C P U风扇支架注塑料模具设计CPU风扇支架塑料模具设计说明书第 1 章塑料制品分析第1.1节明确制品设计要求1.1.1 、塑件的三维视图及三视图（图1-1）图（1-2）图1-1 CPU风扇的三维视图和图1-2是CPU风扇的二维工程图，本塑件为普通电器产品，其机械性能比较好。
该产品用于电脑CPU上，对CPU起冷却散热作用及保护作用。
1.1.2、塑件材料分析；本塑件是一件电子电器产品，所以它的机械性能比较强，电气绝缘性能好，还要一定的耐磨性。
日常生活中，有较好的绝缘性及机械强度的材料有：聚氯乙烯（PVC）和聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）。
其中聚甲基丙稀酸甲酯俗称有机玻璃，有好的抗冲击、耐震性以及电绝缘、着色性能。
但其成本较聚苯乙稀高，并能够溶于有机溶剂，受无机酸的腐蚀，而且塑件作为CPU风扇的配件，决定了其成本不能太高，而聚氯乙烯（PVC）为白色粉末状，其成型温度在（170～190）0 C，因此要加入增塑剂、稳定剂等材料，根据加入的量不同分为硬氯乙烯（HPVC)和软聚氯乙烯（SPVC）两种塑料。
硬氯乙烯（HPVC）是（PVC）加入少量蹭塑剂、稳定剂等材料后造粒而成，它具有较高的机械性能和韧性，对水、酸、碱有极强的抗击力和稳定性，绝缘性能好。
主要缺点是热稳定性和耐冲击力差，最高使用温度不超过800C。
这类塑料主要用于制造板块、管、棒、各种型材等挤出件，及弯头、三通阀、电线槽板等注塑产品。
软氯乙烯（SPVC）一般含有较多的增塑剂，柔软而富有弹性，耐光性，耐寒性，耐化学腐蚀性能优异，但机械强度、电气绝缘性能、耐磨性不及哽聚氯乙烯，使用过程中容易出现增塑剂挥发，迁移、抽出等现象。
从价格上比有机玻璃实惠得多。
上面是从使用性能上的简单分析，下面从成型工艺上来分析，聚氯乙稀的流动性好，成型过程中宜用高料温、高模温、低的注塑压力成型。
而且聚氯乙稀为无定型料，吸湿性小，不易分解，可用各种形式的浇口进行注塑成型。
有机玻璃的流动性中等偏差，成型过程中宜用高的注塑压力成型，成型中不能混入影响透明度的异物，防止分解，且要控制料温和模温，对模具的要求也较高，模具浇注系统应光洁，对流料的阻力要小，脱模斜度要大，排气不好还会出现气泡、银丝、熔接痕等。
通过对聚氯乙稀和有机玻璃在使用性能、成型工艺性能以及模具制造的难易程度等方面的分析、比较，选用聚氯乙稀是最合理的。
1.1.3、产品精度分析；（1）尺寸精度；一般而言，对电子电器的尺寸精度都不要求太高，而且产品零件图上未标公差，对于尺寸精度可按5级精度来制造模具。
（2）表面粗糙度；该风扇支架的两个用途都要求零件有好的粗糙度和光泽。
模具的粗糙度等级一般就可以了。
模具成型部分的表面粗糙度不应小于Ra0.8,考虑到经济性，模具成型部分的表面粗糙度按Ra0.8来制造。
第 1.2 节、计算制品的体积和质量该产品材料为聚氯乙烯（PVC）。
根据产品的材料性能分析，该产品应为硬氯乙烯（HPVC)。
查表得知其密度为1.35-1.45g.cm3，收缩率为0.5%-0.7%，计算出平均密度为1.4g.cm3，平均收缩率为0.6%。
使用UG或Pro/E软件画出三维实体图，软件能自动计算出所画出图形的体积，也可根据形状进行手动几何计算得到风扇支架的体积。
通过计算得到塑件的体积：V塑 = 8.7 cm 3塑件的质量： M塑 = ρxV塑= 12.18 g其中ρ—塑件密度， g/cm33浇注系统体积V浇= 4.3 cm浇注系统质量M=V浇ρ= 4.3x 1.4 = 6.02 g3故 V总 = 2 V塑+ V浇= 2×8.7+ 4.3 =21.7 cm故 M总 =ρ V总 = 1.4 × 21.7 = 30.38 g第 2 章注浇机的确度第2.1节注塑机的参数根据塑料制品的体积和质量，查有关手册《塑料模具设计》选定注塑机型号为JPH50A 注塑机的参数如下：注塑机最大注塑量（理论注塑质量）：67 g锁模力：500 KN注塑压力：154 MPA最小模厚：150 mm模板行程：380 mm最大开距：530 mm顶出行程：60 mm注塑机定位孔直径：Φ100 mm喷嘴前端孔径：Φ3 mm喷嘴球半径：SR10 mm注塑机拉杆间距：295 mm × 295 mm第2.2节理论注塑量2.2.1理论注塑量理论注塑量是指注塑机在对空注塑的条件下，注塑螺杆（或柱塞）作一次最大注塑行程时，注塑装置所能达到的最大注出量。
理论注塑量一般有两种表示方法：一种规定以注塑聚氯乙烯（P V C）塑料（密度约为1g/c m³）的最大克数（g）为标准，称之为理论注塑质量；另一种规定以注塑塑料的最大容积（c m³）为标准，称之为理论注塑量。
2.2.1、实际注塑量（质量或容量）根据实际情况，注塑机的实际注塑量是理论注塑量的80%左右。
即有M s=a×M1V s=a×v1即M s=a×M1=0.8×67=53.6V s=a×v1=0.8×73=58.4式中：M1——理论注塑量，g；V1——理论注塑容量，c m³；M s——实际注塑质量，g；V s——实际注塑容量，c m³；a——注塑系数，一般取值为0.8。
