谷平東

摘 要：本文分析了食物攪拌機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及模具設(shè)計(jì)、注塑成型等工藝技術(shù)。從食物攪拌機(jī)產(chǎn)品設(shè)計(jì)到模具制造，對(duì)模具進(jìn)行了必要的分析設(shè)計(jì)。然后再到注射模具CAE模擬，設(shè)計(jì)出了完整的模具，本次設(shè)計(jì)流程及成果對(duì)于食物攪拌機(jī)的設(shè)計(jì)具有普遍的參考價(jià)值。

關(guān)鍵詞：食物攪拌機(jī)；模具設(shè)計(jì)；計(jì)算機(jī)模擬

中圖分類(lèi)號(hào)：TQ32 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

1 食物攪拌機(jī)特點(diǎn)

食物攪拌機(jī)從結(jié)構(gòu)類(lèi)型上來(lái)看，和榨汁機(jī)和豆?jié){機(jī)相似。其主要結(jié)構(gòu)有外殼（塑料或者金屬）、底座、調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)、攪拌電機(jī)、一體式攪拌刀葉、透明攪拌杯等幾個(gè)模塊組成。

拿到外觀(guān)設(shè)計(jì)的效果圖后，要仔細(xì)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(píng)價(jià)其可行性及潛在的風(fēng)險(xiǎn)。（c）要查看其分模面是否合理，是否有不利于做模的特征。

運(yùn)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(wú)論是概念設(shè)計(jì)仍是具體具體設(shè)計(jì)都可以自若的運(yùn)用。在建模和修改的過(guò)程中可以取得更大的、更自在的創(chuàng)造空間，并且花費(fèi)的精力和時(shí)刻相比之下更少了，最終得到一個(gè)契合外觀(guān)要求的結(jié)構(gòu)特征的3D模型裝配圖（圖1）。

攪拌機(jī)中殼體是整個(gè)攪拌機(jī)的支承骨架；對(duì)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(xiàn)在消費(fèi)者對(duì)于小家電外殼的要求比較高，比如，不僅要求外觀(guān)的好看，還要求有比較好的手感，對(duì)于光滑程度要求也比較高。食物攪拌機(jī)中殼體的作用：是整個(gè)機(jī)器的支承骨架；對(duì)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(yīng)用上需要注意以下兩點(diǎn)：

避免一味減少?gòu)?qiáng)度風(fēng)險(xiǎn)，什么部件都用PC料而導(dǎo)致成型困難和成本增加；在對(duì)強(qiáng)度沒(méi)有完全把握的情況下，對(duì)于直接接觸高溫的和承受強(qiáng)度的食物攪拌機(jī)外殼可能會(huì)先用ABS生產(chǎn)的產(chǎn)品，但不排除當(dāng)強(qiáng)度不夠時(shí)后續(xù)會(huì)改用PC+ABS料的可能性。

3 注射模具CAE分析

MoldFlow Plastic Advisers塑件顧問(wèn)系列用于幫助制件設(shè)計(jì)者和模具設(shè)計(jì)者檢測(cè)其設(shè)計(jì)的工藝性。Moldflow軟件工具中溶合了一整套設(shè)計(jì)原理，可以評(píng)價(jià)和優(yōu)化組合整個(gè)過(guò)程，可以在模具制造之前對(duì)塑料產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和質(zhì)量進(jìn)行優(yōu)化。

3.1 最合理進(jìn)膠設(shè)定分析

考慮到攪拌機(jī)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(chǎn)的自動(dòng)化，同時(shí)，小澆口留在塑件上表面的痕跡小，有利于修整，故采用側(cè)端澆口進(jìn)料的方式，詳見(jiàn)裝配圖，如圖2所示。

3.2 充填時(shí)間的計(jì)算

根據(jù)確定的澆口位置，使用Moldflow進(jìn)行Fill和Flow分析來(lái)確定方案。

Moldflow Fill Analysis分析計(jì)算出從注塑開(kāi)始到模腔被填滿(mǎn)整個(gè)過(guò)程中的流動(dòng)前沿位置。該分析用來(lái)預(yù)測(cè)制件、塑料材料以及相關(guān)工藝參數(shù)設(shè)置下的填充行為。

4 模具結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)

4.1 分型面的確定

根據(jù)分型面選用原則，確定該模具的分型面。

4.2 澆口設(shè)計(jì)

考慮到本身塑件比較大，而且是中空的殼體，經(jīng)過(guò)Moldflow分析，最合理進(jìn)膠設(shè)定在頂部孔的周?chē)?，所以采用圓環(huán)型澆口。其特點(diǎn)是進(jìn)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(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)

本次設(shè)計(jì)抽芯結(jié)構(gòu)選用斜導(dǎo)槽抽芯，型芯設(shè)定在動(dòng)模一側(cè)。開(kāi)模時(shí)即可實(shí)現(xiàn)先側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)控制抽芯動(dòng)作，再通過(guò)頂針實(shí)現(xiàn)攪拌機(jī)殼的脫模。

4.4 標(biāo)準(zhǔn)模架的選擇

（1）初選標(biāo)準(zhǔn)模架

根據(jù)型腔布置以及塑件設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)選定如下：

① 參考攪拌機(jī)外殼高度120mm，型腔設(shè)計(jì)在定模板A上，所以A值較大，由此斷定取為150mm，動(dòng)模板厚度取30mm，動(dòng)模支承板厚度為35mm，墊塊厚度取100mm，動(dòng)、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(shè)計(jì)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(shè)計(jì)，我是采用UG的Mold Wizard對(duì)模具進(jìn)行設(shè)計(jì)。并且挑選模架列表中的的兩板模大水口的模架。UG的標(biāo)準(zhǔn)件導(dǎo)入十分方便?？墒瞧湓O(shè)計(jì)模具一起也存在必定的弊端，參數(shù)化的關(guān)聯(lián)性，常常會(huì)發(fā)生數(shù)據(jù)漂移?？墒顷P(guān)于十分嫻熟UG的使用者，用UG設(shè)計(jì)模具方便很多。

結(jié)語(yǔ)

面對(duì)日趨嚴(yán)重的模具制造業(yè)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)，我們的目標(biāo)就是緊跟國(guó)際先進(jìn)水平，提高零件外觀(guān)質(zhì)量，不斷減少設(shè)計(jì)和生產(chǎn)成本，加快生產(chǎn)周期。本次的食物攪拌機(jī)外殼成形技巧研究具有相當(dāng)重要的理論意義和實(shí)用價(jià)值。以此作為一個(gè)突破口，帶動(dòng)和促進(jìn)相關(guān)其他產(chǎn)品外觀(guān)零件注塑成形技術(shù)的發(fā)展和技術(shù)創(chuàng)新。

對(duì)于模具設(shè)計(jì)而言，紙上談兵和真槍實(shí)戰(zhàn)還是存在很大差別的，作為一個(gè)合格的工程技術(shù)人員，單單是理論知識(shí)扎實(shí)還是不夠的，產(chǎn)品主要還是要投入生產(chǎn)中，更應(yīng)該結(jié)合實(shí)踐，站在生產(chǎn)的角度考慮，才能設(shè)計(jì)出優(yōu)秀的模具。

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