风扇叶的注塑成型工艺及模具设计说明书.doc

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1、风扇叶的注塑成型工艺及模具设计摘要塑料工业是当今世界上增长最快的工业门类之一，而注塑模具是其中发展较快的种类，因此，研究注塑模具对了解塑料产品的生产过程和提高产品质量有很大意义。本论文介绍了注射成型的基本原理，特别是单分型面注射模具的结构与工作原理，对注塑产品提出了基本的设计原则，详细介绍了冷流道注射模具浇注系统、温度调节系统和顶出系统的设计过程，并对模具强度要求做了说明。设计成型零部件以及设计合理的推出机构。对设计进行验证主要是对注射机的相关重要参数进行验证，包括模具闭合厚度、模具安装尺寸、模具开模行程、注射机的锁模力等。在校验合格后，进行成型零件加工工艺过程的制定，既要保证塑件的质量，又要

2、兼顾经济性。最后则是模具的装配环节，包括制定装配步骤、明确注意事项等。通过本设计，可以对注塑模具有一个初步的认识，注意到设计中的某些细节问题，了解模具结构及工作原理；通过对AutoCAD的学习，可以建立较简单零件的零件库，从而有效的提高工作效率。关键词：生产工艺；注射模；成型零件；装配；塑料模具；分型面AbstractPlastic industry is grows now one of quickest industry classes in the world, but casts the mold is development quick type, therefore, the re

3、search casts the mold to understand the plastic product the production process and improves the product quality to have the very big significance.This design introduced the injection takes shape the basic principle, specially single is divided the profile to inject the mold the structure and the pri

4、nciple of work, to cast the product to propose the basic principle of design; Introduced in detail the cold flow channel injection evil spirit mold pours the system, the temperature control system and goes against the system the design process, and has given the explanation to the mold intensity req

5、uest. Design shaped parts，reasonable drawing mechanism and so onThe design should be certificationPrimarily related to the injection machine of important parameters for the certification including die close thickness sizes，the name distance，injection machine of the die draw force and so onAfter Qual

6、ified in check，the molding parts machining process design must ensure that the quality of Supervision taking into account the economyFinal assembly is part of the mold，which including the design of assembly steps，clear proceeding required attentionThrough this design, may to cast the mold to have a

7、preliminary understanding, notes in the design certain detail question, understands the mold structure and the principle of work; Through to the PROGRAM study, may establish the simple components the components storehouse, thus effective enhancement working efficiency.Key Words: Manufacture process，

8、 Injection mold，Shaped parts，The plastic mold Divides the profile目录摘要Abstract第1章 绪论11.1塑料模的概况11.2塑料模的常用类型21.3 论文的主要研究目标及内容3第2章 风扇叶的成型工艺参数及成型条件42.1塑料风叶设计与分析42.2注射性能分析42.3 材料选择6第3章 成型方案的确定83.1分型面的选择83.2型腔数目的确定及布置93.3 浇注系统的设计10第4章 成型零件的设计与计算144.1概述144.2型腔的结构设计144.3型芯的结构设计144.3叶片成型设计15第5章 脱模导向机构设计175.1合

9、模导向机构的设计175.2塑件脱模的机构设计185.3开模力和脱模力计算、推杆数目与直径的计算19第5章 模具温度控制系统的设计23第6章 注射机参数的校核24总 结26致 谢27参考文献28第1章 绪论近年来，中国的模具工业一直以每年约13%的速度增长。据预测，在第十个五年计划期间，中国模具工业的增长率将达到13%至15%。中国每年进口的模具占总市场的20%，超过10亿美元，其中塑料模具占所有进口模具的50%以上。虽然中国塑料模具工业的技术水平已经取得了很大的进步，但中国和发达工业国家之间仍然存在很大的差距。专家认为，落后的制造观念是其落后的直接原因。加快技术进步，调整产品结构，提高高档模具

10、的比重，减少对进口模具的依赖，是塑料模具行业的发展方向。在未来模具市场中，塑料模具在模具总数中所占的比例将逐渐增加，而开发速度将高于其他模具。1.1塑料模的概况。1.1.1中国塑料模具市场分析中国塑料模具市场现状与展望近几年中国模具工业发展很快，据不完全统计，目前模具生产的昌店共有20000多家，员工约500000人，年模具产值约360亿元，总需求量约为2亿美元。大约10亿美元是进口的。目前，中国模具工业的发展具有以下特点：规模化、精密化、复杂化、长寿命中、高端模具和模具标准件发展速度快于行业的整体发展。塑料模具和压铸模具的比例增加。专业模具生产企业的数量和生产能力迅速增长。三是“企业和民营企

