CN107457964B - 离心叶轮注塑成型的模具 - Google Patents

Abstract

本发明提供适应性强的离心叶轮注塑成型的模具。本发明提供的技术方案是：离心叶轮注塑成型的模具，包括动模和静模，静模包括中心柱和模芯单元，模芯单元包括上芯块和下芯块，上芯块和下芯块联动装配，下芯块具有纵向高度变化量，上芯块具有横向活动路径，横向活动路径呈直线造型，中心柱限位作用于下芯块，上芯块具有上芯块配合面，下芯块具有下芯块配合面，上芯块配合面和下芯块配合面分别呈平面造型，并且分别相对于横向活动路径倾斜。

Description

离心叶轮注塑成型的模具

技术领域

本发明涉及通过注塑一体成型工艺制造离心叶轮的模具。

背景技术

离心叶轮指是轴向进风，径向出风，利用离心力(取决转速及外径)做功，使空气提高压力的风轮。传统通过注塑工艺制造离心叶轮的模具，由于只能横向进退，在制造存在纵向高度变化的离心叶轮时，将不得不采用分别对其特定部位通过多个模具进行分别独立注塑制造，而后通过手工作业再次将前述步骤获得的部位焊接成整体。费时费力，生产效率低下，不适合批量生产，且多个部位焊接的连接结构强度较低，达不到某些使用场合的性能要求。

发明内容

出于上述目的，本发明提供适应性强的离心叶轮注塑成型的模具。

本发明提供的技术方案是：离心叶轮注塑成型的模具，包括动模和静模，静模包括中心柱和模芯单元，模芯单元包括上芯块和下芯块，上芯块和下芯块联动装配，下芯块具有纵向高度变化量，上芯块具有横向活动路径，横向活动路径呈直线造型，中心柱限位作用于下芯块，上芯块具有上芯块配合面，下芯块具有下芯块配合面，上芯块配合面和下芯块配合面分别呈平面造型，并且分别相对于横向活动路径倾斜。

本发明的技术方案有益效果是：下芯块由于存在纵向高度变化量，意味着其具有在空间中纵向延伸或纵向压缩的特殊效果，那么将能解决前述的因纵向高度固定不变而带来的一系列技术难题，尤其是进模步骤或退模步骤将变得轻而易举，能解决掉离心叶轮某些部位的纵向高度变化而不得不选择手工制造的技术难题，加工更方便，生产效率更高，特别适用于批量生产加工，且容易通过注塑加工出一体成型的离心叶轮，此时离心叶轮的强度完全取决于材料自身强度，不再因连接部位的强度不足而导致出现断裂隐患。

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

附图说明

图1为离心叶轮的结构图；

图2为离心叶轮的结构图；

图3为金属轴盘14的结构图；

图4为金属轴盘14的结构图；

图5为离心叶轮注塑成型的模具的结构图；

图6为静模2的结构图；

图7为动模1的结构图；

图8为静模2的局部结构图；

图9为模芯单元3的结构图；

图10为上芯块4的结构图；

图11为下芯块5的结构图。

图12为模芯单元3的纵向高度变化示意图。

图13为上芯块4和下芯块5配合产生的纵向高度变化示意图。

具体实施方式

图1至图4表示的离心叶轮，包括前盘12、叶片13、后盘11，前盘12和后盘11是位于叶片13上下两侧的两个盘状体，其构成叶片13的安装基础，叶片13位于前盘12和后盘11之间，前盘12、叶片13、后盘11一体成型。

需要说明的是本发明中所谓的上、下、高度、横向、纵向等涉及方位的词语都是以附图中所表示的方向为标准进行描述的，而不意味着真正装配或运行时的方向，并且其应当理解大致方向，而不应当局限于几何意义上的绝对值，因为装配的少许误差是绝对存在的且应当被允许的。

可以看出，前盘12中空形成进风口，前盘12和后盘11之间的空间分布着叶片13和出风口，风流自前盘12进入而从叶片13之间的出风口离开，前盘12用于汇集风流而提升吸力，本发明所谓的一体成型是指一次加工就制作完成的制造工艺。

