制造必須有良好的加工工藝，才能保證運(yùn)轉(zhuǎn)順暢。60的相等差異均勻排列在風(fēng)扇壁周?chē)?。平面投影在水平地面上，扇葉無(wú)干擾現(xiàn)象。1.2成型工藝1.2.1精度等級(jí)：采用通用精度等級(jí)51.2.2脫模

11、斜度：為了便于塑件從模腔中頂出，必須在與模具脫模方向平行的塑件表面上設(shè)置一定的斜度。一般情況下，如果塑件頂出不給坡度或脫模坡度小，在生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)發(fā)現(xiàn)脫模力過(guò)大，塑件容易斷裂、變形、劃傷, 質(zhì)量下降。通常，塑件的幾何形狀復(fù)雜且不規(guī)則，脫模斜度較大，塑件表面的脫模斜度大于外表面的脫模斜度。對(duì)于扇葉的脫模，葉片占了很大一部分。產(chǎn)品高度為21vmm ，厚度為2mm塑膠模具設(shè)計(jì)師指南。檢查表3.2-1和3.2-4 ，得到塑件表面30 50 。面35 1 。扇葉的中心軸孔需要較好的定位精度來(lái)滿足軸的固定，所以我們一般不給中心孔設(shè)置拔模斜度。為了減少旋轉(zhuǎn)過(guò)程中的磨損。1.3塑件壁厚塑件的壁厚是最重要的結(jié)構(gòu)因

12、素，在設(shè)計(jì)塑件時(shí)必須考慮。一般來(lái)說(shuō)，熱塑性塑料件的壁厚在2和4mm小塑件之間，中塑件大，大塑件可以適當(dāng)加厚。冷卻風(fēng)扇葉片屬于中小型零件?？紤]到塑件的流動(dòng)性，由于聚碳酸酯（ pc ）的流動(dòng)性能不是很好，最小壁厚1mm有縮孔等缺陷，過(guò)薄會(huì)造成型腔通道狹窄，流動(dòng)阻力大。查看表3.2-8以獲得推薦值1.8mm。我們采用2mm它來(lái)滿足塑料零件的流動(dòng)性能、強(qiáng)度和剛度要求。1.4加強(qiáng)筋風(fēng)扇在主軸的帶動(dòng)下高速旋轉(zhuǎn)，軸與風(fēng)扇葉片的接觸部分在葉片的中心軸孔內(nèi)。運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，如果沒(méi)有加強(qiáng)筋來(lái)提高風(fēng)扇的強(qiáng)度，很容易使塑件變形或加速磨損。 .加強(qiáng)筋既能克服翹曲變形現(xiàn)象，又能起到輔助流道的作用，改善熔料的流動(dòng)和充填狀態(tài)。為了便

13、于脫模，加強(qiáng)筋的方向與成型方向一致，即模具成型件的運(yùn)動(dòng)方向一致。 ，并且與熔體的流動(dòng)方向一致，便于填充和成型。肋條的設(shè)計(jì)，無(wú)論其大小、形狀或位置，其設(shè)置的基本原則不變，應(yīng)包括：( 1 )筋根部尺寸與成品厚度保持一定比例。當(dāng)根部加強(qiáng)筋尺寸與成品厚度之比過(guò)大時(shí)，容易造成成品凹陷或應(yīng)力集中，造成成品缺陷。一般肋根的尺寸為成品厚度的50%-80%。圖1-2加強(qiáng)筋1.5熱塑性聚碳酸酯的注塑成型工藝1.5.1注塑成型工藝pc塑料在注塑機(jī)的機(jī)筒內(nèi)加熱塑化成流動(dòng)狀態(tài)，通過(guò)模具的澆注系統(tǒng)形成模腔。整個(gè)過(guò)程可分為五個(gè)階段：塑化-充模-保壓-冷卻-脫模。1.5.2 pc注塑工藝參數(shù)( 1 )注塑機(jī)：螺桿式( 2 )

14、螺桿轉(zhuǎn)速( r/min )： 28( 3 )機(jī)筒溫度( )：0C后段160 170中段165180前段170190( 4 ) 噴嘴溫度 ( 0C): 240 250 , ( 5模具溫度（）： 90110( 6 )注射壓力( MPa )： 80130（ 7 ）成型時(shí)間（ s ）：注射1560 保壓05成型周期40 1 3 0冷卻 15 601.5.3塑料制品的后處理使用紅外線燈箱， 100110度高爐812小時(shí)1.6 pc主要性能指標(biāo)表1-1 pc主要性能指標(biāo)聚碳酸酯的成型性能機(jī)械行為測(cè)試類(lèi)別 單元測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)CRO CROG4 CSA CEA拉伸斷裂強(qiáng)度MPa ISO 527 60 100 58

15、55斷裂伸長(zhǎng)率% ISO 527 85 5 150 160屈服彎曲強(qiáng)度MPa ISO 178 85 125 85 70彎曲模量MPa ISO 178 2100 5400 2300 2000懸臂梁式缺口沖擊強(qiáng)度J/m ISO 180 620 90 580 650洛氏硬度R ISO2039/2 R116 R112熱性能熔點(diǎn) ISO 3416 - - - -熱變形溫度0.45MPa 1.80MPa ISO 75 137/ -148/- 123/- 118阻燃性能- UL94 V0 V1 HB HB電氣特性續(xù)表 1表面電阻Ohm ISO 167 10 17 10 17 - 10 16介電強(qiáng)度KV/mm

16、 - - - - -其他密度g/cm 3 ISO 118 31.21 1.25 1.14 1.19飽和吸水率% ISO 62 0.15 0.12 0.1 0.1玻璃纖維GF/礦物M含量% - - GF20 - -收縮率mm/mm 0.005 0.003 0.0006 0.005 0.006線性成型收縮率特征毫米/毫米-0.005-0.007阻燃通用0.002-0.004增強(qiáng)型阻燃劑0.005-0.007PC/ABS(7/3)合金高流動(dòng)0.005-0.007PC/PE合金耐應(yīng)力開(kāi)裂和耐溶劑注：數(shù)據(jù)來(lái)源于工程塑料手冊(cè)31.6.1 Pc使用性能： PC是一種無(wú)定形、無(wú)味、無(wú)毒、高度透明的無(wú)色或微黃色

