畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-風(fēng)扇葉片注射模具設(shè)計(jì)（全套圖紙） .doc

1第1章注射?？尚行苑治?.1注射模設(shè)計(jì)的特點(diǎn)塑料注射模塑能一次性地成型形狀復(fù)雜、尺寸精確或嵌件的塑料制品。在注射模設(shè)計(jì)時(shí)。必須充分注意以下三個(gè)特點(diǎn)：（1）塑料熔體大多屬于假塑料液體，能剪切變稀。它的流動(dòng)性依賴于物料品種、剪切速率、溫度和壓力。因此須按其流變特性來設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)，并校驗(yàn)型腔壓力及鎖模力。（2）視注射模為承受很高型腔壓力的耐壓容器。應(yīng)在正確估算模具型腔壓力的基礎(chǔ)上，進(jìn)行模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。為保證模具的閉合、成型、開模、脫模和側(cè)抽芯的可靠進(jìn)行，模具零件和塑件的剛度與強(qiáng)度等力學(xué)問題必須充分考慮。（3）在整個(gè)成型周期中，塑件模具環(huán)境組成了一個(gè)動(dòng)態(tài)的熱平衡系統(tǒng)。將塑件和金屬模的傳熱學(xué)原理應(yīng)用于模具的溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，以確保制品質(zhì)量和最佳經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。1.2注射模組成2凡是注射模，均可分為動(dòng)模和定模兩大部件。注射充模時(shí)動(dòng)模和定模閉合，構(gòu)成型腔和澆注系統(tǒng)；開模時(shí)定模和動(dòng)模分離，取出制件。定模安裝在注射機(jī)的固定板上，動(dòng)模則安裝在注射機(jī)的移動(dòng)模板上。根據(jù)模具上各個(gè)零件的不同功能，可由一下個(gè)系統(tǒng)或機(jī)構(gòu)組成。（1）成型零件指構(gòu)成型腔，直接與熔體相接觸并成型塑料制件的零件。通常有凸模、型芯、成型桿、凹模、成型環(huán)、鑲件等零件。在動(dòng)模和動(dòng)模閉合后，成型零件確定了塑件的內(nèi)部和外部輪廓尺寸。（2）澆注系統(tǒng)將塑料熔體由注射機(jī)噴嘴引向型腔的流道稱為澆注系統(tǒng)，由主流道、分流道、澆口和冷料井組成。（3）導(dǎo)向與定位機(jī)構(gòu)為確保動(dòng)模與定模閉合時(shí)，能準(zhǔn)確導(dǎo)向和定位對中，通常分別在動(dòng)模和定模上設(shè)置導(dǎo)柱和導(dǎo)套。深腔注射模還須在主分型面上設(shè)置錐面定位，有時(shí)為保證脫模機(jī)構(gòu)的準(zhǔn)確運(yùn)動(dòng)和復(fù)位，也設(shè)置導(dǎo)向零件。（4）脫模機(jī)構(gòu)是指模具開模過程的后期，將塑件從模具中脫出的機(jī)構(gòu)。（5）側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)帶有側(cè)凹或側(cè)孔的塑件，在被脫出模具之間，必須先進(jìn)行側(cè)向分型或拔出側(cè)向凸模或抽出側(cè)型芯。（6）溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)3為了滿足注射工藝對模具溫度的要求，模具設(shè)有冷卻或加熱額的溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)。模具冷卻，一般在模板內(nèi)開設(shè)冷卻水道，加熱則在模具內(nèi)或周邊安裝點(diǎn)加熱元件，有的注射模須配備模溫自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置。