基于UG8.0风扇叶片分型及多腔注塑模具设计

Ｖｏｌ．２６，Ｎｏ．１，２０１９

基于ＵＧ８．０风扇叶片分型及

多腔注塑模具设计

向　超，张建雄，徐向俊，戴甲洪，朱云虎

（长江师范学院材料学院及土木学院，重庆４０８１００）

摘　要：用ＵＧ８．０画出风扇叶片的三维制件，然后对风扇叶片产品进行分析，包括材料的选择及性能，对浇注系统、冷却系统及顶出系统的设计，特别是对叶片分型面进行设计，希望对复杂分型面的模具设计有所帮助。关键词：多腔注塑模具；风扇叶片；分型面ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００６－８５５４．２０１９．０１．００４ 引言

注塑模具是制造业使用范围比较广，不可或缺的一部分，在生产过程中既保证了产品的质量又降低了成本，并且加工出的产品有较高的精确性，还可以大规模的成批生产，适合各种行业的产品制造。由于本次设计所选择材料既要考虑其使用环境和外观，并且还必须是无害材料，所以选择力学性能较好的ＡＢＳ，ＡＢＳ不仅综合力学性能好，而且尺寸稳定性及化学稳

定性好［１］

。

　风扇叶片的结构分析

风扇叶片的结构如图１所示。叶片通常在室温下工作，有较好的稳定性，不承受冲击载荷，但叶片曲面结构较复杂，壁厚不均，所以成型比较困难。风扇叶片要求表面光滑、无毛刺等缺陷，对尺寸精度和表面质量要求较高，所以风扇叶片的粗糙度一般取Ｒａ＝０．８μｍ

。

图１　风扇叶片结构

　风扇叶片模具结构设计

分型面的选择和设计受到塑件在模具中的成型位置、浇口位置及排气设计等因素的影响，所以分型面的位置应该选在塑料制件的最大轮廓处，应使塑料制件停留在动模上，合理的安排浇注系统，重点是浇口，应尽量使塑料制件方便脱模。为了便于脱膜和风扇叶片塑料制品的质量，结合产品的实际使用情况和产品的现有结构，制件的分型面位置在如图２（ａ）所示的曲面分割线处，选择在制件外形截面的最大轮廓出，使塑件外表面光滑，不易产生熔接痕。

２．１　曲面分割线及区域分析

通过【相交曲线】【投影曲线】和【分割面】工具，建立曲面分割线和分割面操作。【初始化项目】【工件】和【型腔布局】后，进入【模具分型】工具，依次点击计算—设置所有面颜色—设置区域颜色后，区域颜色如图２所示。２．２　分型面的创建

通过【曲面补片】和【定义区域后】（创建区域和创建分型线操作）后，点【设计分型面】进行引导线编辑，再通过扫掠，完成如图３所示的分型面。

２０１９年第２６卷第１

期

图２　

区域颜色设置

图３　分型面

一腔四模的凸模和凹模如图４

所示。

图４　凸模和凹模示意图

２．３　浇注系统设计

浇注系统的结构如图５所示。浇注系统的设计在注塑模具设计中是一个较为重要的一个环节，塑件的注射、保压及热量的传递以都是由浇注系统来完成，设计合理的浇注系统直接决定着制件的结构强度和表面质量。故在设计过程中，考虑到塑料的冲型性能、排气及变形等因素。ＵＧ进行浇注系统的设计的时候，通常情况下主流道形状为圆锥形，有助于熔融体的分流与开模是凝料可以顺利拉出；分流道的设计应保证良好的填充状态和压力传递，考虑到经济性、加工方便、充型以及模具内部熔融体的流动压力损失等因素的关系，分流道截面为圆形，其中，一级分流道为８ｍｍ，而二级分流道为６ｍｍ；侧浇口

截面为矩形，形状简单，易于加工，尺寸为１．５ｍｍ×１．５ｍｍ。这种浇口应用非常广泛，特别是对于一模多腔的浇注系统，同时去除凝料比较方便。２．４　冷却系统设

注塑过程中，熔体会产生较高的温度，为了维持模具的温度，每一循环中，必须要把熔体的热量带走，一般情况采用冷却管道的方式对模具进行降温处理。模具从充满型腔到可以去除模具的这一段时间称为制件的冷却时间，通常通过制件固化后的刚度和强度来确定，生产周期可以通过冷却时间来确定。在设计模具的时候，有许多的因素冷却水道、进水和出水的温差、孔径及流动方向影响模具质量。在模具型腔附近添加冷却

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管道，在动模板与型芯间以及定模板与型腔间的连接处，采用Ｏ形密封圈密封。衣架体模具采用前后膜冷却，冷却路线如图

６

所示。

图５　

浇注系统

图６　冷却路线图

２．５　顶出机构设计

推出机构的作用是为了脱出塑件及浇注系统凝料，设计原则如下：①一般设置在注射模的动模内。②顶出过程不能让塑件变形。③塑件开模过程留在有顶出机构的动模一侧。④简

单可靠。⑤尽量选择在塑件表面或隐蔽处。此次模具设计过程中考虑到平衡受力条件，采用推杆的方式脱模，模具共设有１６根圆形推杆，其位置分布如图７

所示。

图７　推出机构

２０１９年第２６卷第１期

２．６　衣架体模具的总装图

选用的是ＳＣ型标准模架，选择的是整体式凸模，其主要是

型腔与定模板连为一个整体，模具总装图如图８

所示。

图８　风扇叶片注塑模具装配图

　结语

本设计采用ＵＧ８．０软件设计风扇叶片，分析了塑料的材料性能，设计了较为复杂的分型面，对浇注系统、冷却系统及顶出系统进行设计，同时绘制了模具装配图。参考文献：

［１］　卜繁冬．塑料衣架结构注塑模［Ｊ］．机械工程师，２０１５

（７）：１８５．

作者简介：

向超（１９８２－），男，重庆人，博士，教师，讲师，研究方向：材料成型加工及模具设计与制造专业方向教学。

（上接第１５

页）图２　万能遥控器的外观示意图

可以通过按键按钮输入，根据编码选择指令和操作指令选定控制开关设备对应的不同厂商的编码模式，进而控制不同开关。 结语

基于ｎＲＦ２４Ｌ０１的通用型遥控开关的设计，通过２．４ＧＨＺ的无线模块ｎＲＦ２４Ｌ０１发射接收实现开关编码的无线传输，本设计可靠性高、体积小、功耗低、成本低。同时该无线遥控开关能实现一对多，可以随意配置控制键与控制点，自由灵活使用方便，克服了传统遥控器一对一的缺陷。最后通过软、硬件联合调试，试验结果满足设计要求，达到设计预期的各项指标。