17、熱塑性工程塑料，具有優(yōu)良的物理機(jī)械性能，特別是優(yōu)良的抗沖擊性、抗拉強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度、高抗壓強(qiáng)度；蠕變小，尺寸穩(wěn)定；良好的耐熱性和耐低溫性，在較寬的溫度范圍內(nèi)具有穩(wěn)定的機(jī)械性能、尺寸穩(wěn)定性、電性能和阻燃性，可在-60 無(wú)明顯熔點(diǎn)， 220 呈熔融狀態(tài)120；-230由于分子鏈剛性高，樹(shù)脂熔體粘度大；吸水率小，收縮率小，尺寸精度高，尺寸穩(wěn)定性好，薄膜透氣性低；屬于自熄性材料；對(duì)光穩(wěn)定，但不耐紫外線，耐候性好；耐油、耐酸、耐強(qiáng)堿、氧化性酸和胺、酮，溶于氯代烴和芳香族溶劑，長(zhǎng)期在水中易引起水解和裂解。缺點(diǎn)是由于抗疲勞性差，容易發(fā)生應(yīng)力開(kāi)裂，耐溶劑性差，耐磨性差。1.6.2成型性能：成型前必須預(yù)干燥，含水

18、率小于0.02% 。在高溫處理微量水分時(shí)，產(chǎn)品會(huì)產(chǎn)生白濁、銀絲和氣泡。 PC在室溫下具有相當(dāng)大的受迫高彈性變形能力。 .沖擊韌性高，可進(jìn)行冷壓、冷拉、冷軋等冷成型工藝。擠出用PC的分子量應(yīng)大于30000 ，應(yīng)采用漸壓螺桿，長(zhǎng)徑比為1 ： 1824 ，壓縮比為1 ： 2.51.7 PC塑膠成型散熱風(fēng)扇可能出現(xiàn)的問(wèn)題1.7.1氣泡由于PC的流動(dòng)性能不是很好，成品在冷卻過(guò)程中容易出現(xiàn)注泡或縮孔。壁厚造成的空隙，不透明的產(chǎn)品從外面是看不到的，只有刨平后才能看到。 扇葉的壁厚中心是冷卻最慢的地方，所以冷卻很快，快速收縮的表面會(huì)拉扯原料產(chǎn)生空隙，形成氣泡。 (1)注射壓力盡可能高，以減少原料的收縮。 (2

19、)當(dāng)成型品上的肉厚變化較快時(shí)，各部位的冷卻速度不同，容易產(chǎn)生氣泡。 (3)由于空氣停滯而產(chǎn)生氣泡。 (4)主流太小，成品厚度變化快。 (5)主流固化前必須保持足夠的壓力1.7.2經(jīng)：在注塑成型過(guò)程中。模具樹(shù)脂受到高壓以產(chǎn)生局部應(yīng)力。脫模后，成品兩側(cè)出現(xiàn)變形和彎曲，薄殼成型品容易變形。 (1)成型品冷卻不充分時(shí)，頂出，表面被頂出器壓緊，因此會(huì)引起翹曲或變形。 (2)當(dāng)成型品各部分冷卻速度不均勻時(shí)，慢冷收縮率增大，薄壁部分原料冷卻迅速，粘度增加，引起翹曲。 (3)模具冷卻水道分布不均勻，必須使用多臺(tái)模溫機(jī)改變或調(diào)整溫度。 (4)對(duì)于模水道較多的模具，最好用模溫機(jī)分段控制，已達(dá)到理想溫度。2模具的結(jié)

20、構(gòu)2.1確定型腔的數(shù)量和排列方式塑料冷卻風(fēng)扇葉片是一個(gè)小部件?？紤]到風(fēng)扇運(yùn)行的穩(wěn)定性，要求塑料件具有更好的精度。與單腔模具相比，多腔模具具有以下優(yōu)點(diǎn)：( 1 )塑件的形狀和尺寸精度始終保持一致；( 2 )工藝參數(shù)易于控制；( 3 )模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，大大簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)、制造和維修。一般來(lái)說(shuō)，對(duì)于精度要求較高的小型制品和異型制品，一般首選一模一腔的結(jié)構(gòu)，但對(duì)于精度要求不高的小型制品（無(wú)配套精度要求），形狀簡(jiǎn)單，采用大批量生產(chǎn).多腔模具可以提供得天獨(dú)厚的優(yōu)越條件，大大提高生產(chǎn)效率。由于風(fēng)扇葉片的核心是一個(gè)復(fù)雜的曲面，加工成本、復(fù)雜程度和生產(chǎn)程序是綜合考慮的因素。我們初步選擇一模一腔的形式。2.2分型面

21、位置的確定分型面的選擇不僅關(guān)系到塑件的正常成型和脫模，還關(guān)系到模具結(jié)構(gòu)和制造成本。一般來(lái)說(shuō)，在設(shè)計(jì)成品時(shí)，需要考慮分型面的形狀和位置，然后再選擇模具的結(jié)構(gòu)。因此，在選擇分型面時(shí)應(yīng)遵循以下原則：( 1 )分型面應(yīng)在塑件的最大截面處。不行，會(huì)增加型腔脫模和加工的難度，否則加工不出來(lái)。( 2 )塑料件盡量保持在動(dòng)模一側(cè)。因?yàn)樵趧?dòng)模側(cè)的脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)置和制造簡(jiǎn)單易行。( 3 )有利于保證塑件的尺寸精度。( 4 )有利于保證塑件外觀質(zhì)量。( 5 )考慮滿足塑料件的使用要求。( 6 )長(zhǎng)型芯應(yīng)放在開(kāi)模方向。( 7 )有利于排氣( 8 )有利于簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)。(9)盡量減少分型面在夾緊方向的投影面積在設(shè)計(jì)散熱風(fēng)

22、扇葉片分型面時(shí)考慮上訴原則時(shí)，由于對(duì)塑件的外觀質(zhì)量要求較高，一般尺寸精度要求，裝配精度要求較高，因?yàn)槠渲行妮S孔刀片與傳動(dòng)軸必須有較高的配合精度，以保證刀片的平穩(wěn)轉(zhuǎn)動(dòng)，所以我們?cè)O(shè)計(jì)的模具采用單腔單面。根據(jù)塑件的扇葉結(jié)構(gòu)，模具將采用一個(gè)分型面和兩個(gè)分型面，其中分型面為兩個(gè)水平面，一個(gè)用于分離扇葉，一個(gè)用于分離中間圓柱芯進(jìn)行加工.3注塑機(jī)型號(hào)的確定3.1確定注塑機(jī)型號(hào)由pro/e分析可知，風(fēng)扇塑料件的總體積為16cm3。查表一可知pc塑料的密度為= 1.2kg/dm 3塑件質(zhì)量mM= v =16 10 -3 1.2 10 3=19.2g3.1.1注射量的計(jì)算和確定從上面的計(jì)算可以看出，塑件的總體積是

23、16cm冷凝水流向的參數(shù)尚未確定。一般采用塑件的0.6 0.8倍的關(guān)系進(jìn)行計(jì)算。我們從上述分析中選擇0.7來(lái)確定型腔的注射量為Vreal =1.6 1.7= 27.2V public = V real / 0.8 = 27.2 / 0.8 = 34 cm33.1.2計(jì)算塑料件和流道骨料在分型面上的投影面積和所需的鎖模力A在模具設(shè)計(jì)前尚未知道其具體值。因此，根據(jù)型腔模具的設(shè)計(jì)分析，塑件在分型面上的投影面積為A1的0.2-0.5 。時(shí)間我們使用0.35來(lái)估計(jì)。A1=(127 6)2/2 = 11499.01mm3A=1.35 11499.01 = 15523.67 mm3F鎖=F膨脹=P型 A1