11、业快速发展”，股份制改革加快推进。目前，发展最快、模具集中最集中的省份是广东和浙江，模具产值占全国总产值的60%以上。中国的模具总产量虽居世界第三位，但在设计制造水平上，总体上落后于德国、美国、日本、法国、意大利等发达国家，模具商业化和标准化程度均低于国际水平。中国有望在2018年底成为世界上最大的工具制造业基地之一，但这并不意味着一切都是完美的。由于中国市场过早地陷入价格战的误区，缺乏自主创新能力，因此没有建立起可信的市场体系。一种理想的解决方案是加强双方的合作，并在不断学习欧洲先进技术和管理理念的过程中，加快工业化的转型，努力提高自身的核心优势和竞争力。中国塑料模具需求强劲随着中国国民经济

12、的快速发展，各相关行业对塑料模具的需求也越来越大。据估计，到2005年底，汽车工业将需要360000吨各种塑料制品。冰箱、洗衣机和空调机每年生产超过1000万台。到2010，在建筑和建材工业中，塑料门窗的渗透率为30%，塑料管材的穿透率将达到50%，这将大大增加对模具的需求。虽然中国塑料模具工业的技术水平已经取得了很大的进步，但中国和发达工业国家之间仍然存在很大的差距。专家认为，落后的制造观念是其落后的直接原因。加快技术进步，调整产品结构，提高高档模具的比重，减少对进口模具的依赖，是塑料模具行业的发展方向。而在未来模具市场中，塑料模具在模具总数中所占的比例将逐渐增加，而开发速度将高于其他模具。

13、未来模具设计行业的主要发展方向近年来，全球制造业正以垂直一体化模式向中国和亚太地区转移，中国正成为世界制造业的重要基地。制造模式的改变必然导致对新技术的需求和CAD/CAM技术的发展。从我国国情出发，认真面对模具工业发展的现状，加快模具CAD/CAM技术推广，建立一套软件开发，运用维修评价体系，形成区域SC。ALE优势，相互交流与合作，集团化行业，尽快与国际接轨，参与国际竞争。我们有理由相信，随着中国经济的不断发展，模具行业将逐渐与国际CAD/CAM行业接轨，适应国CAD/CAM的要求，创造出具有中国特色的模具设计制造模式。 目前我国塑料模具存在的问题我国塑料模具存在六大问题：塑料模具行业与其

14、发展需要和国外先进水平相比，主要存在六个方面的问题。（1）发展不平衡，产品总体水平较低。（2）工艺装备落后，组织协调能力差。（3）多数企业开发能力弱。一方面是技术人员比例低、水平不够高，另一方面是科研开发投入少，更重要的是观念落后，对开发不够重视。（4）管理落后。（5）供需矛盾一时还难以解决。（6）体制和人才问题的解决尚待时日。 1.2塑料模的常用类型注射模有多种类型，如注射模、挤出模和压塑模具。但注射模具是最常见的。注塑模是一种安装在注塑机上的模具，完成注塑成型工艺。注塑模的种类很多，其结构与塑料的种类、塑料零件的结构、注塑机的种类等因素有关。注塑模具一般由零件、铸造系统、导向件、推送机构、

15、温度控制系统、排气系统和支撑件组成。如果塑料件具有侧孔或凸台，注射模还包括侧分模和抽芯机构。在注射成型过程中，缸内的粒状固体塑料在注射成型机中加入预热，然后在螺杆机构内进一步加热熔融状态，形成螺杆机构后快速旋转模具闭合塑性熔融状态。喷嘴，使塑料在很短的时间内具有非常高的压力和充满的空腔速度。经过一定的保温、冷却和硬化处理后，产品可从模具中取出。注射技术的优点： 生产周期效率低，易于实现单机生产自动化。 议会的产品质量好，组织有序。 压力机可形成薄壁零件，非常复杂的零压力型； 劳动强度低。1.3 论文的主要研究目标及内容1.3.1 设计目标 （1） 完成风扇叶的结构设计。（2） 完成风扇叶的模具

