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1、风扇叶设计说明书（总49页）-本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可 -内页可以根据需求调整合适字体及大小-绪论塑料模具工业是当今世界上增长最快的工业门类之一，随着高分子化学技术的发展 以及高分子合成技术，材料改性技术的进步，愈来愈多的具有优越异性能的高分子材料 不断涌现，从而促使塑料工业的飞跃发展。塑料模具的发展 塑料模具的发展是随着塑料工业的发展而发展 的,在我国,起步较晚,但发展很快,特别是最近几年 ,无论在质量、技术和制造能力上都 有很大发展 , 取得了很大成绩。这可以从下列几个方面来看。CAD/CAM/CA技术的应用现在CAD/CAM/CA技术在塑料模的设计制造上应用已越来 越普遍
2、特别是CAD/CAMfe术的应用较为普遍,取得了很大成绩。目前,使用计算机进行产 品零件造型分析、模具主要结构及零的设计、数控机床加工的编程等已成为精密、大型 塑料模具设计生产的主要手段。一些塑料模主要生产企业利用计算机辅助分析（CAE）技术对塑料注塑过程进行流动分析、冷却分析、应力分析等 , 合理选择浇口位置、尺寸、 注塑工艺参数及冷却系统的布置等 , 使模具设计方案进一步优化 , 也缩短了模具设计和制 造周期。电子信息工程技术的应用 应用电子信息工程技术进一步提高了塑料模的设计制造水平。国内一些主要的塑料模生 产企业已经实现了通过客户提供的产品三维信息盘片和网上产品电子信息来进行预算、 报
3、价、设计审定、设计更改等 , 这不仅缩短了生产前的准备时间 , 而且还为扩大模具出口 创造了良好的条件。由于直接利用了用户提供的产品电子信息,大大缩短了 CAD/CAM的技术准备时间 , 也相应缩短了模具的设计和制造周期。气体辅助注射成型技术的使用更趋成熟几年前还是刚刚开始应用的气体辅助注射成 型技术近年来发展很快 , 更趋成熟。目前 , 不少企业已能在电视机外壳、洗衣机外壳、汽 车饰件以及一些厚壁塑料件的模具上成功地运用气辅技术，一些厂家还使用MOL气辅软 件, 取得了良好效果。热流道技术的应用更加广泛 近年来,热流道技术发展很快 ,热流道模具比例不断提高。虽然在全国范围来说 ,热流道 模具
4、比例仍旧不高 , 但也有些模具企业 , 热流道模具已占其模具生产总量的 1/3 左右。现 在, 一般内热式、外热式组件及 分流板多点热喷嘴的结构应用已比较普遍 , 具有先进水平的针阀式喷嘴和通断控制式喷 嘴国内也能自行设计制造。与此相应 , 国产商品化热流道系统组件也已出现。 C 目前国内生产的小模数塑料齿轮等精密塑料模具已达到国外同类产品水平。在齿轮 模具设计中采用最新的齿轮设计软件 ,纠正了由于成型压缩造成的齿形误差 ,达到了标准 渐开线造型要求。显示管隔离器注塑模、多注射头塑封模、高效多色注射塑料模、纯平 彩电塑壳注塑模、洗衣机滚筒注塑模、塑料管路三通接头注塑模、汽车灯及汽车饰件注 塑模
5、、冰箱吸塑发泡模等一大批精密、复杂、大型模具的设计制造水平也已达到或接近 国际水平。使塑件尺寸精度达到 67级的塑料模具国内已可生产，其分型面接触间隙为 模板的弹性变形为型面的表面粗糙度为 Ra=。使用CADE维设计、计算机模拟注塑成 形、有些模具零件达到互换、抽芯脱模机构设计新颖等 对精密、复杂模具的制造水平提高起到了很大作用。 20 吨以上的大型塑料模具的设计制 造也已达到相当高的水平。模具寿命不断提高通过采用优质模具钢、对模具工作零件进行相应的热处理、采用 高质量模架再镶入淬火工具钢件等结构 , 近年来模具寿命不断提高 ,不少模具的寿命已能 达到 100 万次以上。2 我国塑料模具的发展