24、（ P型是模腔內(nèi)塑料熔體的平均壓力一般為2040MPa ）=15523.67 30=465710.1N = 465.71 千牛3.2注塑機(jī)的選擇根據(jù)各生產(chǎn)周期注射量和鎖模力的計(jì)算值，在實(shí)用模具設(shè)計(jì)制造手冊(cè)一書(shū)中初步確定注射機(jī)型號(hào)為XS-ZY-125。表3-1 XS-ZY-125型注塑機(jī)相關(guān)參數(shù)其基本參數(shù)：額定流量：104cm螺桿（塞徑）30mm射出壓力： 150mpa射出行程160mm射出時(shí)間： 2.9s螺桿轉(zhuǎn)速10140射出方式：螺絲鎖模力900KN最大成型面積：360cm最大開(kāi)合模行程300mm最大厚度：300mm模具最小厚度200mm動(dòng)、固定模板固定板尺寸： /拉桿間距260 360夾緊

25、方式：液壓機(jī)械定位環(huán)尺寸100頂出形式：兩側(cè)頂出機(jī)器尺寸3.34 0.75 1.55設(shè)備產(chǎn)地注塑機(jī)和模具是和注塑模具一起使用的，所以要了解注塑的規(guī)格和性能，檢查所選注塑機(jī)的基本參數(shù)。3.3注塑機(jī)的檢查一個(gè)成型周期必須使用的塑料熔體量為注塑機(jī)額定注射量的80%以上，按下列關(guān)系式計(jì)算nVs + Vj=0.8Vgn 模腔數(shù)Vs - 單個(gè)塑料零件的體積或質(zhì)量（ mm或g ）Vj - 澆注系統(tǒng)和閃光所需的塑料體積或質(zhì)量Vg注射機(jī)的額定注射量由上述計(jì)算和查表， n=1 Vs= 16cm3 Vj=11.2 Vg=10416+11.2=27.2=Pm(n As+Aj)F注塑機(jī)鎖模力As Aj分別是塑件和澆注系

26、統(tǒng)在分型面上的投影面積。模腔內(nèi)塑料熔體的平均壓力（MP） ，通常模具壓力為2040 MP這里我們?nèi)m為30 MPAj= 11499.01mm3Pm ( nAs+Aj ) = 30 11499.01 1.35= 465.71KNF=900KN則F Pm ( nAs +Aj )3.3.2壓力檢查注塑機(jī)的最大注塑壓力應(yīng)大于塑件成型所需的壓力。即Pz=PchPz注射機(jī)的最大注射壓力Pch塑件成型所需的注射壓力所選注塑模具的最高注塑壓力為150MP ，大于塑件成型所需的注塑壓力4模具分型面的確定為了使注塑制品更容易拉出模具，除了有合適的拔模斜度外，模具還需要分為定模和動(dòng)模，兩者的界面是“分型”表面”4

27、.1產(chǎn)品分型面的確定根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)形式選擇有利于模具加工、排氣、脫模，以保證塑件的表面質(zhì)量要求。所設(shè)計(jì)的塑件是復(fù)雜的曲面構(gòu)件，分型面的確定有些麻煩，單個(gè)平面不能滿足要求?？紤]型腔加工和塑件結(jié)構(gòu)，我們?cè)谘厝~片展開(kāi)的曲面上確定分型面，分型面的形狀由形狀決定。為了方便加工，我們同時(shí)在主分型面下建了一個(gè)圓柱型芯。簡(jiǎn)化分型后型腔的加工。在模具設(shè)計(jì)階段，首先要確定分型面的位置，然后再選擇模具結(jié)構(gòu)。分型面設(shè)計(jì)的合理與否，對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量、工藝操作的難易程度和模具的設(shè)計(jì)制造都有很大的影響。因此，分型面的選擇是注塑模具設(shè)計(jì)的關(guān)鍵因素。分型面的選擇應(yīng)遵循以下原則：( 1 )有利于保證產(chǎn)品的外觀質(zhì)量；( 2 )分型面應(yīng)

28、選擇在產(chǎn)品的最大截面處；（ 3 ）盡量將產(chǎn)品保持在動(dòng)模一側(cè)；( 4 )有利于保證產(chǎn)品的尺寸精度；（ 5 ）盡可能滿足產(chǎn)品的使用要求；( 6 )盡量減少產(chǎn)品在夾持方向上的投影面積；（ 7 ）長(zhǎng)型芯應(yīng)放在開(kāi)模方向；( 8 )有利于排氣；( 9 )有利于簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)；( 10 )選擇非平面分型面時(shí)，應(yīng)有利于型腔加工和產(chǎn)品脫模。圖4-1 pro/e中塑件的分型面圖4-2 CAD中表示的分型面1型芯2動(dòng)模型芯3定型型芯4分型面5塑件構(gòu)建過(guò)程是：基本上使用“復(fù)制”和“裙子”來(lái)構(gòu)建“混合”的幾個(gè)命令。首先，分析產(chǎn)品，觀察其多面設(shè)計(jì)與澆口設(shè)計(jì)的關(guān)系。利用樣條曲線中的cos曲線，將零件上的外周面分量與扇葉外周面

29、連接并具有相同的曲率，然后利用混合函數(shù)將樣條曲線連接起來(lái)構(gòu)造成形面，復(fù)制塑料零件上的原始上表面。合并曲面時(shí)，建模曲面與曲面之間，曲面與曲線之間，或曲線與曲線之間，需要使用切線（ tangent）法，平面之間需要法線（Normal）法。那就是所需的分型面。5 澆口系統(tǒng)形式及澆口設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)的作用是將塑料熔體順利地填充到模腔深處，以獲得輪廓清晰、質(zhì)量好的塑件。因此，要求灌裝過(guò)程快速有序，壓力損失小，熱損失小。排氣條件好，澆注系統(tǒng)冷凝水容易從產(chǎn)品中分離或切斷。澆注系統(tǒng)的組成：主流道、流道澆口、冷料腔門(mén)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)的原則是：( 1 )澆注系統(tǒng)和塑件在分型面上，壓降、流量和溫度分布應(yīng)有均勻排列。( 2 )

