汽车风扇件注射模具设计

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1、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:Withtheincreasinghighpenetrationrateoffamil

2、ycars,Varietysomeofthevulnerablepartsdemandincreaseseveryyear.ButplasticpartsofcarsareVariety,highprecision,complexshapes,plasticdeformationcomplicated.Thisarticleintroducesautoplasticproductsbyusingdiedesignseriesofprocess,andfocusongatingsystem,moldingparts,

3、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

4、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

5、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。型芯的设计则相对简单，采用常规的即可，至此,动、定模总体结构设计便已完成。3.2浇注系统由于是两板式模具,因此在注射过程中采用标准直浇口。流道凝料采用人工去除。浇口开在产品中间,去除浇口凝料后

6、，不会影响产品的外观质量。3.3冷却系统设计注塑模具型腔壁的温度高低及其均匀性对成型效率和制品的质量影响很大，一般注塑模具的塑料熔体的温度为200～300C，而塑件固化后从模具中取出的温度为60～80C以下，视塑料品种不同而不同。为了调节型腔的温度，需在模具内开设冷却水道，通过模温调节机调节冷却介质的温度。要提高冷却效率可以从以下几方面着手：（1）提高模板对冷却介质的传热系数，提高传热系数关键一点是提高冷却介质在模具冷却通道内的流速，或采取其他方式增加扰动使流体从层流状态转变成为湍流状态。据分析研究湍流时管壁和芯部

7、的流体发生无规则的快速对流，所以湍流下的传热系数比层流高10～20倍，使传热效果明显加强，可以用表示流动状态的雷诺准数Re来校验冷却介质在流动通道中的流动状态。（2）降低冷却介质温度增加传热推动力对于非结晶型塑料，在塑料熔体能顺利充满型腔的前提下，可适当降低冷却介质的温度，以缩短降低冷却介质的温度，以缩短冷却时间，对于尺寸和性能要求不高的结晶型塑料制品都可采用较低的模温，而不必考虑后结晶等问题。一般注塑模所用冷却介质是常温水，若改用低温水便可提高注塑成型冷却效率，但如前所述温度不宜低到使型腔表面发生凝结水。（3）增

8、大冷却传热面积模具型腔一边的传热面积是不可更改的，仅可增加冷却水道一边的传热面积。在模具上开设尺寸尽可能大和数量尽可能多的冷却水道，但由于模具上众多的推杆和型芯布置以及型腔型芯的组合拼接，使水道开设位置受到限制。因此在考虑模具总体结构时应率先考虑冷却水道布置方案，而不能等到设计的最后才来考虑水道开设的问题。模具的冷却主要考虑叶片处的冷却,防止叶片变形。为此，