CN100520081C - 涡轮风扇、制造涡轮风扇的模具及用模具制造涡轮风扇的方法 - Google Patents

Abstract

一种模塑整体涡轮风扇的模具，涡轮风扇包括一个旋转板，连接到驱动马达，一个外环，同心布置在旋转板的外面，它们之间有一个间隔，多个叶片，径向布置在旋转板的前面，并在其后端整体连接到旋转板和外环，以及一个围带，与叶片的前端整体成形。模具包括第一半模具，它有第一，第二和第三前部分，分别成形旋转板，围带和外环的前，以及第二半模具，与第一半模具组合，包括第一后部分，成形旋转板的后面，多个第二后部分，成形围带和叶片的后面，以及第三后部分，成形外环的后面。

Description

涡轮风扇、制造涡轮风扇的模具及用模具制造涡轮风扇的方法

参照相关申请

本申请要求韩国申请No.2003-35569的优先权，该申请2003年6月3日在韩国知识产权局申请，其披露的内容作为参考被包括进来。

技术领域

本发明涉及到一种涡轮风扇(turbofan)及其制造涡轮风扇模具，尤其是，一种涡轮风扇及制造涡轮风扇的模具，能够使涡轮风扇由一个模塑过程整体模塑。

背景技术

通常，涡轮风扇是一种离心风扇，适合于吹动由旋转叶片所产生的空气。如图1所示，涡轮风扇包括一个圆形旋转板1，它有一个中心轮毂1a，驱动马达的旋转轴(未示出)连接到其上；多个叶片2，以均匀的间隔径向布置在圆形旋转板1的周边或外围，以使多个叶片2与圆形旋转板1垂直布置；以及一个环形护罩或围带3，连接到多个叶片2的自由端以支撑多个叶片2。

涡轮风扇通常由塑料注塑成形工艺来制造。由于涡轮风扇的结构复杂，涡轮风扇在多个叶片2上有许多凹陷，这就导致模具与叶片2的分模比较困难。因此，涡轮风扇很难通过一个模塑过程来整体模塑(或模制)。为克服这个缺点，传统的涡轮风扇是这样制造的：部分A，其中圆形旋转板1和多个叶片2是整体模塑的，围带部分4首先由单独的模具来模塑，如图2所示，然后部分A和围带部分4在接下来的步骤里通过超声波熔接或热熔接而组合在一起。

然而，由于传统的涡轮风扇是通过在单独的模具里模塑多个部件，然后将多个部件连接到一起而制造的，传统涡轮风扇的生产率会由于复杂的制造过程而降低。而且，由于涡轮风扇的传统制造过程需要多个模具用于多个部件的模塑，制造成本会由于模具的生产而急剧增加。而且，由于之后多个部件要连接到一起，会由于恶劣的装配而使产品的缺陷部分增加。

发明内容

相应地，本发明的一个方面是提供一种涡轮风扇及制造它的模具，能够使涡轮风扇仅仅由一个模塑过程整体制造以提高生产率，并降低制造成本。

本发明的其他的方面和/或优点会在随后的描述中部分地陈述，并且有一些因描述而显而易见，或者可以从本发明的应用中了解到。

上述和/或其它方面是通过提供这样一种涡轮风扇而实现的，它包括一个旋转板，连接到驱动马达的轴，一个外环，同心布置在旋转板的外面，它们之间有一个间隔，多个叶片，径向布置在旋转板前面的周边部分，并在其后端整体连接到旋转板和外环，以及一个环形围带，与多个叶片的前端整体成形。