6、趋势 11 由于塑料工业的快速发展及上述各方面差距的存在 , 因此我国今后塑料模具的发展 速度必将大于模具工业总体发展速度。“十五”期间，预计每年可望达到12%上的市场增长率。塑料模具生产企业在向着规模化和现代化发展的同时 , “小而专”、“小而 精”仍旧是一个必然的发展趋势。从技术上来说 ,为了满足用户对模具制造的“交货期 短”、“精度高”、“质量好”、“价格低”的要求, 以下的发展趋势也较为明显。在模具设计制造中将全面推广CAD/CAM/CA技术CAD/CAM/CA技术是模具技术发展 的一个重要里程碑,实践证明，CAD/CAM/CA技术是模具设计制造的发展方向。现在,全面 普及CAD/CA
7、M/CA技术的条件已基本成熟。随着微机软件的发展和进步,技术培训工作 也日趋简化。在普及推广模具 CAD/CA技术的过程中，应抓住机遇，重点扶持国产模具软 件的开发和应用；加大技术培训和技术服务的力度；进一步扩大CAE的技术应用范围。有 条件的企业应积极做好模具 CAD/CAMfe术的深化应用工作，即开展企业信息化工程，可从 计算机辅助工艺设计开始逐步向计算机集成制造系统乃至向虚拟制造发展 , 逐步深化和 提高, 用于模具设计制造的计算机软件将向智能化、集成化方向发展。电火花铣削加工技术将得到发展电火花铣削加工技术也称为电火花创成加工技术 , 这是一种替代传统的用成型电极加工型腔的新技术 ,
8、它是用高速旋转的简单的管状电极 作三维或二维轮廓加工 （像数控铣一样 ）, 因此不再需要制造复杂的成型电极 ,国外已有使 用这种技术的机床在模具加工中应用。预计这一技术将得到发展。超精加工和复合加工将得到发展航空航天等部门已应用纳米技术 , 必须要有超高精 度的模具制造超高精度的零件。随着模具向精密化和大型化方向发展，加工精度超过1卩m的超精加工技术和集电、化学、超声波、激光等技术综合在一起的复合加工将得到发 展。兼备两种以上工艺特点的复合加工技术在今后的模具制造中将有广阔的前景。模具研磨抛光将向自动化、智能化方向发展模具表面的光整加工是模具加工中未能 很好解决的难题之一。模具表面的质量对模具
9、使用寿命、制件外观质量等方面均有较大 的影响, 我国目前仍以手工研磨抛光为主 , 不仅效率低 （约占整个模具周期的 1/3）, 且工人 劳动强度大 ,质量不稳定,制约了我国模具加工向更高层次发展。因此 ,研究抛光自动 化、智能化是重要的发展趋势。日本已研制了数控研磨机 , 可实现三维曲面模具的自动 化研磨抛光。另外 , 由于模具型腔形状复杂 , 任何一种研磨抛光方法都有一定局限性。应 注意发展特种研磨与抛光方法 , 如挤压研磨、电化学抛光、超声抛光以及复合抛光工艺 与装备 , 以提高模具表面质量。模具自动加工系统的研制和发展随着各种新技术的迅速发展，国外已出现了模具自动加工系统。这也是我国长远
10、发展的目标。模具自动加工系统应有如下特征：多台机床合理组合;配有随行定位夹具或定位盘；有完整的机具、刀具数控库；有完整的数控柔性 同步系统;有质量监测控制系统。虚拟技术将得到发展计算机和网络的发展正使虚拟技术成为可能。虚拟技术可以形成虚拟空间环境，实现虚拟合作设计、制造，合作研究开 发,及至建立虚拟企业。“九五”期间模具行业对此已开始探索，“十五”期间应有所发展。1制品成型工艺分析塑件(小型风扇叶片)分析: 塑料成品图：图1-1塑料名称：聚碳酸酯(pc)色调：半透明淡蓝生产纲领：中批量生塑件成型工艺分 该塑件是一种塑料风结构分析图1-1制品零件图小型的六叶风扇叶片，由于在高速下旋转。所以对结构
