【风扇电机外壳模具设计6700字（论文）】

第第页风扇电机外壳模具设计摘要本文对电风扇后端盖注射成型工艺进行了研究。电风扇后端盖是电风扇的关键部件，它的可靠性直接影响到电风扇的散热和电机的旋转。该产品具有生产效率高、适应性强、产品质量稳定、易于实现自动化等优点。因此，采用注射成形电扇电动机后端罩是最佳的选择。在电风扇电机后端盖注射模的设计中，首先要对其进行工艺性的分析，并绘制出相应的零件图。接下来是分型面、型腔、型心等零件的设计和尺寸检验。然后，可以对模具框架进行选择和检验。接着进行排气、温度调节和浇筑系统的设计，并对其进行了优化。对模具的导轨和脱模机构进行了设计和优化。再选择注射成型设备，对其进行检验。所有的工作都是在图书馆和网络上查询过的，然后再进行模具的组装和试模，对出现的问题进行优化，直至达到设计的要求为止。关键词：电风扇；电机后端盖；注塑模具目录TOC\o"1-3"\h\u17981一、塑料的工艺分析 54522二、塑件的工艺尺寸 568222.1分型面的确定 5125692.2型腔数目的决定和型腔的排布 6163802.3凹模的结构设计 7105752.3.1整体式凹模 7177412.3.2整体嵌入式凹模 7234562.3.3局部镶嵌式凹模 7172042.3.4大面积镶嵌组合式凹模 742242.4凸模的结构设计 720850三、浇筑系统的设计 713641四、排气系统的设计 829230五、温度调节系统的设计 811503六、合模导向机构的设计 9267026.1导柱导向机构设计 10295626.1.1导柱的典型结构 10229246.1.2导柱的结构要求 1046806.2导向孔、导套的结构与设计要求 10251326.2.1导向孔、导套的典型结构 1049636.2.2导向孔设计要求 10121696.2.3导向机构的设计 1021607七、脱模机构的设计 1181397.1脱模机构的典型结构及组成 11240227.2脱模机构的设计要求 116274八、模具的装配 12188888.1浇口套的装配 1248688.2成型零件的装配 12238968.3脱模机构的装配 1253028.3.1导柱和导套的装配 12210558.3.2推杆的装配 12150208.4滑块抽芯机构的装配 12313528.5总装 12315628.5.1总装的技术要求 12301858.5.2模具的总装顺序 135564九、参考文献 14一、塑料的工艺分析图1.1电风扇电机后端盖从图1.1可以看出，电扇电机的后端帽形状比较复杂，带有许多形状、位置不同的小孔，其位置及形状都会对模具的制造造成一定的困难。电风扇电机的后端帽采用ABS作为注射原料，而电风扇电机的后端帽的上部是决定其重心的位置。ABS塑料有耐热性、抗冲击性、耐低温性、耐化学药品性及电气性能优良、制品尺寸稳定等特点。ABS属于无定形聚合物，无明显熔点。在注塑过程中应按品级的不同制订合适的工艺参数，一般在160℃以上，240℃以下即可成型。因为温度过高，有破坏ABS中橡胶相的倾向，而且在250℃以上开始出现分解。在成型过程中、ABS热稳定性较好，可供选择的范围较大，不易出现降解或分解。同时，我们也要确保在注射成型后，电机的后端帽的厚度是一致的。因为电风扇的后端盖是为了保护和散热，所以它的结构（散热孔太密集，高度也太大）必然会给注射成型带来困难，导致模具充满不满意。所以，可以采用凹凸模具来实现注射成型，但由于凹凸模具的形状比较复杂，采用一体成型的模具，一旦模具破损，修复起来就会变得非常困难。不过，在添加插件之后，这个问题就迎刃而解了，不过嵌入的数量也不能过多，否则模具的刚性与强度都会受到影响。所以采用UG的注射模组对其进行仿真注射，以达到最佳效果。二、塑件的工艺尺寸工作尺寸是指直接用来对塑料零件进行成形的大小，其大小主要包括型芯和型腔的直径和深度。