汽車風扇件注射模具設計

汽車風扇件注射模具設計高分子材料科學與工程10123228丁風英摘要：家庭轎車的普及率越來越高，轎車上一些易損的零部件需求量逐年增加。而轎車上的塑料零部件品種多、精度高、形狀復雜、塑料變形復雜。本文介紹了轎車風扇這個典型的汽車塑料制品通過模具設計過程，重點介紹了澆注系統(tǒng)、成型零件、合模導向機構、脫模機構以及冷卻系統(tǒng)的設計。關鍵詞：注射模；分型面；汽車風扇；模具設計MolddesignofautomobilefanAbstract:Withtheincreasinghighpenetrationrateoffamilycars,Varietysomeofthevulnerablepartsdemandincreaseseveryyear.ButplasticpartsofcarsareVariety,highprecision,complexshapes,plasticdeformationcomplicated.Thisarticleintroducesautoplasticproductsbyusingdiedesignseriesofprocess,andfocusongatingsystem,moldingparts,moldclampingorientedinstitutions,moldingmechanism,coolingsystemdesign.keywords：injectionmold；partingsurface；automobilefan；diedesign.1引言合理的冷卻系是提高發(fā)動機壽命的關鍵，汽車發(fā)動機冷卻風扇是保證發(fā)動機正常工作的一個重要部件，它的制作質量直接影響發(fā)動機的冷卻效果和工作噪音的大小。鋼板風扇從性能、結構和壽命等方面都不能完全滿足使用要求。因此，國外60年代就開始開發(fā)塑料冷卻風扇。塑料冷卻風扇具有重量輕、噪音低、壽命長和成本低等優(yōu)點，而且葉片形狀可根據(jù)需要制成各種有利于空氣流功的飛機機翼形。目前世界先進的汽車生產(chǎn)廠家，都采用了塑料冷卻風扇。該零件制造的主要難點在于其葉片的空間尺寸，下面通過來研究風扇葉注塑模具設計。2選材發(fā)動機塑料冷卻風扇的材料主要有尼龍(PA)和聚丙稀(PP)。尼龍的各項性能優(yōu)，但價格高。PP是工程塑料中最輕的品種之一，比重0.90~0.91，PP的加工性能好，價格便宜，但PP的耐寒性、耐老化性差，為克服上述缺點，需對PP改性才能應用于汽車制品。因而，汽車發(fā)動機冷卻風扇選用增強聚丙烯[1]。3模具設計[2]3.1動模和定模設計風扇模的結構設計重點在于分型面的設計。在設計分型面時要求分型面盡可能簡單、順滑、便于加工。同時為便于動、定模的加工，把動、定模設計成鑲塊式結構，7個葉片部分采用同一大小的鑲塊構成，這樣分型面的設計就可簡化成上下葉片鑲塊的分型面，在保證分型面設計原則的基礎上,設計成圖1所示的分型面。3.4成型零部件結構分析[2]構成模具型腔的零件統(tǒng)稱為成型零件，它主要包括凸模、凹模、型芯、鑲塊、各種成型環(huán)、各種成型桿。3.4.1凹模的結構設計：凹模的結構有整體式凹模和組合式凹模。組合式凹模按組合形式的不同可分為整體嵌入式凹模、局部鑲嵌式的凹模、四壁拼合的組合式凹模、底部大面積鑲嵌組合式凹模等。(1)整體式凹模：整體式凹模是一整塊金屬切削加工而成，特點是牢固、不易變形，剛度、強度可得到保證，但更換成型部分不方便。因此整體式凹模常用在形狀簡單的中、小型模具上或大型注射力要求高的模具上。(2)整體嵌入式凹模：為了便于加工，保證型腔沿主分型面分開的兩半合模時的對中性，常將小型型腔對應的兩半做成整體嵌入式，兩嵌塊的外廓斷面尺寸相同，分別嵌入相互對中的動定模模板的通孔內。為保證兩通孔的對中性良好，可將動定模配合后一道加工，當機床精度要求高時也可分別加工。(3)局部鑲嵌式的凹模：為了加工方便或由于型腔的某一部分容易損壞，需在與模具開模相垂直的方向。這樣布置可顯著減小模具厚度，便于開模和取出制品；3.4.2分型面分型面有多種形式,常見的有：水平分型面、階梯分型面、斜分型面、錐分型面和異型分型面，選擇分型面的原則是：(1)分型面的選擇不能對塑料制品外觀和質量產(chǎn)生影響。對產(chǎn)生出來的溢料和飛邊要能夠容易清除和修整。(2)分型面的選擇應該有利于產(chǎn)品脫模，能夠盡量使模具結構簡單。(3)分型面的選擇對塑料制品的尺寸精度不能產(chǎn)生影響。(4)分型面要離熔體末端盡可能的近，以便于排氣。(5)分型面的選擇要使成型坯料便于分割，以便減少型芯、型腔、和電極的加工難度。4風扇注塑模設計[3]風扇模具分型面是與注塑機開模方向相垂直的面。概括起來可以分為四種基本類型：第一類制品全部在動模內成形；第二類制品全部在定模內成形；第三類制品同時在動、定模內成形；第四類制品在瓣合模內成形。具體采用哪種分型面，要綜合考慮各種因素，如制品的幾何形狀、澆注系統(tǒng)、脫模機構等。因為風扇大體是個圓盤狀，有采用的使直接澆口和推桿推出機構。轎車風扇分型面采用水平分型面。分型面有多種形式，常見的有水平分型面、階梯分型面、斜分型面、異形分型面、瓣合模的分型面、成形芯的分型面。風扇模具分型面是與注塑機開模方向相垂直的面。轎車風扇分型面采用水平分型面。零件風扇的模具的凹模采用整體嵌入組合式，這樣減少了熱處理變形，拼合處有間隙可用于排氣，也便于模具維修，還節(jié)省了貴重的模具鋼。型芯的結構設計：型芯也有整體式和組合式之分，形狀簡單的主型芯和模板可以作成整體式。形狀比較復雜多采用組合式型芯。固定板和型芯可分別采用不同的材料制造和熱處理，然后在連成一體，最常用的連接形式即用軸肩和底版連接。轎車零件風扇注射模具的凸模采用嵌入式，由于是一模一腔，為便于加工制造，將做成的型芯嵌入到動模板中