汽車(chē)風(fēng)扇件注射模具設(shè)計(jì)

汽車(chē)風(fēng)扇件注射模具設(shè)計(jì)高分子材料科學(xué)與工程10123228丁風(fēng)英摘要：家庭轎車(chē)的普及率越來(lái)越高，轎車(chē)上一些易損的零部件需求量逐年增加。而轎車(chē)上的塑料零部件品種多、精度高、形狀復(fù)雜、塑料變形復(fù)雜。本文介紹了轎車(chē)風(fēng)扇這個(gè)典型的汽車(chē)塑料制品通過(guò)模具設(shè)計(jì)過(guò)程，重點(diǎn)介紹了澆注系統(tǒng)、成型零件、合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、脫模機(jī)構(gòu)以及冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞：注射模；分型面；汽車(chē)風(fēng)扇；模具設(shè)計(jì)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(dòng)機(jī)壽命的關(guān)鍵，汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻風(fēng)扇是保證發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作的一個(gè)重要部件，它的制作質(zhì)量直接影響發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻效果和工作噪音的大小。鋼板風(fēng)扇從性能、結(jié)構(gòu)和壽命等方面都不能完全滿(mǎn)足使用要求。因此，國(guó)外60年代就開(kāi)始開(kāi)發(fā)塑料冷卻風(fēng)扇。塑料冷卻風(fēng)扇具有重量輕、噪音低、壽命長(zhǎng)和成本低等優(yōu)點(diǎn)，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(jī)機(jī)翼形。目前世界先進(jìn)的汽車(chē)生產(chǎn)廠家，都采用了塑料冷卻風(fēng)扇。該零件制造的主要難點(diǎn)在于其葉片的空間尺寸，下面通過(guò)來(lái)研究風(fēng)扇葉注塑模具設(shè)計(jì)。2選材發(fā)動(dòng)機(jī)塑料冷卻風(fēng)扇的材料主要有尼龍(PA)和聚丙稀(PP)。尼龍的各項(xiàng)性能優(yōu)，但價(jià)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(jià)格便宜，但PP的耐寒性、耐老化性差，為克服上述缺點(diǎn)，需對(duì)PP改性才能應(yīng)用于汽車(chē)制品。因而，汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻風(fēng)扇選用增強(qiáng)聚丙烯[1]。3模具設(shè)計(jì)[2]3.1動(dòng)模和定模設(shè)計(jì)風(fēng)扇模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)重點(diǎn)在于分型面的設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)分型面時(shí)要求分型面盡可能簡(jiǎn)單、順滑、便于加工。同時(shí)為便于動(dòng)、定模的加工，把動(dòng)、定模設(shè)計(jì)成鑲塊式結(jié)構(gòu)，7個(gè)葉片部分采用同一大小的鑲塊構(gòu)成，這樣分型面的設(shè)計(jì)就可簡(jiǎn)化成上下葉片鑲塊的分型面，在保證分型面設(shè)計(jì)原則的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)成圖1所示的分型面。3.4成型零部件結(jié)構(gòu)分析[2]構(gòu)成模具型腔的零件統(tǒng)稱(chēng)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(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：凹模的結(jié)構(gòu)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(diǎn)是牢固、不易變形，剛度、強(qiáng)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(jiǎn)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(kāi)的兩半合模時(shí)的對(duì)中性，常將小型型腔對(duì)應(yīng)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(duì)中的動(dòng)定模模板的通孔內(nèi)。為保證兩通孔的對(duì)中性良好，可將動(dòng)定模配合后一道加工，當(dāng)機(jī)床精度要求高時(shí)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(kāi)模相垂直的方向。這樣布置可顯著減小模具厚度，便于開(kāi)模和取出制品；3.4.2分型面分型面有多種形式,常見(jiàn)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(duì)塑料制品外觀和質(zhì)量產(chǎn)生影響。對(duì)產(chǎn)生出來(lái)的溢料和飛邊要能夠容易清除和修整。(2)分型面的選擇應(yīng)該有利于產(chǎn)品脫模，能夠盡量使模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。(3)分型面的選擇對(duì)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(fēng)扇注塑模設(shè)計(jì)[3]風(fēng)扇模具分型面是與注塑機(jī)開(kāi)模方向相垂直的面。概括起來(lái)可以分為四種基本類(lèi)型：第一類(lèi)制品全部在動(dòng)模內(nèi)成形；第二類(lèi)制品全部在定模內(nèi)成形；第三類(lèi)制品同時(shí)在動(dòng)、定模內(nèi)成形；第四類(lèi)制品在瓣合模內(nèi)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(jī)構(gòu)等。因?yàn)轱L(fēng)扇大體是個(gè)圓盤(pán)狀，有采用的使直接澆口和推桿推出機(jī)構(gòu)。轎車(chē)風(fēng)扇分型面采用水平分型面。分型面有多種形式，常見(jiàn)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(fēng)扇模具分型面是與注塑機(jī)開(kāi)模方向相垂直的面。轎車(chē)風(fēng)扇分型面采用水平分型面。零件風(fēng)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(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：型芯也有整體式和組合式之分，形狀簡(jiǎn)單的主型芯和模板可以作成整體式。形狀比較復(fù)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(chē)零件風(fēng)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(dòng)模板中