16、设计。（3） 完成风扇叶零件图和模具装配图的绘制。1.3.2 设计的主要内容本文对风机叶片的结构和模具设计进行了研究和探讨，并做了以下工作：（1）介绍了当今社会风机叶片的结构状况，并根据这些情况设计了风机叶片的结构形式。（2）根据风机叶片的结构形式，选择模具的基本模架，然后根据外盖的技术要求设计外盖的成型部件和模具的所有部件。（3）测试和调整模具。从而获得模具的实际生产要求。1.3.3 设计的关键技术问题在模具设计过程中，要解决的最重要的问题是零件之间的协调问题。各部件选择适当的协作方式，使各部件不发生碰撞，灵活自由，整个模具运行平稳。第2章 风扇叶的成型工艺参数及成型条件2.1塑料风叶设计与

17、分析图 2-1 风扇塑料风叶如图2-1所示与金属材料风叶设计有相似的一面，但差异也很大，这是塑料本身和注射成型特点所决定的，由于风叶叶面是空间曲面，设计时应考虑模具的制造技术和制造能力，严格说，风叶叶片的形状应根据空气动力学原理来设计，但这样设计会使叶片形状复杂，给模具设计与制造带来困难，一般塑料风叶设计在保证一定风量情况下，采用简化设计风叶叶片的方法，如采用空间螺旋面、模拟曲面等。叶片的厚度应内厚外薄，逐渐过渡，以提高叶片的结构强度和刚度保证使用性能。主体部分设计要保证风叶的安装和定位，因此中心轴设计有嵌件，并且轮毂外还设计了一个安装定位的缺口。2.2注射性能分析注射成型工艺的可行性分析：本

18、塑件形状复杂，壁厚不均，尺寸精度要求较高，而且有较高的表面质量和尺寸稳定性的要求，因此对模具和设备的要求也较高。而注射成型方法有如下几个优点：a:形状：几乎没有复杂性限制，容许模具内有不同塑料的成型型腔；b:尺寸：塑件可小到不足1克，大到几十千克，没有限制；c:材料：在一定温度范围内具有适宜流动性的热塑性塑料；d:精度：可注射高精度的塑件，有较好表面质量和尺寸稳定性；e:生产率：中等，循环时间主要由塑件壁厚决定，最短可在十几秒内，可增加每模的型腔数来提高生产率。由以上塑件的特点和注射成型工艺的优点，分析可知：该塑件适合于采用注射成型方法。（1）表面粗糙度：由塑件外观可知，塑件的外表面要求较高，

19、因此其表面粗糙度取Ra0.4mm，而其内表面由于是复读机的内部，为顾客视线所不及，故不影响其外观视觉质量，从简化加工工艺和节约加工成本的角度考虑，其内表面选用的表面粗糙度为Ra0.8mm。一般情况下，模具粗糙度低于塑件12个等级，故取型腔表面粗糙度为Ra0.2um，而型芯表面粗糙度为Ra0.4um。（2）尺寸精度：按SJ1372-1978标准，塑料零件尺寸精度分为8级。在塑料件中使用的材料是塑料的，所以从塑料模具设计手册中可以看出塑料件应该是5级精度的。零件的具体尺寸和公差值可以在零件图中详细地看到。塑料零件的尺寸精度与模具制造精度密切相关，尤其是小型精密塑件。从影响精密塑料模具制造精度来看，

20、模具制造中的允许误差与塑件之间的尺寸公差有相应的关系，可用塑料零件图绘制，如IT8模具精度等级。（3） 脱模斜度：塑料的用途是AS，而由于模塑收缩率小（0.20.6%），且塑料复合比较复杂，紧包芯面积较大，所以应采取较大的牵伸。为了保证壁厚的均匀性，将塑料零件的内外表面从同一模具中取出。因此，根据零件设计图的要求，Q5。（4） 壁厚：由图纸可知，该塑件有许多中不同的壁厚，轮毂壁较厚，风叶壁厚较薄，因此要注意风叶可能会翘曲，不能在风叶处设计推杆。（5）加强筋：在外设计了三根钢筋，保证了风机中心与塑料件外径同轴度，防止变形。（6）圆角：从塑料件上可以看出，塑料件内外表面的角是在钢筋和其他地方的根部

21、设计的。圆角的采用不仅降低了应力集中系数，提高了耐冲击性和抗疲劳性，而且提高了塑料熔体的流动充型性能，降低了流动阻力。减少局部残余应力，防止开裂和翘曲，使塑料零件光滑美观。此外，模具型腔也具有相应的圆角，从而提高了成型件的强度。2.3 材料选择2.3.1塑料介绍塑料是由有机聚合物制成的几种其他材料制成的固体材料。塑料的优点是：塑料的强度小，比强度高。塑料还具有高的电绝缘性和隔热性，良好的耐磨性和耐腐蚀性，以及优良的成型技术。塑料的缺点：强度、硬度、易老化等。2.3.2 分析塑料材料该塑件为风扇叶片，有以下特点：（1）它所处的工作环境较好，处于室温下，不承受冲击载荷，也不处于酸、碱、盐性环境中；

