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1、四川理工学院成人教育学院毕业设计(论文)题 目 风扇叶片注塑模具设计 教学点 重庆科创职业学院 专 业 机 械 模 具 年 级 2011级 定稿日期： 2013年4月 25 日四川理工学院成人教育学院毕业设计（论文）任务书学生姓名专业班级机械模具BK311101设计（论文）题目风扇叶片注塑模具设计接受任务日期2013年12月18日完成任务日期2014年4月25日指导教师（签名）指导教师单位重庆科创职业学院设计(论文)内容目标设计一套用于电风扇叶片的注塑模具设计。实现品种多样化；生产过程多样化；生产能力复杂化目标：自行设计或选择某种品牌电风扇叶片做设计对象，测绘并选择合适材料；要求完成不少于总量
2、3张0号图纸的装配图和零件图纸通过本课题的设计，培养学生对注塑模具设计的综合能力，培养对CAD、PROE等画图软件和专业知识的综合利用能力。设计(论文)要求（1）电风扇叶片造型设计；（2）电风扇注塑模具成型系统结构设计；（3）电风扇注塑模具导向系统结构设计；（4）电风扇注塑模具冷却系统结构设计；（5）电风扇注塑模具脱模系统结构设计。参考资料（1）塑料转叶零件模具设计与制造蔡于红主编 中国电力出版社（2）塑料成型工艺与模具设计屈华昌编 高等教育出版社（3）冷冲压与塑料成型工艺与模具设计翁其金编 机械工业出版社注：此表由指导教师填写后发给学生，学生按此表要求开展毕业设计（论文）工作。风扇叶片注塑模
3、具设计摘 要本论文阐述一套用于生产风扇叶片的注塑模具设计，给定参数：风扇直径30CM，风扇功率45W来进行设计。设计时首先设计出塑件模型，然后选择合适的材料，接下来再进行模具设计（此次设计应用Pro/E野火4.0版设计）。包括设计模具的成型系统、浇注系统、冷却系统、导向系统、脱模系统等。设计的重点在于成型系统和浇注系统与脱模系统，而成型系统的重点在于分型面的设计，它决定了型芯和型腔结构以及模具的质量。因为扇叶塑件比较特殊，叶片的厚度较薄，所以浇注系统浇口和主分流道的选择显得尤为重要。关键词：风扇叶片；注塑模具；Pro/E设计；分型面；成型系统；浇注系统LEAF BLADE FAN INJECT
4、ION MOULD DESIGNABSTRACTThis paper need to design a set of injection molds for the production of fan blade. Given parameters: fan diameter 30CM, fan power 45W. Firstly the designation should design plastic model, and then select the appropriate materials, then you can design the mould system. The sy
5、stem includes molding system, pouring system, cooling systems, guidance systems, mold release system and so on. The importance are molding system and pouring system. The importance of the molding system is designing parting surface, it influent Core and cavity structure and the quality of the mold;
6、As the blade is very thin, the designation of pouring system is more important.Of course, Introduced institutions and Stripping institutions must also be carefully designed. The molding institutions like blades must be even by force, otherwise the blade is easily deformed and distorted. At last, cho
7、ose a standard mold base to form a complete set of molds. But during the design process, you must do various simulation to avoiding problems in the production process!Key words：fan blades; parting surface; Pro/E; injection mould forming system; gate system 目 录第一章 绪论11.1研究的意义11.2设计的任务和要求1第二章 风扇造型和材料选