因为电风扇电机的后端帽必须与前盖相匹配，因此，只有后盖的边沿具有决定作用，因此必须对模具的凹模、凸模的型腔、型芯的大小进行计算。ABS塑料的成形收缩率在0.4-0.8%之间，因此用它的平均值计算，S=0.6%。2.1分型面的确定注塑是将熔化的塑料材料注入型芯中，在型芯中固化成型，为保证注塑成型，浇注后的凝料脱模，并安装嵌件，因此，模具必须分为固定模和动模两个主要部件。其中，固定模具与动模具的接触面叫做分模面。一般在选择分型面时遵循下列原则：将分模面置于容易成型的位置。即：在决定了模具的成型方向后。将分型面置于模具的最大轮廓位置，并将分型面置于活动模具部位，以便于模具的脱模。应在确保塑料外观，特别是对表面质量有要求的产品中，应选用分模面。分模面应置于易于浇口的进料和防止溢出的位置。分型时，应将其置于有利于浇注时排气的位置，若可能，分型应与熔融流动端一致，以便方便排放。选择分型面时，应便于模芯及模腔的处理。应选用分型面，以便于确定侧抽芯机构，便于模腔或模芯的卸载，并确保其强度。在选择分型面时，因脱模坡度而导致的塑料制品的大小端部尺寸差别应尽可能地减小。模具的分型面的选取非常重要，它将直接影响到模具的制造、铸件的浇注和成型后的产品质量。本模具的分型面选择如下图2.1。图2.1分形图2.2型腔数目的决定和型腔的排布在一组模具中，要确定模数，需要考虑多种因素，既有相同的，也有不同的。一种塑胶产品可能具有一个或多个模子。该产品为薄壁、长流程、小浇口产品，因此采用了一模一腔结构。型腔在排料时，应注意到流道和浇注系统之间的均衡，所以在模具中间设置了型腔。如下图2.2所示。图2.2型腔的排布2.3凹模的结构设计凹模具是在塑料制品的外表面上形成凹形部件（由内部空腔和本体两部分组成）。其结构受塑料制品成形需求及加工组装工艺的影响，根据其基本构造可分为一体式、一体化式；局部镶嵌、大面积镶嵌组合、四壁拼接组合五种。选择的结构取决于它的工艺复杂程度和工作可靠性。2.3.1整体式凹模模具在凹模上直接加工成型，强度高，不易变形。具有简单外形的整体凹模易于制作：具有复杂外形的模腔，可通过专用的电火花加工，如仿形机床，电火花等，适合于中小型模具。2.3.2整体嵌入式凹模在小型化的多模腔模具中，通常是将整体的凹模加工为独立的嵌块，并用内模板进行固定。采用一体化凹模结构，既节省了高质量的模具钢，又具有充分的刚性和强度，使用可靠，不易损坏，并且便于更换。2.3.3局部镶嵌式凹模在模具型腔的某些部位易破损，需要频繁更换时，为了方便加工和降低成本，可采用局部嵌合的方法。2.3.4大面积镶嵌组合式凹模采用大型嵌件组合凹模，用于模具的机械加工；抛光、热处理等加工工艺的便利，其形状可以是大面积的底部镶嵌式，也可以是四面镶嵌式。该模具采用全内凹模，是由于它能选用高品质的钢材，且所需的材料不多，且其结构易于加工，且易于维护与替换；结果表明，该方法具有良好的一致性。2.4凸模的结构设计凸模（或型芯）用于对塑料内部部件进行成形，通常把成形后的内部表面的型芯称作主要型芯，而具有局部小孔和微小结构的型芯则称之为成形棒或小型芯。凸模可分为单件和组合件两种。整体凸模具有坚固的结构，成形后的塑料制品品质优良，但是由于加工不便，且消耗大量的钢材。这种型芯主要应用于小型凸模（型芯），外形简单。对于具有较大形状的凸模（型芯），可以采用组合结构，以便于加工。该模具外形简单，采用了一体化凸模结构。三、浇筑系统的设计注塑机的浇注系统是注塑机设计中的一个关键问题。浇筑系统可以分为两种，一种是常规浇筑和一种热流道浇灌。这两种方法都是将注塑液从注塑机的喷口导向模腔中的整个过程。另外，浇注系统还具有传质、传压、传热等作用，直接关系到塑料制品的成形质量。该浇筑系统的主要功能是使塑料溶液顺利充填到模具内部，从而得到具有良好外形和良好内部品质的塑料制品。因此，模具的冲压工艺必须快速、有序、压力损失小、热量散失少、排气条件良好。