食物攪拌機外殼注射模設計

谷平東

摘 要：本文分析了食物攪拌機結構特點以及模具設計、注塑成型等工藝技術。從食物攪拌機產品設計到模具制造，對模具進行了必要的分析設計。然后再到注射模具CAE模擬，設計出了完整的模具，本次設計流程及成果對于食物攪拌機的設計具有普遍的參考價值。

關鍵詞：食物攪拌機；模具設計；計算機模擬

中圖分類號：TQ32 文獻標志碼：A

1 食物攪拌機特點

食物攪拌機從結構類型上來看，和榨汁機和豆?jié){機相似。其主要結構有外殼（塑料或者金屬）、底座、調節(jié)開關、攪拌電機、一體式攪拌刀葉、透明攪拌杯等幾個模塊組成。

拿到外觀設計的效果圖后，要仔細查看：（a）要檢查外形是否與功用布局一致。（b）確定零件的材料及成型工藝，評價其可行性及潛在的風險。（c）要查看其分模面是否合理，是否有不利于做模的特征。

運用UG軟件的三維建模功用，是一種基于特征和約束的建模技能，無論是概念設計仍是具體具體設計都可以自若的運用。在建模和修改的過程中可以取得更大的、更自在的創(chuàng)造空間，并且花費的精力和時刻相比之下更少了，最終得到一個契合外觀要求的結構特征的3D模型裝配圖（圖1）。

攪拌機中殼體是整個攪拌機的支承骨架；對電子元器件定位及固定；承載其他所有非殼體零部件并限位。殼體通常由工程塑料注塑成型。

2 塑件分析

由于現在消費者對于小家電外殼的要求比較高，比如，不僅要求外觀的好看，還要求有比較好的手感，對于光滑程度要求也比較高。食物攪拌機中殼體的作用：是整個機器的支承骨架；對電子元器件定位及固定；承載其他所有非殼體零部件并限位。殼體通常由工程塑料注塑成型。外殼常用材料一般有ABS，PC+ABS，PC 。

在材料的應用上需要注意以下兩點：

避免一味減少強度風險，什么部件都用PC料而導致成型困難和成本增加；在對強度沒有完全把握的情況下，對于直接接觸高溫的和承受強度的食物攪拌機外殼可能會先用ABS生產的產品，但不排除當強度不夠時后續(xù)會改用PC+ABS料的可能性。

3 注射模具CAE分析

MoldFlow Plastic Advisers塑件顧問系列用于幫助制件設計者和模具設計者檢測其設計的工藝性。Moldflow軟件工具中溶合了一整套設計原理，可以評價和優(yōu)化組合整個過程，可以在模具制造之前對塑料產品的設計、生產和質量進行優(yōu)化。

3.1 最合理進膠設定分析

考慮到攪拌機外殼的尺寸，而且為了顯著提高熔體的剪切速率，使熔體的黏度大為降低，有利于充模，有便于塑件和冷凝料的分離，有利于生產的自動化，同時，小澆口留在塑件上表面的痕跡小，有利于修整，故采用側端澆口進料的方式，詳見裝配圖，如圖2所示。

3.2 充填時間的計算

根據確定的澆口位置，使用Moldflow進行Fill和Flow分析來確定方案。

Moldflow Fill Analysis分析計算出從注塑開始到模腔被填滿整個過程中的流動前沿位置。該分析用來預測制件、塑料材料以及相關工藝參數設置下的填充行為。

4 模具結構方案設計

4.1 分型面的確定

根據分型面選用原則，確定該模具的分型面。

4.2 澆口設計

考慮到本身塑件比較大，而且是中空的殼體，經過Moldflow分析，最合理進膠設定在頂部孔的周圍，所以采用圓環(huán)型澆口。其特點是進料均勻，圓周上各處流速基本相等，排氣容易，可以避免和減少熔接痕。它主要用于圓筒形或中間帶孔的塑件成型。

4.3 側向分型抽芯機構的設計

本次設計抽芯結構選用斜導槽抽芯，型芯設定在動模一側。開模時即可實現先側抽芯機構控制抽芯動作，再通過頂針實現攪拌機殼的脫模。

4.4 標準模架的選擇

（1）初選標準模架

根據型腔布置以及塑件設計尺寸，初選模架為：

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

模架規(guī)格設計選定如下：

① 參考攪拌機外殼高度120mm，型腔設計在定模板A上，所以A值較大，由此斷定取為150mm，動模板厚度取30mm，動模支承板厚度為35mm，墊塊厚度取100mm，動、定模板厚度取30mm；②由之前斷定，用推桿頂針推出制件；③推板固定板厚25mm，推板厚20mm。

（2）斷定閉模高度

由以上的設計各模板厚度的選定，模具厚度M=30+150+30+35+100+30mm=375mm。

在最初的設計，我是采用UG的Mold Wizard對模具進行設計。并且挑選模架列表中的的兩板模大水口的模架。UG的標準件導入十分方便。可是其設計模具一起也存在必定的弊端，參數化的關聯性，常常會發(fā)生數據漂移。可是關于十分嫻熟UG的使用者，用UG設計模具方便很多。

結語

面對日趨嚴重的模具制造業(yè)國際競爭，我們的目標就是緊跟國際先進水平，提高零件外觀質量，不斷減少設計和生產成本，加快生產周期。本次的食物攪拌機外殼成形技巧研究具有相當重要的理論意義和實用價值。以此作為一個突破口，帶動和促進相關其他產品外觀零件注塑成形技術的發(fā)展和技術創(chuàng)新。

對于模具設計而言，紙上談兵和真槍實戰(zhàn)還是存在很大差別的，作為一個合格的工程技術人員，單單是理論知識扎實還是不夠的，產品主要還是要投入生產中，更應該結合實踐，站在生產的角度考慮，才能設計出優(yōu)秀的模具。

參考文獻

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