22、 （2）产量大，用于一般的日常生活中，故要求此塑件材料质优而价廉，且对人体不产生任何毒副作用。（3）内部结构较复杂成型较困难。（4）叶片是空间曲面成型和模具制造都很困难。（5）要求要有较美丽的外观，很好的绝缘性。因此我初步选择采用通用塑料。通用塑料分为聚乙烯（PE）、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯（PS）、聚丙烯（PP）、ABS塑料等品种，多用于一般工农业生产和日常生活之中，具有价格低等特点。（）聚乙烯PE：是由乙烯单体聚合而成的。特点：采用不同的聚合条件可得到不同性质的聚合物：有高压PE、中压PE、低压PE三种。高压PE：由于有较低的密度、相对分子质量、结晶度，故质地柔软，由于含有较高的相对分

23、子质量、密度、结晶度，故质地坚硬，耐寒性能良好，在70时还保持柔软，化学稳定性很高，能耐酸、碱及有机溶剂，吸水性极小有跟突出的电气性能和良好的耐辐射性等。缺点：机械强度不高，热变形温度低，不能承受高负荷，在高温下正常工作。（b）聚苯乙烯PS：聚苯乙烯略早于聚丙烯问世，其原料十分丰富，是目前最广泛应用的材料之一。聚苯乙烯具有良好的可塑流动性和较小的成型收缩率，是成型工艺最好的塑料品种之一，容易制造形状复杂的制品。聚苯乙烯无色透明，透光性仅次于有机玻璃，容易着色，常用于制造要求透明或颜色鲜艳的制品。聚苯乙烯具有很小的吸水率，在潮湿的环境中尺寸变化很小，适用于制造要求尺寸稳定的制品，如仪表仪器壳体等

24、聚苯乙烯具有优良的电绝缘性能，特别是在高频介质损耗较小的情况下，是一种优良的高频绝缘材料。聚苯乙烯的主要缺点是脆性大，形状复杂的制品成型后存在较大的内应力时，常会在使用中自行开裂。为了提高聚苯乙烯的脆性，加入少量聚丁烯可以显著降低脆性，提高冲击韧性。这种塑料叫做高抗冲聚苯乙烯。（c）ABS 它是苯乙烯-丁二烯-丙烯腈的共聚物，综合性能较好,冲击韧度、力学强度较高，尺寸稳定，耐化学性，电气性能好。易于成形和机械加工，与372有机玻璃的熔接性能好，可作双色成形塑件，且表面可镀铬。（d）塑料是丙烯腈-苯乙烯聚合物。透明度高，抗静电性好，尺寸稳定性好，流动性好，耐热性，耐化学性，抗冲击性，强度高。用

25、于汽车零部件，如反光灯罩代表面板；工业部件，如计算器面板、钢琴按键等。家用电器部件，如电视防护护目镜、风扇叶片、电壳、一般家用器皿、文教用SU。生活必需品。2.3.3材料的确定通过以上分析结合塑料本身的特点以及模塑成型的独特性，如成型热收缩，冷却时的变形、翘曲、实效变形，不具有金属风叶那样可冷校正等等，因此，塑料风叶的选材既要保证风叶的使用性能和便于提高风叶形位精度，又要便于模塑成型。若使用结晶或半结晶的塑料，在模具元件的过程中，容易在取向的流动方向上产生，在冷却过程中，由于结晶和取向，塑料制品每一个方向的收缩是如何不同的，也有可能由于不均匀冷却等因素的影响，不可避免地会产生收缩应力，从而使产

26、品变形较大;不能保证所要求的形位尺寸，从而降低了风叶的精度和使用性能，因此，以采用聚苯乙烯、ABS、AS等非结晶塑料为佳，其收缩率相对较小。聚乙烯塑料的脆性大，抗冲击性差，使用中容易开裂，一般不使用。ABS和AS塑料性能是合适的，其中ABS价格较高，因此，目前大部分用AS塑料。第3章 成型方案的确定3.1分型面的选择确定分形平面需要考虑的因素是相当复杂的。由于分型面是塑料模具在模具中的成型部位、浇注系统的设计、塑件的成型工艺和精度、插入位置的形状、以及发射方法、模具制造等诸多因素的影响，如排气、操作过程、热处理等。在选择分型面之前，应综合分析比较，从多个方案中选择更合理的解决方案。影响注塑模具