30、盡可能縮短工藝，減少壓力損失，縮短灌裝時(shí)間( 3 )澆口位置的選擇應(yīng)避免湍流和渦流，以及射流和蛇形流，并有利于排氣( 4 )避免高壓熔體對(duì)型芯和鑲件的沖擊，防止變形和位移( 5 )熔合間隙位置必須合理布置，必要時(shí)布置冷料井( 6 )盡量減少澆注系統(tǒng)的材料用量( 7 )澆注系統(tǒng)中的冷凝水方便可靠，易于與塑件分離或易于切割修復(fù)，無(wú)外觀損傷( 8 )澆口系統(tǒng)應(yīng)達(dá)到要求的精度和粗糙度，澆口精度必須達(dá)到IT8以上( 9 ) 使主通道中心盡可能與模板中心重合。門(mén)控系統(tǒng)布局扇形塑料模具為一模一型腔，因此澆注系統(tǒng)的布置采用對(duì)稱(chēng)布置。即流道是對(duì)稱(chēng)的，這樣在扇葉的注塑成型過(guò)程中，熔料在型腔內(nèi)均勻流動(dòng)。5.1主通道

31、設(shè)計(jì)主流道是連接注射機(jī)噴嘴和流道的一段通道。通常截面為與注塑機(jī)噴嘴在同一軸線上的圓形，具有一定的錐度。普通塑料主流道的主要設(shè)計(jì)要點(diǎn)有：( 1 ) 主通道錐角a=26，對(duì)流不良的塑料可以為36 ，壁面粗糙度為Ra0.63微米( 2 ) 主通道大端倒圓，半徑r=1 3mm，以減小流動(dòng)物料轉(zhuǎn)向過(guò)渡時(shí)的阻力。( 3 )在模具結(jié)構(gòu)條件下，主流道應(yīng)盡量短，一般小于此60mm，過(guò)長(zhǎng)會(huì)影響熔體的順利充填。對(duì)于小型芯模，主流到襯套和定位環(huán)可以設(shè)計(jì)成一體式。澆道襯套一般采用熱處理后強(qiáng)度為5256HRC的T8和T10鋼制成，澆道入口直徑d應(yīng)大于注塑機(jī)噴嘴直徑1mm。這樣有利于兩者同軸對(duì)齊，也能使?jié)驳览淠樌莩觥?/p>

32、澆道入口處的凹球3毫米半徑R應(yīng)比注射機(jī)的噴嘴頭半徑大2左右。反之，兩者不能很好的貼合，會(huì)造成塑料熔體溢出溢出，脫模困難。主通道長(zhǎng)度L由模板的厚度決定，但為了減少充模時(shí)的壓降，減少材料損失，最好短一些。中小模具控制50mm。5.1.1.澆口尺寸( 1 )主通道小端直徑d=注射機(jī)噴嘴直徑+0.5 1=3+0.5 1，取d=3.5 （ mm ）( 2 )主流道球面半徑SR=注塑機(jī)噴嘴球頭半徑+1 2取SR=12+1=13 （毫米）( 3 ) h=3至5球面匹配高度 h =3 ( mm )( 4 )主通道的長(zhǎng)度L應(yīng)60mm結(jié)合模具結(jié)構(gòu)盡量小。futaba_2p FC-TYPE類(lèi)型在模具設(shè)計(jì)過(guò)程中被pr

33、oe調(diào)用定模板厚度為25，頂板厚度為20取L=25+20=45 （毫米）由于澆口嵌在定模的定板上，其長(zhǎng)度小于兩板總長(zhǎng)度之和澆道套總長(zhǎng)度L 45-h= 42mmh為預(yù)埋高度主通道大端直徑D=d+2Ltg （半錐角為1 3 ，取 =2 ）D=3.5+2 42tg2 =3.5+2 42 0.3496.5 mm圖5-1主流道襯套澆口小端的入口與注塑機(jī)的噴嘴反復(fù)接觸，屬于易損件，對(duì)材料有嚴(yán)格要求。因此，模具的澆道部分往往設(shè)計(jì)成可拆卸、可更換的澆道套（俗稱(chēng)澆道套），以便有效地選用優(yōu)質(zhì)鋼材進(jìn)行單獨(dú)加工和熱處理。澆口套均為標(biāo)準(zhǔn)件。常用的澆道套分為帶澆道和不帶澆道兩種。下圖顯示了前者。澆口用于安裝定位環(huán)。噴嘴規(guī)

34、格有12 、 16 、 20等。 R澆道入口處凹坑的球面半徑應(yīng)大于噴射器的噴嘴。球面半徑約為23mm相反，兩者不能很好匹配，會(huì)導(dǎo)致塑料熔體有回火，脫模困難。由于注射機(jī)的噴嘴半徑為20 ，所以噴嘴為R12 。主通道S為S=4(D+d)/(D 2 +d 2 )公式5-1D=6.5 d=3.5S= 4 ( 6.5+3.5 ) (6.5 2 +3.5 2 )=21905.2澆口套的固定由于使用了噴嘴，所以使用定位環(huán)將其固定在模具的模板面板上。定位環(huán)100mm的外徑為，直徑為 30mm。具體固定形式如下圖所示：圖5-2定位圈圖5-3澆口套的固定形式1六角定位螺釘2定位環(huán)3主流道襯套4拉桿5定模固定板6推

35、板5.3冷料袋設(shè)計(jì)冷料孔一般位于與主流道相對(duì)的動(dòng)壓板上。其作用是將冷料儲(chǔ)存在流動(dòng)的前端，防止冷料進(jìn)入型腔形成冷縫。此外，它可以在開(kāi)模時(shí)冷凝主流道。將物料從固定臺(tái)板上拉出，冷料孔尺寸應(yīng)略大于主通道大端尺寸。在完成一個(gè)注射周期的間隔內(nèi)，考慮到注射機(jī)噴嘴和主通道入口處的熔體由于輻射散熱而低于塑料熔體所需的溫度，從注射結(jié)束的溫度噴嘴到注射機(jī)的機(jī)筒約10 25mm。在模具深處有一個(gè)溫度逐漸升高的區(qū)域，然后達(dá)到正常的塑料熔體溫度。該區(qū)域的塑料流動(dòng)性和成型性較差，如果比較低的冷料進(jìn)入型腔，就會(huì)產(chǎn)生次品。為克服這一現(xiàn)象的影響，采用井眼延長(zhǎng)主通道接收冷料，防止冷料進(jìn)入澆注系統(tǒng)的流道和型腔。它被稱(chēng)為冷料井（col