浇筑系统容易从产品中剥离或切割。常规浇注系统包括：主流道，分流道，浇口，冷料井等。模具成形部位的确定是在设计浇筑系统前进行的。这个位置取决于该模具所使用的单模单空腔。注塑模具的设计是注塑模具设计中的关键，其设计是否合理直接关系到整个模具的结构。主流道是将注塑机的喷头与铸模相连的通路，也是塑件首先通过的流道。该装置将注塑机喷出的塑胶溶液引入分流管或模腔，其主流道为圆锥形，以便于溶液在流场中顺畅、顺畅，并在开模过程中使胶料顺利排出，主流道厚度与铸件进入模头的速度和冲模时间有直接关系。如果主流道太粗，流经其熔体的体积越大，需要回收的冷凝材料越多，冷却时间越长，气流中的气体也越多，如果排气不畅，塑料制品内部会出现气泡，组织疏松，如果主流通道太窄，则会降低塑料的流动性，从而增加注塑的压力，从而影响塑料的成形。主流道一般不会直接在固定模板上打开，因为主流道要与熔融塑料和注塑机多次接触，因此，它被制作为一个独立的浇口套，并固定在固定的模板上。主要的流道套一般采用经过热处理的高碳钢。塑件的外表不允许有任何的划痕，并且为了保证模具的顺利，可以在塑件和浇筑系统的连接部位上进行自动地减断。所以，采用带有直流槽的浇口套管，以便于将冷凝物从浇口套管中抽出，流道的形状应该是圆锥，锥度为3°，内表面粗糙度Ra0.8，孔径0.5mm。四、排气系统的设计采用注塑机将塑件注入模腔时，若内部原有的气体、注塑过程中溢出的气体等无法顺畅地从模具中排出。在注塑设备的高温、压力作用下，模腔中的未排出的气体会形成气孔、熔接痕、熔接痕等缺陷；同时，由于压力过大，这些气体也会对模具的表面质量造成一定的影响，从而导致模具的成型速度下降，从而影响模具的成型质量。所以，在模具设计和生产过程中，一定要注意到排风问题。模具的排气方式通常有以下几种。利用结构间隙排气：最简便的方法是通过型芯型腔间的分型面、顶杆与顶杆孔、脱模与型心等模件的配合间隙进行排气。在分型面上开设专用排气槽：排气口应该设置在塑料熔融物的一端。一排槽口一般置于分型面的凹模的一边，这样可以方便地排出，而不会溢出。因此，黏度小的塑料熔融液应该降低排放口的高度。由于模具是一种小的模具，并且可以通过结构间隙进行排风，因此不需要进行排气孔的设计。五、温度调节系统的设计在注塑工艺中，模具温度直接影响着塑件的流动性和冷却过程，如：对产品的收缩、表面的光泽度等；若模具温度不能得到合理的控制，注射条件、填充度、注射周期都会因模具温度的变化而发生变化，导致制品的品质降低，生产效率降低。因此，对铸件的温度进行有效地控制是一条有效的途径。所以，一个有效、合理的注塑成型工艺必须包含一个严密、合理的温控系统。在注射成型过程中，适当地控制模具的温度有如下影响：模具的温度适合于注塑过程的温度，可以提高铸件的流动性，并对形成有利。模具的温度变化会对塑件的收缩产生一定的影响，保持模具的温度不变会导致制品的收缩，从而保证制品的品质。模具温度的均一，可以降低产品的应力，降低产品的变形。适当的模具温度可以改善塑料制品的表面光泽度，降低冷流痕。在适当的条件下，将模具的温度保持在最佳状态，模具温度直接关系到产品的冷却和脱模时间，若模具能维持适当的温度，则可缩短脱模时间，从而提高产品的生产率。当前，有三种常见的调温方式：用凉水作为媒介的模具温度调整器进行调整。使用模具温度调节器，其冷却介质是油。利用冷冻水进行制冷。该模具使用了一台由冷水作为介质的模具调温器，该调温器要求在模具内部开有冷却通道。在模具中，冷却通道的设计一般需要快速均匀的冷却。冷却通道的设计原则是：将冷却通道均匀地分布在模腔周围。应尽量多地开孔，尽可能大的冷却通道。冷却水口与模腔的距离应保持一致。在浇口附近进行强化冷却。减少进出冷却介质的温度差。根据以上原则，设计的冷却水道的结构形式如下图4.1，图4.2所示。图4.1冷却水道图4.2冷却水道六、合模导向机构的设计6.1导柱导向机构设计6.1.1导柱的典型结构导柱在纵向上可分为固定段和引导段，从而将其划分为两类。