在注塑生产中，注塑机在每一个成型周期内向注入熔融塑料的容积或质量称为塑件的注塑量M，塑件的注塑量M必须小于或等于注塑机的实际注塑量。
当实际注塑量以实际注塑量容量V s表示时，有：(M s)ˊ=ρˊV s(M s)ˊ=1.302×58.4=76.0368式中：(M s)ˊ——注塑密度为ρ时塑料的实际注塑质量，g；ρˊ——在塑化温度和压力下熔融塑料密度，g/c m³；ρˊ=cρ即ρˊ=0.93×1.4=1.302式中：ρ——注塑塑料在常温下的密度，g/c m³；c——塑化温度和压力下塑料密度变化的校正系数；对结晶塑料，c=0.85，对非结晶型塑料c=0.93。
当实际注塑量以实际注塑质量M s表示时，有：(M s)ˊ=M s×（ρ/ρp s）即(M s)ˊ=M s×（ρ/ρp s）=53.6×（1.4/1）=75.04式中：ρp s——聚苯乙烯在常温下的密度（约为1g/c m³）。
所以，塑件注塑量M应满足下式：(M s)ˊ≥M=n×M z+M j即(M s)ˊ=75.04M=n*M z+M j=2×12.18+8.7=33.06式中：n——型腔个数；M z——每个塑件的质量，g；M j——浇注系统及飞边的质量，g。
c.塑化量与型腔数的关系塑化量是注塑机每小时能塑化塑料的质量（g/h）。
根据注塑机的塑化量，确定多型腔模具的型腔数n，其计算公式如下n≤（k W t/3600-M j）/M z即n=2（k W t/3600-M j）/M z=(0.85×2400×30/3600-8.7)/12.18=13.99式中：W——注塑机的塑化量，g/h；t——注塑最短成型周期，s；k——塑化量的利用系数，取为0.85。
其余符号含义同前。
第 3 章模具设计的有关计算第3.1节凸凹模的工作尺寸计算由于CPU风扇外形尺寸为五级，圆为单工件加工，所以无配合要求，需要计算，凹凸模型腔尺寸则直接按尺寸确定。
3.1.1、凹模的工作尺寸计算：对于塑件50 mm尺寸的凹模外形尺寸因为 L模=[L塑（1+k）—（3/4）△]+δ式中 L塑——塑件外型最大尺寸k ——塑件的平均收缩率△——塑件的尺寸公差δ——模具制造公差，取塑件尺寸公差的1/3-1/6故 L模=[50 x (1+0.6)-(3/4) x 0.54]0+(1/5)*0.45=75.8+0.11对塑件10mm尺寸的尺寸的凹模深度尺寸因为 H模=[H塑（1+K）-(2/3)△ ]+δ式中 H模——塑件高度方面的最大尺寸.故: H模=[10x(1+0.6)-(2/3)0.54]0+0.11 =15.64+0.113.1.2、对凸模工作尺寸计算对塑件50mm尺寸的凸模外形尺寸因为 L模=[L塑（1+k）-（2/3）△ ]0-δ式中 L模——塑件内径的最小尺寸故 L模=[50x(1+0.6)+(3/4)x0.54]-0.110 =80.42-0.11对塑件10mm尺寸的凸模高度尺寸因为 h模=[[h塑(1+k)+(2/3)△ ]-δ式中 h塑——塑件内径的深度的最小尺寸故 h模=[10x(1+0.6)+(2/3)x0.54]-0.110 =16.36-0.110 mm3.1.3型腔的侧壁厚的确定,此型腔为圆型，则刚度计算公式为S=r{[（E[δ]/r P-μ+1）/（E[δ]/r P-μ-1）]1/2-1}={[（E[δ]+0.75r P）/（E[δ]-1.25r P）]1/2-1}={[(2.1×105×0.07+0.75×30×154)/8925]1/2-1}=41强度计算公式为S={[[б]/（[б]-2P）]1/2-1}={[2.6×106/(2.6×106-2×154)]1/2-1}=42式中：S——型腔侧壁厚度，m m；r——型腔半径，m m；[б]——模具材料的许用应力，M P a；P——型腔所受压力，M P a；E——模具材料的弹性模量，M P a，碳钢为2.1X105M P a；[δ]——刚度条件，即允许变形量，m m，由表6-7选取；μ——模具材料的泊松比，碳钢为0.25。
型腔底板厚度计算，此型腔为圆形，则刚度计算公式为h=[P r²/120E B[δ]（30ЛL³-45ЛL r²+64r³）]1/3=[2.4×105/1.3×102(30Л×220³-45Л×220×30²+64×30³)1/3=28m m强度计算公式为h=r[P(3ЛL-8r)/2B[δ]]1/2=30[2.6×105(3Л×220-8×30)/2×500×1.6×106]1/2=28m mP——型腔所受压力，M P a；E——模具材料的弹性模量，M P a，碳钢为2.1X10e5M P a；[δ]——刚度条件，即允许变形量，m m，由表6-7选取；μ——模具材料的泊松比，碳钢为0.25。
根据经验确定型腔壁厚及支承板厚度，具体尺寸见模具装配图。
第3.2节模具冷却系统的设计对于大多数热塑性塑料，模具上不需设置加热装置。
![机械毕业设计(论文)-风扇后盖注塑模具设计【全套图纸】[管理资料]](https://img.taocdn.com/s1/m/e0d6459ba417866fb94a8eec.png)