36、d slug well）。5.3.1主澆道凝水孔，由于扇形澆鑄澆道采用單腔多點(diǎn)點(diǎn)澆口形式，且主澆道較長(zhǎng)，所以一般不再設(shè)計(jì)主澆道凝水孔。5.3.2流道冷凝孔：當(dāng)流道較長(zhǎng)時(shí)，可沿料流前進(jìn)方向延長(zhǎng)流道末端作為流道冷料孔，將冷料儲(chǔ)存在前面。它的長(zhǎng)度是流道直徑的1.5到2倍。 .分流通道的直徑設(shè)計(jì)成分流通道5mm的冷凝孔長(zhǎng)度為510毫米，這是正常的，我們?nèi)≈?mm。冷蛞蝓分為三種：(1 ) 與推桿配套的冷料袋(2)冷料孔與拉桿配套(3)冷料孔配無(wú)拉桿這次設(shè)計(jì)的扇葉流道，有四個(gè)點(diǎn)澆口，所以頂出塑件的方式是頂出頂針，所以我們采用第二種形式，即冷料孔配合的形式用拉桿。料桿安裝在定模的固定板上，不隨推出機(jī)構(gòu)移動(dòng)

37、。拉桿頭部設(shè)計(jì)成倒錐頭形式，以拉動(dòng)冷凝水。它主要依靠塑料的收縮力將主通道冷凝液拉出。 ，雖然可靠性不好，但設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，成本低。在其脫模過(guò)程中，它被推板推出拉桿頭。從動(dòng)模中拉出骨料。5.4分流道設(shè)計(jì)流道是主流道與澆口之間的通道，一般開(kāi)在分型面上，起分流和轉(zhuǎn)彎的作用。接口的類(lèi)型及其選擇，通常分流通道的接口形狀有圓形、矩形、 U形和六角形。為了降低流路的壓力損失，優(yōu)選流路的截面積大、表面積小?？紤]到扇葉模具采用點(diǎn)澆口，加工難度大，我們只有半圓形截面流道和U型流道。5.4.1流道的尺寸：由于各種塑料的流動(dòng)性不同，流道的直徑可以根據(jù)塑料的品種粗略估算，也可以用經(jīng)驗(yàn)公式確定。一般為3左右10mm。(公式5-

38、2 )式中， B圓形分流道直徑（ mm ）m塑料件的重量（ g ）L分流通道的長(zhǎng)度（ mm ）這種關(guān)系是塑件壁厚3mm低于，重量低于200g。扇葉的平均壁厚為2mm，因此該公式適用。葉片的重量是19.2g流道盡量短，彎曲少，便于注塑過(guò)程中最經(jīng)濟(jì)的使用原材料和注塑機(jī)的能耗，減少壓力損失和熱損失.將跑步者設(shè)計(jì)為筆直的總長(zhǎng)度41mm。計(jì)算B=0.2654 eq r( ,19.2) eq r( 4,41)= eq eqr()2.9415 （不在適用要求范圍內(nèi)）表5-1部分塑料常用流道截面尺寸范圍塑料名流道截面直徑( mm ) 塑料名流道截面直徑( mm )ABS 4.89.5聚苯乙烯3.510尼龍1.

39、69.5軟化 PVC 3.510聚碳酸酯1.69.5聚合花2.410為了減少流道的壓力損失和傳熱損失，希望流道具有大的橫截面積和小的表面積。因此，可以使用流量與橫截面積與周長(zhǎng)之比小的圓形橫截面。也就是說(shuō)，分流通道的截面形狀和效率可以基本為半圓形，甚至更高。查表5-取出B=5mm其截面形狀和尺寸如下圖所示：圖5-4分流器5.4.2跑步者的粗糙度：由于在流道中與模具接觸的外層塑料迅速冷卻，因此只有中心塑料熔體的流動(dòng)狀態(tài)是理想的。由于流道的表面粗糙度Ra并不要求很低，因此流道的表面粗糙度常取為Ra0.631.6 。為了增加外部流動(dòng)阻力，避免熔體流動(dòng)的表面滑移，使中心層具有更高的剪切速率。5.4.3流

40、道的布置 流道的布置取決于型腔的布置，兩者相互影響。分型面上流道的排列與上述型腔的排列密切相關(guān)。有許多不同的安排，但應(yīng)遵循兩個(gè)原則：一方面布置緊湊，減小模板面尺寸；另一方面，工序盡量短，合模力均衡。轉(zhuǎn)輪的排列方式分為平衡式和不平衡式兩種。非平衡型可能會(huì)產(chǎn)生骨料的不均勻填充。扇葉模具流道設(shè)計(jì)為四點(diǎn)澆口，所以采用平衡流道，可使塑料均勻注入型腔，并能減少局部塑料流動(dòng)不均勻造成的填充盲孔。圖5-5分流通道布局5.4.4流道與澆口的連接：流道與澆口的連接處應(yīng)加工成斜面，弧度過(guò)大，有利于塑料熔體的流動(dòng)和充填。5.5閘門(mén)設(shè)計(jì)澆口是連接流道和型腔的短而細(xì)的通道。它是門(mén)控系統(tǒng)的關(guān)鍵部分。澆口的形狀、位置和大小對(duì)

41、產(chǎn)品的質(zhì)量有很大的影響。澆口的理想尺寸很難用理論公式計(jì)算出來(lái)。通常根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定，取其下限，然后在試模過(guò)程中逐漸修正。一般澆口截面積為流道截面積的3%。 9%表面粗糙度不小于0.4m 。通常澆注可分為大澆口和小澆口兩大類(lèi)。前者也稱(chēng)為非限制門(mén)，指的是直接門(mén)；后者也是限制門(mén)，或稱(chēng)閘門(mén)，常用的有側(cè)門(mén)和點(diǎn)門(mén)。門(mén)的主要功能如下：( 1 )熔體充填后，先在澆口處凝結(jié)，當(dāng)注射機(jī)螺桿退出時(shí)，可防止熔體回流到流道；( 2 )熔體在流經(jīng)窄澆口時(shí)會(huì)產(chǎn)生摩擦熱，使熔體升溫，有利于充模；( 3 ) 澆口尾礦容易切斷；( 4 )對(duì)于多腔模具，可用澆口平衡進(jìn)料。對(duì)于多澆口單腔模具，澆口也可用于控制焊接線的位置。5.5.1澆口

42、類(lèi)型選擇：對(duì)于屬于中小型產(chǎn)品的單腔塑料模具，由于扇葉中間為襯套形狀，采用點(diǎn)澆口更為合適，其形式為單腔多點(diǎn)澆口。點(diǎn)門(mén)的全稱(chēng)是針點(diǎn)門(mén)，是典型的受限門(mén)。具體來(lái)說(shuō)，它具有以下優(yōu)點(diǎn)：( 1 )塑料熔體的剪切速率可以大大提高，表觀粘度明顯降低。這使得模具更容易，它對(duì)pc材料的剪切速率更敏感，即具有較小牛頓指數(shù)的熔體更有效。( 2 )熔體通過(guò)點(diǎn)式澆口時(shí)，澆口小，因高速摩擦而發(fā)熱，熔體溫度升高，粘度再次下降，流動(dòng)性再次增加。( 3 )進(jìn)料時(shí)間能正確控制，無(wú)倒流之憂；有利于降低塑件，特別是澆口附近的殘余應(yīng)力，提高制品質(zhì)量。( 4 )可縮短成型周期，提高生產(chǎn)效率。( 5 )有利于澆口與產(chǎn)品的自動(dòng)分離，便于實(shí)現(xiàn)塑件