旋转板的外径可以等于或小于环形围带的内径，并且外环的内径可以小于或大于环形围带的外径。

多个叶片可以在其后侧的两个端部与旋转板及外环整体成形。

上述和/或其它方面是通过提供一种制造涡轮风扇的模具而实现的，它包括第一半模具，其第一前模塑(模塑或称作模制)部分用于成形旋转板的前面，第二前模塑部分位于第一前模塑部分的外面以成形环形围带的前面，并且第三前模塑部分位于第二前模塑部分的外面以成形外环的前面；以及第二半模具，适合于与第一半模具组合，其第一后模塑部分位于第二半模具的中心以成形旋转板的后面，多个第二后模塑部分位于第一后模塑部分的外面，其形状与多个叶片之间的间隔相对应以成形多个叶片及环形围带的后面，并且第三后模塑部分位于多个第二后模塑部分的外面以成形外环的后面。

第一半模具可以包括多个内部模塑沟槽，位于第一前模塑部分的外面，向内延伸越过环形围带的内径，以模塑每个叶片的内端。

第一半模具可以包括多个外部模塑沟槽，位于第三前模塑部分的里面，向外延伸越过环形围带的外径，以模塑每个叶片的外端。

附图说明

通过下面结合附图对优选实施例的说明，本发明的这些和/或其它的方面和优点就会变得很明显并且更易于理解，其中：

图1是传统涡轮风扇的透视图；

图2是图1的涡轮风扇的分解透视图；

图3是根据本发明的一个实施例的整体涡轮风扇的前面的透视图；

图4是图3所示的整体涡轮风扇的后面的透视图；

图5是制造图3所示的涡轮风扇的模具的分解剖视图，其中模具是分开的；

图6是图5所示模具的剖视图，其中模具是装配在一起的；以及

图7是沿图6中VII-VII线的剖视图。

具体实施方式

现在要详细描述本发明的实施例，在附图中阐述了其例子，图中，相同的标号表示相同的元件。

图3和4是示出涡轮风扇的透视图，所述涡轮风扇由根据本发明的一个实施例的模具整体模塑或模制成形。

如图3和4所示，涡轮风扇10包括一个圆形旋转板11，它有一个与其整体成形在一起的中心轮毂11a并且驱动马达的旋转轴(未示出)连接到其上，以及一个外环12，同心布置在圆形旋转板11的外面，外环12与圆形旋转板11之间有均匀的环形间隔。涡轮风扇10还包括多个叶片13，多个叶片13径向布置在圆形旋转板11前面的周边或外围部分上并且其后端连接到圆形旋转板11和外环12；以及一个环形围带14，围带14与多个叶片13的前端整体形成并与圆形旋转板11留有间隔。

在接下来的描述中，将环形围带14所定位的一侧在下文中称作前侧，而将圆形旋转板11所定位的一侧在下文中称作后侧。

如图5所示，位于圆形旋转板11和外环12之间的环形间隔15使模塑或模制多个叶片13及环形围带14的模具在涡轮风扇10的模塑操作过程中容易地与模塑或模制产品脱离。

而且，为了模具的脱离容易，圆形旋转板11的外径d1被设计得等于或小于环形围带14的内径d2，并且外环12的内径d3被设计得等于或大于环形围带14的外径d4。因而，环形间隔15的径向宽度等于或大于环形围带14的径向宽度以允许模具容易地与模塑或模制产品脱离。圆形旋转板11和外环12通过多个叶片13整体模塑或模制，以使圆形旋转板11和外环12连接到多个叶片13后侧的相对的两端，所述多个叶片13中的每一个其径向宽度都大于环形间隔15的径向宽度。

当圆形旋转板11连接到驱动马达(未示出)时，圆形旋转板11的中心向前伸出成为穹顶形状以使涡轮风扇10稳定地旋转。如图3和4所示，多个叶片13相对于穿过相应叶片的径向方向倾斜一个特定的角度。环形围带14在其内部周边部分向上卷曲以具有一定的曲率，进而允许进入到涡轮风扇10的空气平稳地径向流通或排出。