（7）排氣系統(tǒng)為了在注射充模過程中將型腔內(nèi)原有氣體排出，常在分型面處開設(shè)排氣槽。小型腔的排氣量不大，可直接利用分型面排氣，也可利用模具的頂桿或型芯與配合孔之間間隙排氣。大型注射模須預(yù)先設(shè)置專用排氣槽。1.3塑料風(fēng)葉設(shè)計(jì)與分析風(fēng)葉是利用一定空間曲面的葉片，通過主體的高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生風(fēng)能。以前，大都是采用金屬片材，經(jīng)過模壓制成風(fēng)葉片。然后與風(fēng)葉主體固定安裝成風(fēng)葉。由于模壓葉片和裝配等方面的原因，往往風(fēng)葉的靜、動(dòng)平衡難以達(dá)到設(shè)計(jì)要求。經(jīng)過較長時(shí)間的，由于涂層刮傷或脫落，以產(chǎn)生銹蝕，而且風(fēng)葉的顏色單調(diào)，色澤不佳，不適合現(xiàn)代化（賓館，大廈）等的通風(fēng)排氣和生活的需要。塑料風(fēng)葉的優(yōu)點(diǎn)在與：可以一次注射成型，不須裝配、校正，省能省電；重量輕、慣性小，色彩豐富，色澤好，具有良好的動(dòng)平衡性（塑料風(fēng)葉葉片良好的彈性，在高速旋轉(zhuǎn)過程中能適度地自動(dòng)調(diào)節(jié)葉片的相對位置，使葉片處于良好的平衡狀態(tài)）和裝潢效果。4圖1-1風(fēng)扇立體圖塑料風(fēng)葉如圖1-1所示與金屬材料風(fēng)葉設(shè)計(jì)有相似的一面，但差異也很大，這是塑料本身和注射成型特點(diǎn)所決定的，由于風(fēng)葉葉面是空間曲面，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮模具的制造技術(shù)和制造能力，嚴(yán)格說，風(fēng)葉葉片的形狀應(yīng)根據(jù)空氣動(dòng)力學(xué)原理來設(shè)計(jì)，但這樣設(shè)計(jì)會(huì)使葉片形狀復(fù)雜，給模具設(shè)計(jì)與制造帶來困難，一般塑料風(fēng)葉設(shè)計(jì)在保證一定風(fēng)量情況下，采用簡化設(shè)計(jì)風(fēng)葉葉片的方法，如采用空間螺旋面、模擬曲面等。葉片的厚度應(yīng)內(nèi)厚外薄，逐漸過渡，以提高葉片的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和剛度保證使用性能。主體部分設(shè)計(jì)要保證風(fēng)葉的安裝和定位，因此中心軸設(shè)計(jì)有嵌件，并且輪轂外還設(shè)計(jì)了一個(gè)安裝定位的缺口。1.4注射性能分析（1）注射成型工藝的可行性分析：本塑件形狀復(fù)雜，壁厚不均，尺寸精度要求較高，而且有較高的表面質(zhì)量和尺寸穩(wěn)定性的要求，因此對模具和設(shè)備的要求也較高。而注射成型方法有如下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：a:形狀：幾乎沒有復(fù)雜性限制，容許模具內(nèi)有不同塑料的成型型腔；b:尺寸：塑件可小到不足1克，大到幾十千克，沒有限制；c:材料：在一定溫度范圍內(nèi)具有適宜流動(dòng)性的熱塑性塑料；d:精度：可注射高精度的塑件，有較好表面質(zhì)量和尺寸穩(wěn)定性；5e:生產(chǎn)率：中等，循環(huán)時(shí)間主要由塑件壁厚決定，最短可在十幾秒內(nèi)，可增加每模的型腔數(shù)來提高生產(chǎn)率。由以上塑件的特點(diǎn)和注射成型工藝的優(yōu)點(diǎn)，分析可知：該塑件適合于采用注射成型方法。（2）表面粗糙度：由塑件外觀可知，塑件的外表面要求較高，因此其表面粗糙度取Ra0.4mm，而其內(nèi)表面由于是復(fù)讀機(jī)的內(nèi)部，為顧客視線所不及，故不影響其外觀視覺質(zhì)量，從簡化加工工藝和節(jié)約加工成本的角度考慮，其內(nèi)表面選用的表面粗糙度為Ra0.8mm。