43、生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化。( 6 )澆口痕跡小，容易修正。( 7 )在多腔模具中，容易實(shí)現(xiàn)各腔的均衡進(jìn)給。提高塑料件的質(zhì)量。( 8 )澆口位置選擇更自由。5.5.2柵極結(jié)構(gòu)尺寸的經(jīng)驗(yàn)計(jì)算點(diǎn)閘按使用位置可分為兩種。一個(gè)與主流道直接相連，形成菱形閘門(mén)或橄欖形閘門(mén)。另一種是多點(diǎn)通過(guò)流道進(jìn)料的點(diǎn)澆口，多為這種點(diǎn)澆口。點(diǎn)澆口圓柱孔長(zhǎng)L=0.5 0.75mm。它的直徑d通常在0.5 和 0.5之間1.8mm。可以通過(guò)以下經(jīng)驗(yàn)公式估算，最好通過(guò)=32Q/ d 3 =10 5 s -1來(lái)控制熔體流動(dòng)的剪切速率。圖5-6點(diǎn)閘形式= nceq r(4,A)公式5-3其中d點(diǎn)澆口直徑 ( mm )A型腔的表面積，即塑件的外

44、表面積（ mm ）c是塑料零件壁厚的函數(shù)。n 塑件材料系數(shù)表格5- 2 塑料壁厚函數(shù)值塑件壁厚t/mm0.7511.251.51.7522.252.5C0.1780.20.2300.2420.2720.2940.3090.326表格5- 3 塑料材料系數(shù)n塑料材質(zhì)聚苯乙烯POM.PC.PPPA.PMMA.PVACPVCn值0.60.70.80.9pro/e軟件的扇葉單面外表面積A= 11499.01mm2從塑件壁厚查看上表2mm可知塑件壁厚的函數(shù)值為c=0.294塑件壁厚的函數(shù)為n=0.7d = 0.7 0.294eq r(4,11499.01)=1.491mm一般來(lái)說(shuō)，點(diǎn)澆口底部的最小直徑設(shè)

45、計(jì)為滿足0.5-2之間的要求。它的尺寸實(shí)際應(yīng)用效果如何，應(yīng)該在試用模式中測(cè)試和改進(jìn)點(diǎn)澆口的導(dǎo)向錐孔有兩種，一種是直錐孔，阻力小，適用于含玻璃纖維的塑料熔體。另一種是帶球底的錐形孔，可以延長(zhǎng)澆口的凍結(jié)時(shí)間，有利于進(jìn)料。點(diǎn)澆口導(dǎo)向部分的長(zhǎng)度一般在1515 之間25mm，錐角為12 0 30 0 ，分流器用圓弧拉出時(shí)不會(huì)損壞塑料件。由于點(diǎn)澆口附近的充模剪切率高，固化殘余應(yīng)力大。為防止薄壁塑件開(kāi)裂，可局部適當(dāng)增加澆口對(duì)面的壁厚。同時(shí)，扇葉作為點(diǎn)閘的設(shè)計(jì)也有其局限性：當(dāng)必須使用具有雙分型面的模具結(jié)構(gòu)時(shí)。不適用于對(duì)高粘度和剪切速率不敏感的熔體塑料不適合形成厚壁零件需要更高的注射壓力。在上述情況下，我們不能

46、使用點(diǎn)澆口進(jìn)行扇葉澆注。5.5.3澆口位置的選擇確定澆口類(lèi)型后，需要仔細(xì)確定澆口到模具型腔的位置。它還涉及門(mén)的數(shù)量。澆口的位置對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量影響很大。在確定澆口位置時(shí)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：澆口應(yīng)在能填滿型腔的各個(gè)角落打開(kāi)澆口應(yīng)位于制品壁厚比較厚的部位，以利于進(jìn)料。澆口的位置應(yīng)選擇便于型腔內(nèi)氣體排出澆口的位置應(yīng)選擇在可以避免產(chǎn)品熔合的地方，例如圓柱形產(chǎn)品，使用中心澆口比使用側(cè)門(mén)更好。對(duì)于細(xì)長(zhǎng)型芯模，應(yīng)采用中心頂進(jìn)料方式，避免型芯沖擊變形請(qǐng)勿在產(chǎn)品中承受彎曲載荷或沖擊載荷的部位放置澆口。圖5-7點(diǎn)閘位置1合理選擇灌裝工藝澆口位置或數(shù)量不當(dāng)可能會(huì)導(dǎo)致熔流過(guò)長(zhǎng)，熔流前端壓力不足，溫度過(guò)低，導(dǎo)致塑件密度低，收

47、縮率高，甚至型腔。無(wú)法填寫(xiě)。因此，有必要檢查熔體(1)型腔組合澆注系統(tǒng)的工藝比校核其過(guò)程優(yōu)于B 的校準(zhǔn)公式：B= eq f(Li,ti) 90mpa仍可使用表中數(shù)值當(dāng)工藝厚度小于2.5mm下表中的0.70.8時(shí)圖5-8流道系統(tǒng)B= eq f(L1,t1)+ eq f(L2,t2)+ eq f(L3i,t3)+ eq f(L4,t4)+eq f(L5,t5)L1= 42mmt1= 2.5mmL2 = 21mmt2=2.5mmL3= 21mmt3= 2.8mmL4= 22.5mmt4=2mmL5= 64.5mmt5=1.2mmB= eq f(42,2.5)+ eq f(21,2.5)+ eq f(

48、21,2.8)+ eq f(22.5,2)+eq f(64.5,1.2)=16.8+8.4+7.5+11.25+53.87=97.27上表5-4中聚碳酸酯塑料熔體的流動(dòng)比為100 ： 1 ，計(jì)算校驗(yàn)值為97.27，接近推薦標(biāo)準(zhǔn)值，符合要求。5.6澆注系統(tǒng)平衡對(duì)于中小型產(chǎn)品的注塑模具，一模多腔的形式已被廣泛采用，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量保證所有型腔同時(shí)充填均勻成型。一般在制品形狀和模具結(jié)構(gòu)允許的情況下，從主流道到各型腔的流道應(yīng)設(shè)計(jì)成長(zhǎng)度、形狀、截面尺寸相同（型腔布局要平衡），否則需要通過(guò)調(diào)整澆口尺寸使各澆口的流量與成型工藝條件一致，這就是澆口系統(tǒng)的平衡。5.6.1.分流道平衡：對(duì)于多型腔模具，為了達(dá)到同時(shí)填