如图5到7所示，制造涡轮风扇10的模具包括第一半模具20和第二半模具30，它们彼此之间是可以组合并可以脱离的。

第一半模具20在其中心设有一个第一前模塑部分或前模制部分21以成形圆形旋转板11的前面，并且在第一前模塑部分21的径向外侧设有一个第二前模塑部分或前模制部分22，其表面与环形围带14的前面相对应以成形环形围带14的前凹面。第一半模具20在第二前模塑部分22的径向外侧还设有一个第三前模塑部分或前模制部分23以成形外环12的前面。

第二半模具30在其中心设有一个第一后模塑部分或后模制部分31以成形圆形旋转板11的后面，并且在第一后模塑部分31的径向外侧设有多个第二后模塑部分或后模制部分32以成形环形围带14和多个叶片13的后面。如图7所示，当第一半模具20和第二半模具30组合在一起时，第二半模具30的第二后模塑部分32移近第一半模具20的第二前模塑部分22并占据了涡轮风扇10的多个叶片13之间的各个间隔，其间距与环形围带14的厚度相对应。多个第二后模塑部分32的设计可以使多个第二后模塑部分32的内径和外径与第一半模具20的第二前模塑部分22的内径和外径相一致或符合，以允许第一和第二半模具20和30可以容易地组合或脱离。如图5所示，第二半模具30在第二后模塑部分的径向外侧设有一个第三后模塑部分或后模制部分33以成形外环12的后面。

第一半模具20在第一前模塑部分21的外侧还设有多个内部模塑沟槽或模制沟槽24，它们在第一半模具20的组合方向上延伸并沿向内的方向延伸越过环形围带14的内径d2，进而允许各个叶片13的内端13a形成。此外，第一半模具20在第三前模塑部分23的内侧还设有多个外部模塑沟槽或模制沟槽25，它们在第一半模具20的垂直方向上延伸并沿向外的方向延伸越过环形围带14的外径d4，进而形成各个叶片13的外端13b。相应地，通过内部和外部模塑沟槽24和25，多个叶片13还设有内端13a和外端13b，以使圆形旋转板11和外环12通过内端13a和外端13b经由多个叶片13整体模塑或模制，内端13a和外端13b是多个叶片13的延伸部分。

在由模具模塑或模制涡轮风扇10的操作中，第一半模具20和第二半模具30首先组合在一起以在它们之间形成一个模塑或模制空间，如图6所示。在第一和第二半模具20和30组合之后，熔融的树脂注入模塑空间。充满模塑空间的熔融树脂逐渐固化因而形成涡轮风扇10。

在涡轮风扇10的模塑完成之后，第一和第二半模具20和30彼此脱离，因而模塑的涡轮风扇10从第一和第二半模具20和30中脱出。而且，第二半模具30的第二后模塑部分32通过圆形旋转板11和外环12之间的环形间隔15容易地从第一半模具20中脱出。

由上面的描述中是显而易见的，提供了一种模具，其中即使是一个复杂的涡轮风扇也可以由一个单独的模塑过程来整体模塑，进而提高制造涡轮风扇的生产率并大大降低制造成本并生产具有均匀质量的涡轮风扇。

此外，由于模具可以通过第二半模具的第二后模塑部分来模塑涡轮风扇的叶片和围带，因而可整体模塑具有复杂叶片的涡轮风扇并简化模具的整体结构。

尽管示出和描述了本发明的几个实施例，但在不偏离本发明的原理和精神，权利要求和其等同原则所限定的范围的情况下，可以对此实施例做出修改，这对本领域的普通技术人员来说是显而易见的。

Claims (15)

