汽车风扇件注射模具设计

汽车风扇件注射模具设计高分子材料科学与工程10123228丁风英摘要：家庭轿车的普及率越来越高，轿车上一些易损的零部件需求量逐年增加。而轿车上的塑料零部件品种多、精度高、形状复杂、塑料变形复杂。本文介绍了轿车风扇这个典型的汽车塑料制品通过模具设计过程，重点介绍了浇注系统、成型零件、合模导向机构、脱模机构以及冷却系统的设计。关键词：注射模；分型面；汽车风扇；模具设计MolddesignofautomobilefanAbstract:Withtheincreasinghighpenetrationrateoffamilycars,Varietysomeofthevulnerablepartsdemandincreaseseveryyear.ButplasticpartsofcarsareVariety,highprecision,complexshapes,plasticdeformationcomplicated.Thisarticleintroducesautoplasticproductsbyusingdiedesignseriesofprocess,andfocusongatingsystem,moldingparts,moldclampingorientedinstitutions,moldingmechanism,coolingsystemdesign.keywords：injectionmold；partingsurface；automobilefan；diedesign.1引言合理的冷却系是提高发动机寿命的关键，汽车发动机冷却风扇是保证发动机正常工作的一个重要部件，它的制作质量直接影响发动机的冷却效果和工作噪音的大小。钢板风扇从性能、结构和寿命等方面都不能完全满足使用要求。因此，国外60年代就开始开发塑料冷却风扇。塑料冷却风扇具有重量轻、噪音低、寿命长和成本低等优点，而且叶片形状可根据需要制成各种有利于空气流功的飞机机翼形。目前世界先进的汽车生产厂家，都采用了塑料冷却风扇。该零件制造的主要难点在于其叶片的空间尺寸，下面通过来研究风扇叶注塑模具设计。2选材发动机塑料冷却风扇的材料主要有尼龙(PA)和聚丙稀(PP)。尼龙的各项性能优，但价格高。PP是工程塑料中最轻的品种之一，比重0.90~0.91，PP的加工性能好，价格便宜，但PP的耐寒性、耐老化性差，为克服上述缺点，需对PP改性才能应用于汽车制品。因而，汽车发动机冷却风扇选用增强聚丙烯[1]。3模具设计[2]3.1动模和定模设计风扇模的结构设计重点在于分型面的设计。在设计分型面时要求分型面尽可能简单、顺滑、便于加工。同时为便于动、定模的加工，把动、定模设计成镶块式结构，7个叶片部分采用同一大小的镶块构成，这样分型面的设计就可简化成上下叶片镶块的分型面，在保证分型面设计原则的基础上,设计成图1所示的分型面。3.4成型零部件结构分析[2]构成模具型腔的零件统称为成型零件，它主要包括凸模、凹模、型芯、镶块、各种成型环、各种成型杆。3.4.1凹模的结构设计：凹模的结构有整体式凹模和组合式凹模。组合式凹模按组合形式的不同可分为整体嵌入式凹模、局部镶嵌式的凹模、四壁拼合的组合式凹模、底部大面积镶嵌组合式凹模等。(1)整体式凹模：整体式凹模是一整块金属切削加工而成，特点是牢固、不易变形，刚度、强度可得到保证，但更换成型部分不方便。因此整体式凹模常用在形状简单的中、小型模具上或大型注射力要求高的模具上。(2)整体嵌入式凹模：为了便于加工，保证型腔沿主分型面分开的两半合模时的对中性，常将小型型腔对应的两半做成整体嵌入式，两嵌块的外廓断面尺寸相同，分别嵌入相互对中的动定模模板的通孔内。为保证两通孔的对中性良好，可将动定模配合后一道加工，当机床精度要求高时也可分别加工。(3)局部镶嵌式的凹模：为了加工方便或由于型腔的某一部分容易损坏，需在与模具开模相垂直的方向。这样布置可显著减小模具厚度，便于开模和取出制品；3.4.2分型面分型面有多种形式,常见的有：水平分型面、阶梯分型面、斜分型面、锥分型面和异型分型面，选择分型面的原则是：(1)分型面的选择不能对塑料制品外观和质量产生影响。对产生出来的溢料和飞边要能够容易清除和修整。(2)分型面的选择应该有利于产品脱模，能够尽量使模具结构简单。(3)分型面的选择对塑料制品的尺寸精度不能产生影响。(4)分型面要离熔体末端尽可能的近，以便于排气。(5)分型面的选择要使成型坯料便于分割，以便减少型芯、型腔、和电极的加工难度。4风扇注塑模设计[3]风扇模具分型面是与注塑机开模方向相垂直的面。概括起来可以分为四种基本类型：第一类制品全部在动模内成形；第二类制品全部在定模内成形；第三类制品同时在动、定模内成形；第四类制品在瓣合模内成形。具体采用哪种分型面，要综合考虑各种因素，如制品的几何形状、浇注系统、脱模机构等。因为风扇大体是个圆盘状，有采用的使直接浇口和推杆推出机构。轿车风扇分型面采用水平分型面。分型面有多种形式，常见的有水平分型面、阶梯分型面、斜分型面、异形分型面、瓣合模的分型面、成形芯的分型面。风扇模具分型面是与注塑机开模方向相垂直的面。轿车风扇分型面采用水平分型面。零件风扇的模具的凹模采用整体嵌入组合式，这样减少了热处理变形，拼合处有间隙可用于排气，也便于模具维修，还节省了贵重的模具钢。型芯的结构设计：型芯也有整体式和组合式之分，形状简单的主型芯和模板可以作成整体式。形状比较复杂多采用组合式型芯。固定板和型芯可分别采用不同的材料制造和热处理，然后在连成一体，最常用的连接形式即用轴肩和底版连接。轿车零件风扇注射模具的凸模采用嵌入式，由于是一模一腔，为便于加工制造，将做成的型芯嵌入到动模板中