49、充所有型腔的目的，可以通過(guò)調(diào)整各分流道的長(zhǎng)度和截面積來(lái)改變各分流道內(nèi)熔融樹(shù)脂的流量。分流道達(dá)到澆注平衡的目的。計(jì)算如下：eq f(L1,L2)=eq f(d1,d2)公式5-5 _ eq f(Q1,Q2)_式中， Q 1 、 Q 2 分別為流道1和流道2中熔融樹(shù)脂的流速（ cm 3 /s ）；d 1, d 2流道1和流道2的直徑，（cm ） ；L 1 , L 2 轉(zhuǎn)輪1和轉(zhuǎn)輪2的長(zhǎng)度， ( cm )5.6.2.澆口平衡：在布置多腔不平衡流道時(shí)，由于流道從主流道到各腔的長(zhǎng)度或型腔所需的填充流量不同，也可以采用調(diào)整各澆口截面尺寸的方法，使熔融樹(shù)脂同時(shí)填充各型腔。澆口平衡簡(jiǎn)稱(chēng)BGV （ balanc

50、ed gate value ） ，只要各型腔的BGV值相同，基本可以實(shí)現(xiàn)平衡充填。對(duì)于同一產(chǎn)品多型腔的模具，需要進(jìn)行流量平衡計(jì)算校核，這樣可以保證注塑時(shí)塑件能均勻進(jìn)料。我們?cè)O(shè)計(jì)的扇葉模具是一模一腔，所以一般情況下不再需要澆口平衡計(jì)算。由于設(shè)置了四點(diǎn)澆口，已考慮到模腔內(nèi)塑性流動(dòng)的均勻性和平衡性。點(diǎn)閘均勻分布于扇葉背面。塑料從肋骨的背面倒出。不僅可以，還能增加。5.7普通澆口系統(tǒng)截面尺寸計(jì)算與校核進(jìn)行塑料熔體。 -1 ，澆口剪切速率在10 4 10 5 s -1左右，平衡系統(tǒng)的充填過(guò)程類(lèi)似于等溫流動(dòng)。=f ( Q , Rn ) 可以用以下經(jīng)驗(yàn)公式表示： eq f(3.3Q, R3n)= 公式5-6

51、其中 - 流道中熔體的剪切速率 ( s -1 )Q流道中熔體的體積流量（ cm 3 /s ）Rn澆注系統(tǒng)截面等效半徑（ cm ）5.7.1.確定合適的剪切速率，由上式可得澆注系統(tǒng)各截面的值如下：( 1 )主通道： s =5 10s -1( 2 )分流通道： r =5 10s -1( 3 )點(diǎn)門(mén)： Q =10 5 s -1( 4 ) 其他門(mén)： Q =5 10 5 10 4 s -1 （本設(shè)計(jì)采用點(diǎn)門(mén)）所以前三個(gè)數(shù)據(jù)就是我們想要的。5.7.2.確定體積流量Q（澆注系統(tǒng)中各段Q值不同）( 1 )由圖6-242 ( - Q - Rn關(guān)系圖)得到： Qs=60 ( cm 3 /s )Q R =9 ( c

52、m 3 /s )Q G =5 ( cm 3 /s )( 2 )注射時(shí)間的計(jì)算由公式Qs=Qp/t得到： t=Qp/Qs0.4 ( s )式中， Qs主通道的體積流量， cm 3 /st注射時(shí)間Qp成型品的體積，通常?。?0.5 0.8 ） QnQn注射機(jī)的標(biāo)稱(chēng)注射量cm 3 ( 30/1.10= 27.3 cm3 )5.8排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)在注塑成型過(guò)程中，除了型腔和澆注系統(tǒng)中的空氣外，還有塑料加熱或固化產(chǎn)生的低分子揮發(fā)性氣體。如果這些氣體不能順利排出，則可能是在填充過(guò)程中氣體的壓縮產(chǎn)生的。高溫會(huì)導(dǎo)致塑件局部碳化和燒焦，或使塑件產(chǎn)生氣泡，或造成焊接不良的缺陷。排氣系統(tǒng)有幾種方式使用排氣槽；使用型芯、

53、嵌件、推桿等配合間隙；有時(shí)為了防止產(chǎn)品在彈出時(shí)產(chǎn)生真空對(duì)于變形，必須提供進(jìn)氣裝置。對(duì)于注塑模具排氣，可以選擇模具分型面或配合間隙進(jìn)行自然排氣，也可以單獨(dú)設(shè)計(jì)排氣系統(tǒng)。當(dāng)模具較大或較復(fù)雜時(shí)，必須采用這種方案。本次設(shè)計(jì)的塑件為分型面大、一模一腔的中小型塑件。無(wú)需單獨(dú)設(shè)計(jì)排氣系統(tǒng)，節(jié)省成本，降低風(fēng)扇模具的制造成本。6 模架及部分標(biāo)準(zhǔn)件及零件的選擇本設(shè)計(jì)基于系統(tǒng)調(diào)用的pro/e中的EMX平臺(tái)，以及生產(chǎn)中使用的標(biāo)準(zhǔn)模架。如果在工廠選擇模架，應(yīng)該盡量使用國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)模架，因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)化后，是選擇市場(chǎng)上的材料來(lái)做板子。簡(jiǎn)單且成本低。根據(jù)型芯設(shè)計(jì)的大小、復(fù)雜的情況以及抽芯、脫模、開(kāi)模的過(guò)程，我們選擇了日本設(shè)計(jì)的fut

54、aba 。改進(jìn)國(guó)產(chǎn)模架形式。因此，大多數(shù)模板的尺寸相似。 Futaba有futaba_2P、futab_3P和futaba_H-Type 三個(gè)類(lèi)別。根據(jù)我們?cè)O(shè)計(jì)的扇葉的分型情況，以及脫模工藝，我們?cè)趂utaba_2p中選擇了FC - TYPE 。主要結(jié)構(gòu)部件有定模固定板、脫料板、定模芯、動(dòng)模芯、墊塊、頂出器固定板、推板等主要部件。一般來(lái)說(shuō)，固定板必須有一定的強(qiáng)度，用45鋼制成，調(diào)質(zhì)后硬度最好在235HB左右。支撐板是動(dòng)模固定板下方帶有墊塊的平板，其作用是防止型芯脫落。并承受一定的彎曲應(yīng)力，因此應(yīng)具有較高的平行度和硬度。一般材料， 45鋼熱處理235HB或45Mn2調(diào)質(zhì)。 235HB也可直接用作