前盘12、叶片13、后盘11为塑料材质。更准确地说，通过注塑工艺一体成型获得产品，有效降低生产成本，提升产量。

后盘11具有后盘内盘面111，后盘内盘面111为平面造型。后盘内盘面111指的是后盘11面向叶轮13一侧的内侧面，而所谓的平面应当理解为包含一块大致平整的平面区域，而不应当理解为几何意义上的绝对平面。相对地其当然也具有背向叶轮13的外盘面112，对外盘面112的表面形状不做具体要求。

前盘12包括前盘内盘面121和前盘外盘面122，前盘内盘面121和前盘外盘面122分别为曲面造型，其中前盘内盘面121指的是前盘12面向叶轮13一侧的内侧面，而前盘外盘面122指的是背向叶轮13的外侧面。此处所谓的曲面采用通常理解，即该表面是呈弯曲形状的，更具体而言是图2中向下弯曲的造型，更确切地说是向内且向下弯曲，有利于使风流通道整体顺畅，进而提升风力。

后盘11包括金属轴盘14，金属轴盘14包括叶轮装配部141和电机装配部142，叶轮装配部141和后盘11包裹装配，电机装配部142和后盘11外露装配。所谓的包裹装配指的是叶轮装配部141完全被后盘11包裹在其中的装配关系，而外露装配指的是电机装配部142联通外界的装配关系，金属轴盘14是和后盘11固定连接，这样金属轴盘14通过电机装配部142的轴孔装配到电机轴，电机轴带动金属轴盘14和后盘11一起转动，只有通过在金属轴盘14设置电机装配部142的方式才能承受电机高速转动所需的强度。

叶轮装配部141包括加强通孔143，后盘11和加强通孔143穿插装配。后盘11的相应部分穿过加强通孔143，使得金属轴盘14和后盘11加大接触面积，可以增强两者连接稳定性，并可以将电机转动带来的应力化解。尤其后前盘11通过注塑工艺一体成型时将完全填满加强通孔143，从而完成和金属轴盘14的稳定装配。

图5至图13表示的离心叶轮注塑成型的模具实施例，包括动模1和静模2，静模2包括中心柱21和模芯单元3，模芯单元3包括上芯块4和下芯块5，上芯块4和下芯块5联动装配，下芯块5具有纵向高度变化量，上芯块4具有横向活动路径a，横向活动路径a呈直线造型，中心柱21限位作用于下芯块5，上芯块4具有上芯块配合面41，下芯块5具有下芯块配合面51，上芯块配合面41和下芯块配合面51分别呈平面造型，并且分别相对于横向活动路径a倾斜。同理此处的平面也应当是大致平面的理解。

动模1可以进行空间中的高度变化活动，简单地说即是相对于静模2升降，动模1下降直至和静模2合模，完成制造后动模1上升直至和静模2分模。静模2的整体相对于动模1是静止的，即整体而言其在空间中的高度不变。换句话说，动模1和静模2所谓的动和静是相对于两者之间而言的。

模芯单元3的进一步结构是：模芯单元3包括上芯块4和下芯块5，下芯块5具有纵向高度变化量。上芯块4的横向活动路径a呈直线，比如上芯块4的某个点在空间中所做的就是直线运动，运动轨迹既是横向活动路径a。所谓的直线横向活动路径应当理解为大致直线，而不应当理解为几何意义上的绝对直线，因为装配时的细微误差是无法避免的。

中心柱21限位作用于下芯块5。静模2通过上芯块4的横向运动结合中心柱21限位作用，产生下芯块5的纵向高度变化量。上芯块4的纵向高度是不变的，上芯块4也只具有横向运动，具体来说，上芯块4和下芯块5是联动装配在一起，在上芯块4的横向活动过程的某些节点将开始产生作用于下芯块5的纵向高度变化过程，具体而言是：

(1)、进模时上芯块4直线前行，带动下芯块5横向前行，此时两者总高度不变，直至下芯块5抵接中心柱21此时可以视为进模节点，中心柱21和上芯块4的共同作用使得上芯块4产生针对下芯块5的纵向推动作用，下芯块5下降产生纵向延伸量，使得其整体的纵向高度增加；

