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食物搅拌机外壳注射模设计

范文

谷平东

摘要：本文分析了食物搅拌机结构特点以及模具设计、注塑成型等工艺技术。从食物搅拌机产品设计到模具制造，对模具进行了必要的分析设计。然后再到注射模具CAE模拟，设计出了完整的模具，本次设计流程及成果对于食物搅拌机的设计具有普遍的参考价值。

关键词：食物搅拌机；模具设计；计算机模拟

中图分类号：TQ32 文献标志码：A

1 食物搅拌机特点

食物搅拌机从结构类型上来看，和榨汁机和豆浆机相似。其主要结构有外壳（塑料或者金属）、底座、调节开关、搅拌电机、一体式搅拌刀叶、透明搅拌杯等几个模块组成。

拿到外观设计的效果图后，要仔细查看：（a）要检查外形是否与功用布局一致。（b）确定零件的材料及成型工艺，评价其可行性及潜在的风险。（c）要查看其分模面是否合理，是否有不利于做模的特征。

运用UG软件的三维建模功用，是一种基于特征和约束的建模技能，无论是概念设计仍是具体具体设计都可以自若的运用。在建模和修改的过程中可以取得更大的、更自在的创造空间，并且花费的精力和时刻相比之下更少了，最终得到一个契合外观要求的结构特征的3D模型装配图（图1）。

搅拌机中壳体是整个搅拌机的支承骨架；对电子元器件定位及固定；承载其他所有非壳体零部件并限位。壳体通常由工程塑料注塑成型。

2 塑件分析

由于现在消费者对于小家电外壳的要求比较高，比如，不仅要求外观的好看，还要求有比较好的手感，对于光滑程度要求也比较高。食物搅拌机中壳体的作用：是整个机器的支承骨架；对电子元器件定位及固定；承载其他所有非壳体零部件并限位。壳体通常由工程塑料注塑成型。外壳常用材料一般有ABS，PC+ABS，PC 。

在材料的应用上需要注意以下两点：

避免一味减少强度风险，什么部件都用PC料而导致成型困难和成本增加；在对强度没有完全把握的情况下，对于直接接触高温的和承受强度的食物搅拌机外壳可能会先用ABS生产的产品，但不排除当强度不够时后续会改用PC+ABS料的可能性。

3 注射模具CAE分析

MoldFlow Plastic Advisers塑件顾问系列用于帮助制件设计者和模具设计者检测其设计的工艺性。Moldflow软件工具中溶合了一整套设计原理，可以评价和优化组合整个过程，可以在模具制造之前对塑料产品的设计、生产和质量进行优化。

3.1 最合理进胶设定分析

考虑到搅拌机外壳的尺寸，而且为了显著提高熔体的剪切速率，使熔体的黏度大为降低，有利于充模，有便于塑件和冷凝料的分离，有利于生产的自动化，同时，小浇口留在塑件上表面的痕迹小，有利于修整，故采用侧端浇口进料的方式，详见裝配图，如图2所示。

3.2 充填时间的计算

根据确定的浇口位置，使用Moldflow进行Fill和Flow分析来确定方案。

Moldflow Fill Analysis分析计算出从注塑开始到模腔被填满整个过程中的流动前沿位置。该分析用来预测制件、塑料材料以及相关工艺参数设置下的填充行为。

4 模具结构方案设计

4.1 分型面的确定

根据分型面选用原则，确定该模具的分型面。

4.2 浇口设计

考虑到本身塑件比较大，而且是中空的壳体，经过Moldflow分析，最合理进胶设定在顶部孔的周围，所以采用圆环型浇口。其特点是进料均匀，圆周上各处流速基本相等，排气容易，可以避免和减少熔接痕。它主要用于圆筒形或中间带孔的塑件成型。

4.3 侧向分型抽芯机构的设计

本次设计抽芯结构选用斜导槽抽芯，型芯设定在动模一侧。开模时即可实现先侧抽芯机构控制抽芯动作，再通过顶针实现搅拌机壳的脱模。

4.4 标准模架的选择

（1）初选标准模架

根据型腔布置以及塑件设计尺寸，初选模架为：

A2-200250-11-F2 GB/T 12556-90，B×L为400×400（mm×mm）。

模架规格设计选定如下：

① 参考搅拌机外壳高度120mm，型腔设计在定模板A上，所以A值较大，由此断定取为150mm，动模板厚度取30mm，动模支承板厚度为35mm，垫块厚度取100mm，动、定模板厚度取30mm；②由之前断定，用推杆顶针推出制件；③推板固定板厚25mm，推板厚20mm。

（2）断定闭模高度

由以上的设计各模板厚度的选定，模具厚度M=30+150+30+35+100+30mm=375mm。

在最初的设计，我是采用UG的Mold Wizard对模具进行设计。并且挑选模架列表中的的两板模大水口的模架。UG的标准件导入十分方便。可是其设计模具一起也存在必定的弊端，参数化的关联性，常常会发生数据漂移。可是关于十分娴熟UG的使用者，用UG设计模具方便很多。

结语

面对日趋严重的模具制造业国际竞争，我们的目标就是紧跟国际先进水平，提高零件外观质量，不断减少设计和生产成本，加快生产周期。本次的食物搅拌机外壳成形技巧研究具有相当重要的理论意义和实用价值。以此作为一个突破口，带动和促进相关其他产品外观零件注塑成形技术的发展和技术创新。

对于模具设计而言，纸上谈兵和真枪实战还是存在很大差别的，作为一个合格的工程技术人员，单单是理论知识扎实还是不够的，产品主要还是要投入生产中，更应该结合实践，站在生产的角度考虑，才能设计出优秀的模具。

参考文献

[1]唐志玉.塑料模具设计师指南[M].北京：国防工业出版社，1996： 13-15.

[2]许鹤峰，陈言秋.注塑模具设计要点与图例[M].北京：化学工业出版社， 1999： 86-88.

[3]陈孝康，陈炎嗣，周兴隆.实用模具技术手册[M].北京：中国轻工业出版社，2001：139-141.

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