电风扇 毕业设计

JIU JIANG UNIVERSITY

毕业设计

题目风扇叶片塑料模设计院系机械与材料工程学院专业模具设计与制造

姓名王瑞生

年级2012

指导教师李永志

2014 年 12 月

目录

第一章概论 (1)

1.1研究的意义 (1)

1.2设计的任务和要求 (1)

第二章风扇造型和材料选择 (2)

2.1风扇造型 (2)

2.2材料选择 (3)

第三章工艺分析 (4)

3.1总体分析 (4)

3.2 拔模检测 (4)

3.3厚度检测 (4)

3.4浇口分析 (5)

3.5注射机选择 (6)

第四章成型系统设计 (8)

4.1 装配参照模型 (8)

4.2设置收缩率 (8)

4.3创建工件 (8)

4.4创建分型曲面 (9)

4.5 创建模具体积块 (10)

4.6拉杆设计 (10)

第五章浇注系统设计 (11)

5.1 主流道设计 (11)

5.2 分流道设计 (12)

5.3浇口设计 (12)

5.4 冷料穴设计 (13)

第六章冷却系统设计 (14)

第七章合模导向机构设计 (15)

7.1导柱的设计 (15)

7.2导柱的布置 (16)

7.3导套的设计 (16)

7.4导柱与导套的配合 (17)

第八章推出机构设计 (18)

8.1设计原则 (18)

8.2 推出力的计算 (19)

8.3 推杆设计 (19)

8.4复位杆设计 (20)

8.5推出机构导向系统设计 (20)

第九章其他辅助设计 (21)

9.1标准模架与选择原则 (21)

9.2支撑零部件的设计 (21)

第十章总结与展望 (22)

10.1总结 (22)

10.2展望 (22)

致谢 (24)

参考文献 (25)

第一章概论

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。CATIA是目前最具影响力的CAD系统软件之一,它已在不同的领域被普及,被众多的用户所青睐。CATIA 是法国Dassault System公司的CAD/CAE/CAM一体化软件,居世界CAD/CAE/CAM 领域的领导地位,广泛应用于航空航天、汽车制造、造船、机械制造、电子/电器、消费品行业,它的集成解决方案覆盖所有的产品设计与制造领域,其特有的DMU

电子样机模块功能及混合建模技术更是推动着企业竞争力和生产力的提高。CATIA在塑料模具设计和分析阶段充分应用了参数化特征造型技术和数据库技

术以及自由形式特征技术,为模具设计提供了强有力的工具。塑料模具中的标准件,如标准模具架、顶出机构、浇注系统、冷却系统等都采用基于数据库管理的参数化特征造型设计方法进行设计或建立标准件库以实现数据共享,同时满足用户对设计的随时修改,使模具的设计分析快速、准确、高效。参数化特征造型不仅可以完整地描述产品的几何图形信息,而且可以获得产品的精度、材料及装配等信息,其所建立的产品模型是一种易于处理、能反映设计意图和加工特征的模型[1]。

当然对于我本身，选择注塑模具作为毕业设计题目，也有很多积极的意义。首先模具设计还是属于机械学科领域，完成一整套的注塑模具设计必然能够巩固并且拓展自己的专业知识，如工程图学材料力学等。第二的话，对于熟练应用各类工程软件有着莫大的帮助，像AUTOCAD和PROE等。第三，毕业设计是相对独立的一次任务，对于自我各个方面都会有所提高，因为一切都要靠自己。第四，毕业之际，也就是事业生涯的开始，有利于开阔工作视野，了解生产实情。

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。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、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=8mm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。