27、分型面选择的因素很多。一般的要求是顺利脱模，保证塑件的技术要求，使模具结构简单易行。分形方案的选择后，可能存在一些不足之处，并采取其他措施来弥补存在的问题，从而选择接近理想的分形方案。该塑件分型面选择有如下几种方案（如图3-1）图31分型面解决方案A：A -A分型面的选择，使模芯在动模侧，考虑结构侧孔在塑料件的底部，侧抽芯装置是在移动模的一侧，塑料封装后冷却收缩紧芯，留在塑料模具SID中。这种结构有利于塑料部件的释放，因为释放机构通常设置在移动模具的侧面。这也有利于塑料部件的中间侧孔的形成，并且在移动模具侧的侧拉深机构上也在一定程度上简化了模具的结构。塑料件四侧耳台阶的形成放在空腔上，保证了侧

28、耳台阶的相对位置精度。成形时，飞边位于塑料件的径向边缘。由于塑料部件属于工业用途，飞边不会影响塑料部件的使用。由于它属于小型塑件，空腔小，风量小。方案2：B-B分型面选择，芯部在模具中，考虑此时塑料件的结构侧孔，在上述侧边抽芯装置一侧固定模，塑料件冷却后收缩袋紧芯，此时在固定模PLA中。抽搐部位。这是我们不想看到的，因为这种情况的出现增加了塑料件模具脱模的难度，所以我们不得不考虑辅助模具的脱模机理。侧抽芯装置使模具结构在一定程度上更加复杂。首先，通过比较上述四种方案，AA分型面选择符合分型面选择的基本要求，简化了模具结构，有利于模具制造，降低了模具制造成本，提高了经济性。最后，在方案1中表示的

29、A-表面被选择为塑料部件的分型面。3.2型腔数目的确定及布置3.2.1型腔数目的确定影响空腔数的因素很多，复杂，应考虑整体，避免单侧误差。通过第2章对塑件工艺性的分析，由于塑件总体尺寸中等，外形圆形,精度要求高，生产批量为中小批量。在综合考虑影响模腔数量的因素后，确定模腔的数量为一模腔的结构。3.2.2型腔的布置形式布置型腔和浇注系统的工作几乎需要同时进行，型腔的布置形式要考虑各型腔制件要有一定的间隔，使型腔具有足够的强度和刚度，型腔之间还要考虑设置冷却装置，这会增长流道。当模具带有侧向分型抽芯机构时，型腔布置会受到限制，塑件的要求对浇注系统类型及分布也会产生限制。所以说影响型腔布置形式的因素

30、也错综复杂，应该统筹兼顾，避免片面的去考虑某一个方面的因素而忽略了其他因素。如图所示，对称分布确保了模具的平衡。在图3-2中选择空腔的结构是合理的。图32型腔3.3 浇注系统的设计浇注系统的设计是否合理直接影响产品的外观质量、尺寸精度、产品的物理力学性能、模具填充的难度和填充方式下材料的流动状态。铸造系统是指从模具进料口到模腔的流道。3.3.1浇注系统的功用和设计要求浇注系统效果：使熔融物料从注射机料筒的喷嘴平稳稳定地进入浇注系统，同时具有空腔，在模具充模过程中，将注塑压力压入模具零件，保证成型。浇注系统设计因制品的质量要求，塑件品种，使用设备，成型工艺条件及用 户对模具的要求等不同而变化，但

31、要确保在合理的成型工艺条件下，获得令人满意的表观质量和物理力学性能的制品，浇注系统设计应遵循以下基本要求：1、浇道设计根据浇注模腔数量的要求，在平衡浇注系统的物料流过浇注系统时，应选择合理的流道形式，使熔体温度的降低降至最低。压力损失应通过浇注系统控制在熔融材料的规定范围内。尽可能多地填充尽可能多的腔室；尽量减少浇注系统的体积；确保熔体的前部不进入空腔。2、浇口设计浇口的形状和尺寸有利于塑件的成型，不会有多余或多余的充模现象。浇口位置有利于排气，不会造成零件明显的缺陷，产品气孔、残余应力、弯曲和尺寸变化均在允许范围内，浇口残留痕迹不影响产品外观。当熔融材料流过浇口时，熔融材料的性能不应劣化。特