带头导柱。除了导柱突肩稍大之外，导引段和导引段的直径是一样的。导引杆通常用于小型批量制造结构简单的模具，导套不一定要使用，导杆与模板上的导孔直接匹配，但孔易磨损。带肩导柱。肩部导杆经常被用在大量的塑胶产品和高精度的模具上，并且必须要有一个导套，以确保精密的同轴度。6.1.2导柱的结构要求形状：带肩导柱和领头导柱一般都是圆锥形或球形，这样可以使导柱顺利地通过引导孔。导向柱的长度一定要比凸型高6~8毫米。工作部位的导向柱可以没有油槽。材料：导向柱必须是坚硬、耐磨、坚固、不易断裂的核心，所以一般选用经过渗碳淬火的低碳钢（20)，或使用碳素工具钢（T8A、T10）进行淬火，其硬度在50~55HRC之间。配合精度：导向杆和导向套的装配精度均为间隙匹配（H7/f7)，而导向柱和模板则采用过渡装配（H7/f6）。表面粗糙度：配合部位的表面粗糙度要求Ra0.8以下。6.2导向孔、导套的结构与设计要求6.2.1导向孔、导套的典型结构该形式加工工艺简单，但难以进行热处理，且损坏后维修不便，适合生产批量小、精度要求不高的情况。常用的导孔镶导套的形式，可以淬硬，延长使用寿命，或在使用后容易更换。导向套可分为无定位阶梯的直导向套和有定位阶梯导向套两种。导向套筒一般是用来制作标准的。6.2.2导向孔设计要求形状：导孔应该是通孔，为便于将导套压入模板和导套的导套，将一个圆形的R倒在导套的前端，该内控具有一定锥度，便于安装。材料：导套可采用淬火钢板等耐磨材料制成，但其硬度必须小于导杆的硬度，从而提高摩擦力。导套精度与配合：同模板的组装，通常采用过渡形式。(4)表面粗糙度：Ra应小于0.8。6.2.3导向机构的设计因为选择了DME-2B-1-186-36-106的模框，所以该模具的导引机构被决定，如下图6.1。图6.1合模导向机构七、脱模机构的设计7.1脱模机构的典型结构及组成该离型机主要包括六个部件。该顶棒与该塑料零件直接接触，该顶棒通过该顶出固定板与该顶出板螺栓相连接而加强，该顶杆在该顶出板上时通过该顶杆的托模力将该塑件从该中心推出。在合模过程中，推拉固定板杆由支承板下的弹簧压紧，使整体脱模机构恢复原状。如下图7.1。图7.1脱模机构7.2脱模机构的设计要求电风扇电机后端盖塑料零件的脱模，应遵守下列原则：不会对塑料制品的外观产生任何的损害。为确保塑料制品的外形，顶出部位应尽可能地设置在塑料制品的内侧。由于收缩后的塑料制品将紧固冲头，因此，顶出力的作用位置应该尽可能地接近于冲头，并且要对塑料制品的刚度和强度最大的地方进行加劲肋、壁厚等。适用范围要尽量大，避免塑料制品的变形和破损。优化了结构，使其工作稳定；机械结构应尽量简化，机械零件制造简便，便于替换；机械动作准确，运转灵活：机械自身刚性高，强度高。在开模过程中，将塑料制品保持在动模具的一边。因为喷头机构通常安装在注射机上的移动模板上，所以，在打开模具时，需要保持模具内的塑料。脱模部件之间的配合间隙要适当，不能漏料。八、模具的装配模具的组装是模具生产的最后一步，其精度的高低将直接关系到模具的质量、使用寿命和部分零件的性能。模具装配是指根据模具的有关技术要求和彼此之间的配合，将各个零件组装为一个完整的模具。注塑模的组装工艺主要有：模架组装、流道组装；模具的装配、脱模机构的装配、横向抽芯机构的装配、装配和装配。8.1浇口套的装配浇口套管和固定模板的配对－通常使用H7/m6。当浇口套管和固定模具部件组装好后，将其内台肩压在沉孔的底部，外侧台阶应该突出模板0.02mm。浇口套管的压入部不得有引入坡道，且必须倒置为小圆。8.2成型零件的装配型芯的装配：因塑胶模具的不同，在固定盘上的型芯有不同的安装方法。常用的固定方式有：过渡配合固定、止松螺钉固定、螺母固定、大芯体固定。型腔的装配：普通注塑模具的模腔多为嵌合式或拼块式结构，此模腔采用蒋兴强埋入式固定板。8.3脱模机构的装配8.