1.一种涡轮风扇，带有驱动马达，包括：

旋转板，连接到驱动马达的轴；

外环，同心布置在旋转板的外侧，它们之间具有间距；

多个叶片，径向布置在旋转板前面的周边部分上，并在其后端整体连接到旋转板和外环；以及

环形围带，与多个叶片的前端整体形成。

2.根据权利要求1所述的涡轮风扇，其中旋转板的外径等于或小于环形围带的内径。

3.根据权利要求1所述的涡轮风扇，其中外环的内径等于或大于环形围带的外径。

4.根据权利要求1所述的涡轮风扇，其中每个叶片都在其后部的相对的端部与旋转板及外环整体成形。

5.根据权利要求1所述的涡轮风扇，其中圆形旋转板的中心向前伸出成为穹顶形状。

6.根据权利要求1所述的涡轮风扇，其中多个叶片中的每一个都相对于各个叶片的径向方向倾斜相同的角度。

7.根据权利要求1所述的涡轮风扇，其中环形围带在其内部周边部分卷曲以具有特定的曲率。

8.根据权利要求1所述的涡轮风扇，其中多个叶片中的每一个包括：

内端和外端，以使旋转板和外环通过多个叶片的内端和外端经由多个叶片整体模塑或模制，内端和外端是多个叶片的延伸部分。

9.一种制造涡轮风扇的模具，涡轮风扇包括旋转板，连接到驱动马达的轴；外环，同心布置在旋转板的外侧，外环和旋转板之间具有间距；多个叶片，径向布置在旋转板前面的周边部分上，并在其后端整体连接到旋转板和外环；以及环形围带，与叶片的前端整体成形，模具包括：

第一半模具，包括：

第一前模塑部分，用于形成旋转板的前面，

第二前模塑部分，同心布置在第一前模塑部分的外侧以成形环形围带的前面，以及

第三前模塑部分，同心布置在第二前模塑部分的外侧以形成外环的前面；以及

第二半模具，与第一半模具组合，并且包括：

第一后模塑部分，位于第二半模具的中心以成形旋转板的后面，

多个第二后模塑部分，同心布置在第一后模塑部分的外侧，并且其形状与多个叶片之间的间隔相对应以形成多个叶片及环形围带的后面，以及

第三后模塑部分，同心布置在多个第二后模塑部分的外侧以成形外环的后面。

10.根据权利要求9所述的模具，其中第一半模具还包括多个内部模塑沟槽，位于第一前模塑部分的外侧，沿向内的方向延伸越过环形围带的内径，以模塑各个叶片的内端。

11.根据权利要求9所述的模具，其中第一半模具还包括多个外部模塑沟槽，位于第三前模塑部分的内侧，沿向外的方向延伸越过环形围带的外径，以模塑各个叶片的外端。

12.根据权利要求9所述的模具，其中与环形围带的前面相对应的第二前模塑部分的表面形成环形围带的前凹面。

13.根据权利要求9所述的模具，其中当第一和第二半模具组合在一起时，第二半模具的第二后模塑部分移近第一半模具的第二前模塑部分并占据涡轮风扇的多个叶片之间的各个空间，间距与环形围带的厚度相对应。

14.根据权利要求9所述的模具，其中第二半模具的第二后模塑部分可通过旋转板和外环之间的间距从第一半模具中脱离。

15.一种用模具制造涡轮风扇的方法，涡轮风扇包括：

旋转板，连接到驱动马达的轴；外环，同心布置在旋转板的外侧，它们之间有间隔；多个叶片，径向布置在旋转板前面的周边部分上，并在其后端整体连接到旋转板和外环；以及环形围带，与叶片的前端整体形成，模具包括：

第一半模具，包括第一前模塑部分，用于形成旋转板的前面；第二前模塑部分，同心布置在第一前模塑部分的外侧以形成环形围带的前面；以及第三前模塑部分，同心布置在第二前模塑部分的外侧以形成外环的前面；以及

第二半模具，与第一半模具组合，并且包括第一后模塑部分，位于第二半模具的中心以形成旋转板的后面；多个第二后模塑部分，同心布置在第一后模塑部分的外侧，并且其形状与多个叶片之间的空间相对应以形成多个叶片和环形围带的后面；以及第三后模塑部分，同心布置在多个第二后模塑部分的外侧以形成外环的后面，所述方法包括：

通过如下整体生产涡轮风扇：

组合第一和第二半模具；并且

注入熔融的树脂以填充组合的第一和第二半模具里的模塑或模制空间。

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