32、别重要的是热敏塑料。3.3.2主流道设计1.主流道的作用主流工艺部分在成型过程中，其小侧入口和注射机喷嘴和一定温度和压力的塑料熔体交替交替暴露磨损零件，对材料的主流需求较高，模具零件常被设计为去除。更换浇道衬套类型（俗称浇口套），以便有效地使用钢加工和热处理。一般采用碳素工具钢T8A、T10A等。通常，主通道不是直接设置在固定模板上，而是被制成一个单独的浇口套筒，安装在模板上。小注塑模具，小批量生产，或主通道方向和锁模方向垂直模具，一般不需要浇口盖，而是直接在固定模板上。浇口组是注塑机喷嘴座垫在注塑模中的注射，当它在很多喷嘴的喷嘴端压同时，由于闸板的端部通过口门连接到空腔，所以模腔在压力下发生

33、反应。为了防止闸板为喷嘴端部的压力和压力进入模具，将闸门的结构增加到肩上，并将螺钉紧固在模板上，这样也可以防止反作用力和空腔压力门的设置。2.主流道设计要点（1）主流（TAO）内孔的闸门为圆锥形，26锥度。如果锥度太大，压力就会减弱，流速会变慢，塑料会形成涡流。当熔体向前移动时，很容易在空气中混合并产生气孔。如果锥度太小，阻力增大，热损失大，表面粘度增大，导致注射困难。（2）喷嘴套筒入口直径D应大于喷油器喷嘴孔D1的直径0.51mm。如果等于或小于注入器喷嘴的直径，则在注射成型时会引起死角，塑料会积聚，注射压力会降低，塑料会结，并且很难去除模具。（3）在闸门套内孔的排出口（大端），设计应为圆角

34、R，一般为0.5-3mm。（4）喷嘴套的圆度和喷嘴的接触面必须是一致的。球形闸门套的球面半径设置为SR，注入器的球面半径为R，其关系如下：SrR11mm。（5）栅套的球形半径大于喷油器喷嘴的球面半径，圆弧的程度与接触一致。（6）闸门套管长度（主通道长度）应尽可能短，可减少冷料回收量，减少压力损失和热损失。（7）直浇道套筒锥度的内壁表面粗糙度为RA1.6RA0.8，保证了材料的顺畅流动，易于脱模。（8）闸门套不能做成分段结构，以免塑料进入接头，使冷料难以脱离模具。（9）浇口套的长度应与定模板厚度一致，它的端部不应凸出在分型面上，否则会造成合模困（10）闸门盖是热量集中最高的地方。为了保证注射过程

35、的顺利进行和塑料件的质量，应考虑冷却措施。3.浇口套的结构形式闸门套有两种结构形式，一种是整体式，即定位环和闸门套一体化，压力固定在固定模板上，一般用于小型模具。另一种是将闸门套和定位环设计成两部分，然后将它们安装在模板上，主要用于中大型模具。这种设计的模具很大，因此采用后一种结构。且由于根据风扇轮毂底部有一个较小的凹坑,因此将浇口套设计成带台阶的结构,即浇口套也充当了型芯。4.浇口套材料及尺寸材料为碳素工具钢T8A，淬火硬度为5558HRC。根据上述设计要点，闸门套筒的尺寸如表3-3所示：表33 浇口套符号名称尺寸锥度d主流道小端直径d0.5mmh球面配合高度4mmSR主流道球面半径r+1=

36、15+1=16 mmL主流道长度48mmD主流道大端直径d2Ltg/24248tg3/2=6.5 mm5.风扇浇道、浇口的选择由于塑料风叶尺寸大、形状复杂，采用了单型腔模。由于叶片尺寸大，壁厚薄，外观精度高，设计的浇道和浇口必须具有快速充模、均匀流动的特点。在此基础上，设计了可变流道。这样，从各叶片的闸门到外部的流量可以相等，并且可以确保快速的模具填充。另外，在充模时，便于排出模具、移出流道，不产生焊接痕迹，从而保证外观质量。6.中心浇口设计中心门，也称为直通门，如图3-4所示。水嘴是最简单的形式，它的流动阻力小，压力损失小，进料速度快，成型容易，各种塑料均可应用：但浇口去除困难，会影响外观。