8、择22.1风扇造型22.2材料选择3第三章 工艺分析43.1总体分析43.2拔模检测43.3厚度检测53.4浇口分析5第四章 成型系统设计74.1装配参照模型74.2设置收缩率74.3创建工件84.4创建分型曲面84.5创建模具体积快9第五章 浇注系统设计105.1主流道设计105.2分流道设计115.3浇口设计12第六章 冷却系统设计13第七章 合模导向机构设计147.1导柱的设计147.2导柱的布置157.3导套的设计167.4导柱与导套的配合16第八章 推出机构设计178.1设计原则178.2 推杆设计178.3复位杆设计188.4推出机构导向系统设计18第九章 其他辅助件设计199.1
9、 标准模架与选择原则199.2 支撑零部件的设计219.2.2 支撑板21第十章 总结24参考文献25致谢26第一章 绪论1.1研究的意义随着我国制造业的国际地位的不断提高,模具工业获得了飞速的发展,模具的需求量也成倍增加,其生产周期愈来愈短。而模具生产是多品种小批量生产,乃至单件生产。其特点为:品种多样化；生产过程多样化；生产能力复杂化。为解决这一问题,首先要普及CAD 技术,利用现代的CAD/CAM/CAE 技术,才是经济、快捷的模具开发设计制造手段,也是其今后的发展方向。1.2设计的任务和要求主要任务为设计一套风扇模具，根据给出的题目参数要求，先设计产品造型，再选择材料，然后设计模具系统
10、。大致流程如下：（1）家用电风扇叶片造型设计；（2）工艺分析及电风扇叶片材料选择；（3）电风扇叶片三维CAD造型设计；（4）电风扇注塑模具成型系统结构设计；（5）电风扇注塑模具导向系统结构设计；（6）电风扇注塑模具冷却系统结构设计；（7）电风扇注塑模具脱模系统结构设计。上面几步中，成型系统与浇注系统的设计最为关键。第二步，工艺分析也是必不可少的。第二章 风扇造型和材料选择2.1风扇造型根据题目要求：设计一套用于加工家用电风扇叶片的注塑模具。1. 自行设计或选择某种品牌电风扇叶片做设计对象，测绘并选择合适材料；2. 电风扇叶片三维CAD造型；3. 电风扇叶片注塑模具设计：包括成型系统、导向系统、
11、冷却系统和脱模系统的结构设计；要求完成不少于总量3张0号图纸的装配图和零件图纸。设计参数：风扇直径30CM，风扇功率45W。在指导老师的帮助建议下，选择用Pro/E软件进行风扇叶片造型以及后续模具设计一系列设计工作。下图零件在Pro/E“零件”模块下完成整体设计。图2-1 风扇造型图中风扇各参数如下：轮毂直径d=80mm；叶片圆角R1=40mm；叶片圆角R2=30mm；叶片厚度=1；轮毂中间螺钉孔直径d=2.5（后期加工）；要求塑件防有转角处都要以圆角（圆弧）过渡，因尖角容易应力集中。 塑件有圆角，有利于塑料的流动充模及塑件的顶出，塑件的外观好，有利于模具的强度及寿命。所以在轮毂上部做R=8m
12、m的圆角3；轮毂的高度无特殊要求，自行设定高度h=30mm；由于考虑到后期生产，需要设置一定的拔模斜度，设定结果如图2.2设定后使轮毂曲面成一斜度,即下表面直径略大于上表面直径。图 2-2 拔模斜度2.2材料选择风扇为人们日常生活常用品,需要大批量进行生产。又与人们紧密接触，所以必须是无毒害材料，有考虑到无很高的强度要求，收缩率等给方面也无特殊要求，故最后决定选择ABS材料进行注塑生产。ABS具有良好的成型加工性，制品表面光洁度高，且具有良好的涂装性和染色性，可电镀成多种色泽4。ABS尚具有良好的配混性，可与多种树脂配混成合金(共混物)，如PC/ABS、ABS/PC、ABS/PVC、PA/AB
13、S、PBT/ABS等，使之具有新的性能和新的应用领域，ABS若与MMA掺混可制成透明ABS，透光率可达80%。相比较其他的AS、PA等材料ABS材料具有明显的优势。选定ABS材料后，还需选择合适的型号，不同型号间存在一定的差别，根据市场与塑件所需性能，选用余姚中发生产的FR765型。 第三章 工艺分析3.1总体分析（1）叶片最大直径为300mm,轮毂高度为30mm。（2）根据前面得到分析结果，塑件采用ABS材料，收缩率为0.4%-0.6%，一般取中间值0.5%，流动性好，排气要求高，否则容易产生熔接痕、气泡，影响塑件强度。（3）叶片侧面并无测孔，所以不需要做侧抽芯。（4）塑件有中间轮毂和3个叶
14、片组成，面积较大，且考虑叶片较薄，精度要求高，故采用一模一腔。（5）生产上要明确塑件的体积，应用Pro/E输入材料密度分析得到此塑件的体积为1.2333422e+05 mm3。3.2拔模检测塑件冷却时因收缩会包紧型芯或型腔的凸起部分，为保证塑件最终能顺利从型腔中脱出，故一般要设定一定的脱模斜度。设置脱模斜度需注意（1）斜度不能太大，应使塑件整体无太大变化；（2）斜度方向：如果方向设置反了，则塑件一定不能脱模。综上各因素考虑：有必要对塑件进行彻底的拔模检测。用Pro/E检测结果如下图3-1，检测时，注意拔模方向设定与检测对象选择。图3-1 拔模检测3.3厚度检测任何塑料制品都需要一定的壁厚。厚度既不能太薄，不能保证足够大强度，也不能太厚，应力过大，容易产生气泡，成型时间也会加长。产品的各分部的厚度也应保持均匀，不能有突变，否则会产生缺水现象。同样Pro/E自带了厚度检测功能，为确保避免以上问题，故作厚度检测如图3-2所示。图3-2 厚度检测设定允许的最大厚度与最小厚度，然后选择两个点，连接这两个点应能贯穿整个零件，设定检测偏距，预览可见右边检测结果：是否超过规定厚度，图中均显示否，即厚度满足要求。3.4浇口分析浇口