一般情況下，模具粗糙度低于塑件12個(gè)等級，故取型腔表面粗糙度為Ra0.2um，而型芯表面粗糙度為Ra0.4um。（3）尺寸精度：按SJ13721978標(biāo)準(zhǔn)，塑料件尺寸精度分為8級。本塑件所用材料為AS塑料,由此查塑料模具設(shè)計(jì)手冊可知，本塑件宜選用5級精度。零件具體尺寸及其公差值可詳見零件圖。塑件尺寸精度于模具的制造精度密切相關(guān)，尤以小型精密塑件為甚。從模具制造精度對塑件精度的影響可知，模具制造允許誤差和塑件尺寸公差之間具有對應(yīng)的關(guān)系，由塑件零件圖可得，模具精度等級為IT8。（4）脫模斜度：該塑件采用的塑料是AS，而AS的成型收縮率較?。?.2-0.6%），而且塑件較復(fù)雜，對型芯的包緊面積也較大，所以應(yīng)取較大的脫模斜度。為保證壁厚的均勻一致，因此取塑料件的內(nèi)外表面的脫模斜度一致。再由零件設(shè)計(jì)圖紙要求可知5。6（5）壁厚：由圖紙可知，該塑件有許多中不同的壁厚，輪轂壁較厚，風(fēng)葉壁厚較薄，因此要注意風(fēng)葉可能會(huì)翹曲，不能在風(fēng)葉處設(shè)計(jì)推桿。（6）加強(qiáng)筋：為了確保風(fēng)扇中心嵌件與塑件外徑的同軸度在外側(cè)設(shè)計(jì)了三個(gè)加強(qiáng)筋，以防變形。（7）圓角：從塑件可知，該塑件內(nèi)外表面的轉(zhuǎn)折處加強(qiáng)筋的根部等處都設(shè)計(jì)了圓角。其采用圓角不僅降低了應(yīng)力集中系數(shù)，提高了抗沖擊、抗疲勞能力，而且改善了塑料熔體的流動(dòng)充模性能，減少了流動(dòng)阻力。降低了局部的殘余應(yīng)力，防止開裂和翹曲，也使塑料件外形流暢美觀。而且成型模具型腔也有了對應(yīng)的圓角，提高了成型零件的強(qiáng)度。1.5材料選擇1.5.1塑料介紹塑料（Plastics)是以有機(jī)高分子化合物為基礎(chǔ)，加入若干其他材料（添加劑）制成的固體材料。塑料的優(yōu)點(diǎn)：塑料的強(qiáng)度較小，有較高的比強(qiáng)度。塑料還具有較高的電絕緣和熱絕緣性，良好的耐磨性和耐腐蝕性，以及優(yōu)異的成型工藝性。塑料的缺點(diǎn)：強(qiáng)度，硬度較底，易老化等。1.5.2分析塑料材料該塑件為風(fēng)扇葉片，有以下特點(diǎn)：（1）它所處的工作環(huán)境較好，處于室溫下，不承受沖擊載荷，也不處于酸、堿、鹽性環(huán)境中；7（2）產(chǎn)量大，用于一般的日常生活中，故要求此塑件材料質(zhì)優(yōu)而價(jià)廉，且對人體不產(chǎn)生任何毒副作用。（3）內(nèi)部結(jié)構(gòu)較復(fù)雜成型較困難。（4）葉片是空間曲面成型和模具制造都很困難。（5）要求要有較美麗的外觀，很好的絕緣性。因此我初步選擇采用通用塑料。通用塑料分為聚乙烯（PE）、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯（PS）、聚丙烯（PP）、ABS塑料等品種，多用于一般工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和日常生活之中，具有價(jià)格低等特點(diǎn)。（）聚乙烯PE：是由乙烯單體聚合而成的。特點(diǎn)：采用不同的聚合條件可得到不同性質(zhì)的聚合物：有高壓PE、中壓PE、低壓PE三種。高壓PE：由于有較低的密度、相對分子質(zhì)量、結(jié)晶度，故質(zhì)地柔軟，由于含有較高的相對分子質(zhì)量、密度、結(jié)晶度，故質(zhì)地堅(jiān)硬，耐寒性能良好，在70時(shí)還保持柔軟，化學(xué)穩(wěn)定性很高，能耐酸、堿及有機(jī)溶劑，吸水性極小有跟突出的電氣性能和良好