11、性能要求比较高，在设计造 型的时候必须考虑到其结构对称性。以及运动时的空气动力对扇叶的影响。结构的不对称可能造成风扇旋转的时候偏离轴心，这样不但加速对风扇轴心孔的 磨损，同时也会因为运动的不稳定而产生噪音。中间的轴孔由于直接与转轴接触，所以所以在模具设计和制造上要有良好的加工工 艺，以保证运转平稳。风扇六叶均匀以 60等差排列在扇壁周围。平放于水平地面上投影，扇叶均无干涉 现象。成型工艺精度等级：采用一般精度等级 5 级脱模斜度：为了便于塑件从模具型腔中脱出，在平行于模具脱模方向的塑件表面 上，必须设有一定的斜度，在通常情况下如果不给出塑件的脱模斜度或者脱模斜度较 小，就会在生产过程中发现，脱
12、模力过大，塑件很容易被顶破，变形和擦伤，质量下 降。通常，塑件的几何形状复杂且很不规则，其脱模斜度要大些，塑件内表面的脱模斜 度要比外表面斜度要大些。而风扇叶片的脱模，叶片占很大一部份，制品的高度为 21vmm厚度为2mn塑料模具设计师指南查表 与得出 塑件内表面3050 外表 面 35 1 。风扇叶片中心轴孔需要较好的定位精度来满足轴的固定，所以中心孔我 们一般就不设置脱模斜度。以便于转动时最大限度的减少磨损。塑件的壁厚 塑件的壁厚是最重要的结构因素，是设计塑件时必须考虑的问题。一般来说热塑件 的壁厚都在24mm小塑件取小值，中件塑件取偏大，大塑件可适当的加厚，散热风扇叶 片为一中小型尺寸零
13、件。考虑到塑件的流动性，由于聚碳酸酯（pc）的流动性能不是很好，所以其最小壁厚为1mm壁厚过大将会影响成型周期，且难完全达到均匀的硬 化，容易产生气泡，缩孔等缺陷，太薄则会造成模腔通道窄 流动阻力大 ，查表得出推 荐值，我们取2mm以满足塑件的流动性能，强度和刚度要求。加强筋风扇在主轴的带动下，高速的旋转，且轴于风扇叶片的接触部位在叶片的中心轴 孔，在工作的时候，若无加强肋改善风扇的强度则很容易使塑件变形，或加快磨损。加 强筋不但有克服翘曲变形现象，而且还可以起到辅助浇道作用，改善熔料的流动充模状 态，为了便于脱模加强肋的方向与模压方向一致，即与模具成型零件运动方向一致，且 与熔料的流动方向一
14、致以利于充模成型。筋的设计，无论其大小，形状，部位，其设置 的基本原则是不变的，应包括：（1）筋的根部尺寸与成品厚度保持一定的比例。当筋在根部的尺寸与成品厚度的 比例过大的时候，容易使成品生成凹陷或应力集中，而导致成品缺陷，一般所采用的筋 根部尺寸为成品厚度的 50%-80%图1-2加强筋热塑性塑料聚碳酸酯的注射成型过程注塑过程pc塑料在注射机料筒内经过加热，塑化达到流动状态后，由模具的浇注系统进入模 具型腔成型。总过程 可分为：塑化-充模-保压-冷却-脱模五个阶段pc的注射工艺参数（1）注射机：螺杆式（2）螺杆转速（r/min）：28（3） 料筒温度（C）:后段160 170中段 16518
15、0前段 170190（4）喷嘴温度（C）: 240 250，（ 5模具温度（）：90 110（6）注射压力（MPa : 80 130（7）成形时间（s ）:注射1560 保压05成形周期40 130冷却1560塑料制品的后处理采用红外灯箱，鼓风烘箱在100110度下处理812小时pc主要性能指标表1-1 pc的主要性能指标聚碳酸酯的成型性能测试类别单位测试标准CROCROG4CEA拉伸断裂强度MPaISO5276010055断裂伸长率%ISO 527855150160屈服弯曲强度MPaISO 178851258570弯曲模量MPaISO 1782100540023002000悬臂梁缺口冲击强度J/mISO18062090650洛氏硬度RISO2039/2R116R112热性能熔点CISO 3416-热变形温度ISO 75137/-148/-1