(2)、退模时上芯块4直线逆行，同样产生纵向推动作用，下芯块5上升产生纵向压缩量，直至下芯块5回到原纵向高度状态视为退模节点，使得其整体的纵向高度降低，可以顺利完成退模。

上芯块4具有上芯块配合面41，下芯块5具有下芯块配合面51。上芯块配合面41用来直接接触作用于下芯块配合面51的，换句话说，上芯块配合面41抵接作用于下芯块配合面51，在上芯块4进模时上芯块配合面41推动下芯块5直线前行，直至进模节点，上芯块配合面41产生针对下芯块5的纵向推动作用，从而使得上芯块4高度不变而下芯块5下降，使得模芯单元3整体的纵向高度增加；在上芯块4退模时上芯块配合面41产生针对下芯块5的纵向拉动作用，上芯块4高度不变而下芯块5上升，使得模芯单元3整体的纵向高度减少。

上芯块配合面41和下芯块配合面51的选择是多样化的，两者可以是完全契合的，又或是部分契合，相对于横向活动路径a倾斜的角度也可以允许有少许的区别，只要是上芯块配合面41能带动下芯块配合面51实现预想的纵向高度变化量即可。但是优选两者是完全契合且倾斜的角度完全相同为最佳。将可以使得上芯块配合面41针对下芯块配合面51的抵触带动过程更加流畅，配合更加可靠。

优选的结构是：上芯块4具有上芯块导向块42，下芯块5具有下芯块导向槽52，上芯块导向块42和下芯块导向槽52滑动装配。此处的滑动装配表达为上芯块导向块42可以在下芯块导向槽52中滑动的含义。上芯块导向块42的截面类似于“凸”字，本发明更进一步地在下芯块导向槽52设置下芯块挡接块54，且其和下芯块导向槽52同等长度，随着下芯块导向槽52延伸，这样上芯块导向块42无法从上方脱离下芯块导向槽52，定位更加精确，配合更加可靠。

当然也可以对上述结构做一定的变通，即在上芯块4具有上芯块导向槽(图中未标示)，下芯块5具有下芯块导向块(图中未标示)，上芯块导向槽和下芯块导向块滑动装配。即将前段所述的导向结构涉及的块和槽位置互换，那么当然也是可行的方案，不过此方案的下芯块导向块最好是上述的上芯块导向块42的“凸”倒置，这样才能防止下芯块导向块脱离上芯块导向槽。

优选的结构是：模芯单元3具有弹性件7，弹性件7装配在上芯块4和下芯块5之间。弹性件7优选弹簧，在本专利中是作为压簧使用，最好是两条弹簧7，且两条弹簧7分设在上芯块导向块42的两侧，且在上芯块配合面41和下芯块配合面51完全契合的前提下，弹簧7的中心轴线与上芯块配合面41、下芯块配合面51平行。弹性件7的存在将极大提升上芯块4和下芯块5的配合性能，在进模时上芯块4主要通过弹性件7推动下芯块5直线前行，上芯块4推动下芯块5下降时弹性件7受压蓄能；在上芯块4退模时上芯块4纵向拉动下芯块5上升，弹性件7释能协助上芯块4拉动下芯块5，使得配合过程顺畅。

优选的结构是：上芯块4退模时挡接作用于下芯块5。此处的挡接作用的含义并不同于上述的上芯块4和下芯块5联动关系，可以视为是上芯块4和下芯块5横向联动关系是通过挡接作用实现。此处的挡接作用仅仅存在于退模过程中上芯块配合面41对下芯块配合面51的纵向拉动作用结束之后，即下芯块5回到原纵向高度状态的退模节点，才由上芯块4通过挡接作用继续和下芯块5保持横向联动。