55、結(jié)構(gòu)鋼。 Q235Q275 。模架選定后，最好計(jì)算強(qiáng)度和剛度，因?yàn)檫x定的模架不一定合適，對(duì)剛度和強(qiáng)度的要求不能保證。根據(jù)分扇時(shí)模芯的大小和大小，模芯的長(zhǎng)、寬、高為160 160 50。參照其相對(duì)位置關(guān)系，我們稱(chēng)之為300 350零件模架。基本可以滿足要求。模具上所有螺絲盡量使用六角螺絲；這樣便于模具的拆裝。模具外表面應(yīng)盡量無(wú)突起；模具外表面應(yīng)光滑并涂防銹油。以延長(zhǎng)模具的使用壽命。模板之間應(yīng)有分型間隙，即在裝配、調(diào)試和維修過(guò)程中，兩個(gè)模板可以很容易地分離。一般來(lái)說(shuō)，在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，模具具有大、重、臟等幾個(gè)特點(diǎn)，所以為了方便模具的運(yùn)輸，一般需要在模板周?chē)O(shè)計(jì)一個(gè)搬運(yùn)孔或螺絲孔用于安裝搬運(yùn)工具的模具。6

56、.1定模底板（ 300 350厚25mm）圖6-1 定模底板3D示意圖由四顆16螺釘固定導(dǎo)套和墊圈，滑動(dòng)銷(xiāo)也固定在其側(cè)面。起到相對(duì)限制模具分型的作用。定模座板通常是連接模具和注塑機(jī)的板。由于它經(jīng)常與注塑機(jī)接觸，而且是最外面的部分，所以要考慮板的摩擦阻力。材質(zhì)為45鋼6.2流道推板（ 300 300 ，厚20mm）用于推出注后固定在拉桿上的澆注系統(tǒng)冷凝水，要求有足夠的強(qiáng)度，一般用45鋼或Q鋼制成235A，最好調(diào)質(zhì)230 270HB ；有拉桿孔和彈簧配合，分模時(shí)先與流道推板和定模固定板分開(kāi)。圖6-2 流道推板3D示意圖6.3定模固定板（ 300 300厚40mm）圖6-3 定模固定板3D示意圖用于

57、固定芯（沖頭）和導(dǎo)套。固定板應(yīng)有一定的厚度。這里的值為40mm。其上設(shè)計(jì)有分流通道。導(dǎo)套孔與導(dǎo)套配合H7/m6或H7/k6 ；澆口套與固定孔為H7/m6過(guò)渡配合；芯子和上面的孔是H7/m6過(guò)渡配合。6.4 .動(dòng)模固定板（ 300 300厚40mm）圖6-1 東模固定板3D示意圖導(dǎo)套孔與導(dǎo)套為H7/m6或H7/k6 ，型芯與其孔為H7/m6過(guò)渡配合。由于動(dòng)模芯需要固定在其上，因此模芯矩形鑿在動(dòng)模板上的加工精度更高。高，至少與模芯有輕微的過(guò)盈或過(guò)渡配合。6.6動(dòng)模底板（ 300 350厚度25mm）其上推板導(dǎo)柱孔與導(dǎo)柱匹配H7/m6 。6.5個(gè)墊片（長(zhǎng)寬高為300 58 100 ）匹配尺寸為H7/

58、e7復(fù)位桿孔與復(fù)位桿配合為H7/e7配合7 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)為保證注塑模具開(kāi)合準(zhǔn)確，必須在注塑中心設(shè)置導(dǎo)向機(jī)構(gòu)進(jìn)行導(dǎo)向。導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用是導(dǎo)向，同時(shí)兼顧定位和承受一定側(cè)壓力的作用。導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的主要形式是導(dǎo)柱導(dǎo)向。用錐形表面定位兩者。我們這次設(shè)計(jì)的扇葉模具的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)就是導(dǎo)柱導(dǎo)向。由于采用錐面定位機(jī)構(gòu)導(dǎo)向，模具的硬度和精度都很高。否則，定位將不準(zhǔn)確。使用導(dǎo)柱導(dǎo)軌不僅簡(jiǎn)單而且加工方便，定位準(zhǔn)確。模具導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)適用于精度要求高、生產(chǎn)批量大的模具。對(duì)于小批量生產(chǎn)的簡(jiǎn)單模具，可以不用導(dǎo)套，直接與模體配套即可。同時(shí)在設(shè)計(jì)導(dǎo)柱和導(dǎo)套時(shí)要注意以下要求：( 1 )導(dǎo)柱應(yīng)合理分布在模具分型面周?chē)?，?dǎo)柱中心到模具外緣應(yīng)有足

59、夠的距離，以保證模具有足夠的強(qiáng)度。( 2)導(dǎo)柱長(zhǎng)度應(yīng)8mm高于型芯端面高度6，以免進(jìn)入凹模時(shí)與凹模碰撞。 ( 3 )導(dǎo)柱的長(zhǎng)度應(yīng)大于模具的開(kāi)模行程，否則導(dǎo)柱會(huì)滑出模具。（ 4 ）由于導(dǎo)柱和導(dǎo)套應(yīng)有足夠的摩擦阻力和強(qiáng)度，常采用20#低碳鋼，碳處理0.5 0.8mm，淬火4855HRC，8A也可用T碳工具鋼，淬火。( 5 )為使導(dǎo)柱能順利進(jìn)入導(dǎo)套，導(dǎo)柱端部宜為錐形或半球形。我們?cè)谠O(shè)計(jì)中使用錐度來(lái)傾斜( 6 )扇模導(dǎo)柱設(shè)置在定模一側(cè)，貫穿定模和動(dòng)模，有利于塑件的脫模和塑件的取出。( 7 )一般導(dǎo)柱滑動(dòng)部分的配合形式為H8/f8 ，導(dǎo)柱與導(dǎo)套固定部分的分布及尺寸為H7/k6導(dǎo)套外徑按H7/k6匹配(8

60、)除動(dòng)模外，定模與動(dòng)模之間無(wú)導(dǎo)柱和導(dǎo)套。一般在動(dòng)模底板和推板之間設(shè)置導(dǎo)柱和導(dǎo)套，以保證頂出機(jī)構(gòu)的正常工作。我們?cè)O(shè)計(jì)了時(shí)間引導(dǎo)通道類(lèi)型的導(dǎo)柱，所以這點(diǎn)符合要求。7.1導(dǎo)柱設(shè)計(jì)圖7-1導(dǎo)柱導(dǎo)柱是與安裝在另一半模具上的導(dǎo)套配合確定動(dòng)、定模的相對(duì)位置，保證模具運(yùn)動(dòng)精度的圓柱形零件。導(dǎo)柱有兩種基本結(jié)構(gòu)形式：帶頭導(dǎo)柱（ GB/T4169.4-1984 ）和肩導(dǎo)柱（ GB/T4169.5-1984 ）。(1)。模具采用帶頭導(dǎo)柱，不帶油箱。(2)。導(dǎo)柱工作部分表面粗糙度為Ra0.4m 。(3)。導(dǎo)柱表面應(yīng)堅(jiān)硬耐磨，芯部堅(jiān)韌不易折斷。低碳鋼多為滲碳淬火或碳素工具鋼T 8A、 T10A淬火，硬度為55HRC以上或