37、对于扁平、薄壁制品的注塑成型，容易产生屈曲变形，特别是结晶塑料成型时，由于塑料在流动方向上和垂直于流动方向的收缩有很大的差异，是造成变形的主要原因之一。大的残余应力集中发生在浇口附近，经常产生裂纹等。因此，中心浇口经常用于大而深的产品成型或高粘度塑料成型。模具大部分为单腔结构。图3- 4 中心浇口中心浇口是圆形浇道，其进料口尺寸应根据塑料的性能和制品的重量来选择，可参考主流道尺寸的选择，但入口应大于喷嘴直径0.51毫米的直径，锥度为24，为防止冷材料进入空腔，一般在中心闸门底部设置厚度为1/2 D的冷材料。普通塑料中心闸门入口的尺寸如表3-5所示。表3-5 中心浇口进料口尺寸推荐值（mm）制品

38、质量直径塑料3克以下312克12克以上dDdDdD聚笨乙烯2.5 43636聚乙烯2.543637ABS2.553748聚碳酸酯3538510由于AS的性能非常接近ABS的性能，这种设计是指ABS的尺寸设计。也就是说，D选择4mm和D选择8mm。第4章 成型零件的设计与计算4.1概述确定模具中塑料件的几何形状和尺寸的零件称为成形件，包括凹模、芯、嵌件、成形杆和成形环等。在成形零件时，直接与塑料接触，塑料熔体的高压，物料流动的冲刷，模具和塑料件之间的摩擦。因此，成型件需要一个正确的几何形状，尺寸精度高，表面粗糙度低，而且还需要合理的结构，形成具有高强度、刚度和良好耐磨性的零件。4.2型腔的结构设

39、计空腔是模制部件外表面上的一个部件。其结构可分为五种类型：整体式、整体镶嵌式、局部镶嵌式、大面积镶嵌组合式和四墙组合式。整个嵌入式腔采用凹模作为整体，然后将其插入模具的模板中。这种凹模结构的优点是：（1）加工单个型腔的凹模方便,同时零件的热处理变形比较小；（2）节省贵重钢材。凹模和固定板可分别采用不同的材料制作；（3）易于维修更换，采用镶嵌式安装，方便更换失效凹模。考虑到塑件为旋转体，尺寸小，便于加工单腔凹模；节省贵重金属；易于维修更换的原则。设计采用整体式嵌入式凹模结构形式。这种结构具有多种安装形式，因为塑料部件类似于旋转体，整体凹模为圆形结构。由于塑料零件的结构，整体凹模的安装需要设计防旋

40、转结构。在设计中，台阶固定和平键防旋转的形式如图4-1所示。图4-1型腔4.3型芯的结构设计所述芯用于整形塑料零件的内表面。它还具有整体式和镶嵌式组合式，具有简单的形状和模板的主型芯可以做成整体，从加工和维护方便、节省贵金属等考虑，多采用马赛克式。由于插入式芯具有上述优点，在设计中采用了插入式芯。考虑到芯部具有抗旋转要求，还采用了台阶固定和抗旋转粘结的结构，如图4-2所示。图 4-2型芯4.3叶片成型设计由于叶片是空间曲面，难以通过整体式加工，所以三个叶片采用镶嵌结构。使用镶嵌结构的目的:a、由于制品有侧向成型部位，为了制品脱模而采用拼镶结构。b、根据本单位的加工能力或为了利于加工而采用部分拼

41、镶结构。c、为了模具的强度及耐磨性，提高制造精度而采用拼镶结构。拼镶结构的优点：a、可以选择抛光后达到镜面的钢材。要达到镜面效果除了刚才的材质因素外，还要便于进行抛光作用，拼镶结构可以满足这种要求。b、可以选择耐磨性好的钢材，钢材的耐磨性与其所含的合金元素有关，单大致上与硬度成比例。c、可以选择耐腐蚀性好的钢材，d、可以对应不同部位拼镶件的使用要求设定热处理条件，给予不同的强度或韧性，如易变形部位发拼镶件硬度高一些，薄弱易断裂处的拼镶件韧性好一些。便于磨削及抛光作用a、由于磨削便于磨削及抛光作业，可以提高拼镶件的加工精度。b、由于拼镶件基本上能采用机械加工，提高了生产效率。d、由于拼镶件的尺寸

42、容易测量，能进一步提高加工精度。e、容易设置排气槽，便于制品成型。f、由于拼镶件加工精度高便于维修更换。拼镶结构的缺点：（1）零件数量增多a、分割的拼镶件越多制造成本越高b、各拼镶件加工精度必须匹配，即必须提高各拼镶件的平均加工精度c、分解、组合的维修作业比较困难。（2）零件的加工方法受到限制（3）冷却回路不易设置，成型周期难以缩短。拼镶结构的设计要点a、根据装配的形状与功能的拼镶。b、根据加工技术拼镶。c、分割成难以变形的拼镶件。d、考虑排气效果的拼镶件。e、考虑容易进行维修的拼镶。f、考虑容易进行分解、组合的拼镶。第5章 脱模导向机构设计5.1合模导向机构的设计导向机构是塑料模具的重要组成