前述的上芯块4和下芯块5退模时挡接作用通过两种方案得以实现：

(1)、上芯块4具有挡接槽45，下芯块5具有挡接块55，挡接块45位于挡接槽45；

(2)、上芯块4具有挡接块(图中未标示)，下芯块5具有挡接槽(图中未标示)，挡接块位于挡接槽；

方案(1)具体来说是挡接槽45具有足够容纳挡接块55在其中活动的空间，退模开始时，挡接块55和挡接槽45相对活动，直至下芯块5回到原纵向高度状态的退模节点，此时挡接块55已经位于挡接槽45的端末，上芯块4继续横向运动，通过挡接槽45的端末和挡接块55的抵接作用带动下芯块5横向联动。

可以看到挡接槽45是设置在上芯块导向块42，而挡接块55是设置在下芯块导向槽52，结构紧凑，配合可靠。

方案(2)将挡接块和挡接槽设置位置互换，其原理和方案(1)类似，不再赘述。

静模2包括环形曲面22，环形曲面22和中心柱21静止装配，下芯块5具有下曲面53。环形曲面22指的是围绕设置在中心柱21周围的一圆圈，且其表面带有曲度，其和下曲面53相结合，在动模1和静模2合模时形成间隙，而形成前述带有曲面造型的前盘内盘面121和曲面造型的前盘外盘面122的前盘12。

静模2包括多个模芯单元3，两相邻模芯单元3之间的间隙用于形成离心叶轮的叶片13。

动模1具有动模模腔19，动模模腔19在动模1和静模2合模时将中心柱21的上部分及所有模芯单元3的上部分都包含在内，动模模腔19的底面与中心柱21及上芯块4之间的间隙用于形成离心叶轮后盘11。

中心柱21具有中心柱凹腔211。注塑前可在中心柱凹腔211内直接放入金属轴盘14，从而使前盘11的相应部分穿过加强通孔143，金属轴盘14被包裹装配在离心叶轮之中。

静模2具有静模导向槽23，上芯块4具有上芯块延伸导向块44，上芯块延伸导向块44和静模导向槽23滑动装配。

静模2还设置动力机构，具体地说是上芯块4连接有用于促使其进模或退模的动力机构，动力机构包括油缸8和与油缸8相配合的活塞杆9，油缸8固定在静模导向槽23，活塞杆9与上芯块延伸导向块44相固定。

Claims (8)

1.离心叶轮注塑成型的模具，包括动模和静模，其特征在于：静模包括中心柱和模芯单元，模芯单元包括上芯块和下芯块，上芯块和下芯块联动装配，下芯块具有纵向高度变化量，上芯块具有横向活动路径，横向活动路径呈直线造型，中心柱限位作用于下芯块，上芯块的上表面为平面，下芯块的下表面为曲面，上芯块具有上芯块配合面，下芯块具有下芯块配合面，上芯块配合面和下芯块配合面分别呈平面造型，并且分别相对于横向活动路径倾斜；模芯单元具有弹性件，弹性件装配在上芯块和下芯块之间；静模具有静模导向槽，上芯块具有上芯块延伸导向块，上芯块延伸导向块和静模导向槽滑动装配。

2.根据权利要求1的离心叶轮注塑成型的模具，其特征在于：上芯块具有上芯块导向块，下芯块具有下芯块导向槽，上芯块导向块和下芯块导向槽滑动装配。

3.根据权利要求1的离心叶轮注塑成型的模具，其特征在于：上芯块具有上芯块导向槽，下芯块具有下芯块导向块，上芯块导向槽和下芯块导向块滑动装配。

4.根据权利要求1或2或3的离心叶轮注塑成型的模具，其特征在于：上芯块退模时挡接作用于下芯块。

5.根据权利要求4的离心叶轮注塑成型的模具，其特征在于：上芯块具有联动槽，下芯块具有挡接块，挡接块位于联动槽。

6.根据权利要求4的离心叶轮注塑成型的模具，其特征在于：上芯块具有挡接块，下芯块具有联动槽，挡接块位于联动槽。

7.根据权利要求1或2或3的离心叶轮注塑成型的模具，其特征在于：动模具有动模模腔。

8.根据权利要求1或2或3的离心叶轮注塑成型的模具，其特征在于：中心柱具有中心柱凹腔。