43、部分，因为模具在闭合时具有一定的方向和位置，因此必须设置导向机构。导向机构的主要功能有：定位、导向、承受一定的侧压力等。角色定位：为了避免损坏模具，模具装配时轴承出现错误，并保持模腔闭合后的形状正确，不因位置偏差造成塑料厚度不均。导向功能：在移动模具时，首先引导机构的接触，正确引导模具闭合，避免冲头或铁芯首先进入空腔，以确保成形零件不受损坏。在一定的压力下：在注塑模具的过程中会产生单向的侧向压力，或者由于精密注塑机的限制使导柱侧处于工作压力下，此时导柱承受局部压力的一部分。 导柱结构要求：(1) 长度：导柱的长度必须大于凸模端面的68毫米。在引导柱不在正方向的情况下，凸模首先进入腔体并通过与它

44、接触而损坏。(2) 形状：导柱端部为锥形或球形引线部分，使导柱顺利进入导向孔。(3) 材料：导柱应具有坚硬耐磨的表面和坚韧而不脆的内芯。因此，低碳钢通常是通过渗碳和淬火处理的。或碳素工具钢（T8，T10）硬化HRC5055，并可根据需要在导柱的滑动部分设置油槽。(4) 配合精度：导柱装入模板多用二级精度第二种过渡配合。(5) 光洁度：配合部分光洁度要求7级，此外，导柱的选择还应跟椐模架来确定。由于模架较大(600600)所以设计成四导柱(6) 导向孔：导向孔可以在模板上直接开设，并且设计为通孔，这样的孔加工简单，而且适用于生产批量小、精度要求较高的模具。对导向孔的结构主要有四点要求，分述如下：

45、1）形状：为了使导向销进入导向套是光滑的，圆角，在导向套的前面，导销孔最好通过，否则导销进入没有穿过导销孔，孔压空气不能逸出，从而导柱进入阻力。（2）材料：可采用铜、铜等耐磨材料制成，但其硬度应低于导柱硬度，提高摩擦，防止导柱或导套拉毛。（3）导套的精度和配合：一般A型与II级精度匹配，B型与II级精度静态匹配。（4）光洁度：配合部分光洁度要求七级。应根据模板厚度选择导套。该材料是T8A难至HRC50-55，或20钢固结0.5-0.8厚，硬化到HRC560 - 60。导柱与导套的配合：由于模具的结构不同，选用的导柱和导套的结构也不同，本设计采用A型导柱的A型导套的配合，结构简图如图51所示:

46、图5-1 导柱导套配合简图导柱布置：根据模具的形状尺寸，在模具的空位位置开导销孔和导向孔，普通导柱有24个，布局原则必须保证模具只能在一个方向或模具上，设计和布置CO。采用四柱同杆柱的角点固定板的动力学模型。5.2塑件脱模的机构设计在注塑成型的每一个周期中，塑料零件必须从模具腔中取出。组成的脱模机构：通过顶出脱模机构，端部还固定板和顶出板、推销、钩杆、回位弹簧，其中钩杆材料用于钩接冷料的浇注系统，使其保持在一侧的动态模型，同时与塑料PLU一起。NGER到顶部产品，顶部固定板，用于固定柱塞，推销，利用复位弹簧复位导向作用。推出机构的设计设计原则：a.塑料部件卡在移动模具边缘，借助脱模力驱动脱模装

47、置完成脱模动作，使模具结构简单。b.为防止塑件变形或损坏，对零件的空腔进行正确分析，分析其粘着力大小及其位置，有针对性地选择合适的顶出装置，使发射中心重心与抗剥离能力搭配。由于收缩塑料袋紧芯，因此推力点应靠近芯部，同时引入力应适用于最大塑件的刚度和强度，功能区也应尽量把我们班的几个大一些，以防塑性变形或损坏。c.尽一切努力使塑料零件有良好的外观。在选择顶部位置时，零件应放在塑料件内或对塑料件的外观影响不大。使用推杆脱模时，应特别注意这一问题。d.该结构合理可靠，脱模机构可靠，运动灵活，制造方便，更换方便，刚度和强度足够。脱模机构的分类：脱模机构可按动力来源分类也可按模具结构分类a、按动力来源分