CN1451879A - 透平风扇及其制造模具 - Google Patents

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Abstract

一种透平风扇及其制造模具，采用所述模具可使透平风扇在单一的注塑工艺中整体成型。所述透平风扇包括一个中心部分与驱动马达转轴相连的转盘、一些径向配置在转盘周边并与其整体形成的叶片和一个盖在转盘上、与叶片前端整体形成的环型护罩。所述模具包括：一个第一模具构件，其中包括用于使转盘后部成型的后部成型构件；一个可与第一模具构件相互配合的第二模具构件，其中包括用于在与后部成型构件相应处使透平风扇前部成型的前部成型构件；一些可径向运动、用于使护罩内面、转盘前面的外部和叶片外表面成型的滑动型芯；以及一些由第一模具构件中后部成型构件延伸到护罩内表面的辅助型芯，用于使叶片内面的凹陷部分的注塑成型。

Description

透平风扇及其制造模具
技术领域
本发明涉及透平风扇及其制造模具；更具体地说，涉及可在一次注模过程中整体成型的透平风扇及其制造模具。
背景技术
一般而言，透平风扇是一种离心式风扇，通过叶片的旋转产生空气的离心力来吹动气体。如图1所示，透平风扇包括：一个中心轮毂1A与驱动马达(未画出)转轴相联结的圆形转盘1；一些在径向间隔均匀配置在转盘1周边并与转盘1垂直的叶片2；以及一个用于支撑叶片2并与叶片2自由端相连的环型护罩3。在透平风扇中，叶片2与转盘1周边的相应切线具有一定倾角。
透平风扇一般采用注塑成型法进行制造。由于其叶片2下部有一些凹槽，使得脱模困难，因此透平风扇难于通过一次注塑而整体成型。为此，现有技术采用分步法制造透平风扇，即由一个注模形成包括转盘1和叶片2的构件“A”，用另一个注模形成护罩3，然后通过超声波或热焊将构件“A”与护罩3结合起来，如图2所示。
按现有技术，分别用不同注模形成一些构件，然后使这些构件结合起来，制造工艺繁多复杂，透平风扇的生产率较低。同时，现有技术的上述制造过程需要采用一些不同注模来制造不同的构件，模具的制造成本将增加透平风扇的生产成本。此外，由于需要将一些构件在后续工序中结合起来，装配中的问题也会使风扇的废品率增加。
发明内容
正是针对上述缺点而进行了本项发明。本发明的一个目的是提供一种透平风扇及其制造模具，使得透平风扇可在单一的注模工艺中整体成型，以提高生产率、减低制造成本和改善产品质量。
由本发明的实施或下述说明将会使本发明的上述及其它特色和优点更为明晰。
本发明的上述及其它目标具体体现在本发明所提供的一种透平风扇中，所提供的透平风扇包括：一个中央部位与驱动马达转轴相联结的转盘；一些径向配置在所述转盘周边并与其整体形成的叶片；一个面向所述转盘、与所述叶片前端整体形成的环型护罩；以及一些在所述转盘相应于所述护罩的部位形成的芯孔，使叶片下部凹陷部分成型的型芯可从所述芯孔中通过。
其中每个所述芯孔的径向宽度等于所述护罩的径向宽度，所述芯孔的形状为三角形。
其中所述转盘的外径大于所述护罩的外径。
本发明的上述及其他目标还体现在本发明所提供的透平风扇制造模具上，所要制造的透平风扇包括：一个中央部位与驱动马达转轴相联结的转盘；一些径向配置在所述转盘周边并与其整体形成的叶片；一个面向所述转盘、与所述叶片前端整体形成的环型护罩；本发明提供的模具包括：一个具有使所述透平风扇后部成型的后部成型模具构件的第一模具构件；一个可与所述第一模具构件配合的第二模具构件，所述第二模具构件在相应于所述后部成型模具构件的区域具有可使所述透平风扇前部成型的前部成型模具构件；一些可做径向运动的滑动型芯，用于使所述护罩的内表面、所述转盘前面的外部和所述叶片的外表面注塑成型；以及一些由所述第一模具构件的后部成型模具构件延伸到所述护罩内表面的辅助型芯，用于使所述叶片内表面的凹陷部分的注塑成型。
其中所述第二模具构件的前部成型模具构件包括由所述护罩内缘规定的三个模塑成型部分：外部成型部分用于使所述护罩的前表面注塑成型，中部成型部分用于使所述护罩的内缘成型，内部成型部分用于使所述转盘的前表面注塑成型。
所述第二模具构件的内部成型部分配置有一些由其周边表面向内延伸的叶片成型槽，用于使所述叶片的前端注塑成型。
每个滑动型芯的注塑成型面配置有一些叶片成型部分，用于使一些相邻叶片的外表面同时成型。
滑动型芯可配置在所述第一或第二模具构件上，可径向运动，另一个第一或第二模具构件配置有向第二模具构件运动方向倾斜的倾斜销，使所述滑动型芯可做径向运动，在一个滑动型芯上配置有与倾斜销相配的倾斜孔。
所述辅助型芯具有三角形截面。
附图说明
以下结合附图的最佳实施例祥述将使本发明的上述及其他特色和优点更为明晰，附图包括：
图1为现有技术透平风扇的透视图。
图2为图1中透平风扇的部件分解透视图。
图3为按本发明实施例的透平风扇透视图。
图4为图3中透平风扇的平面图。
图5为按本发明另一实施例透平风扇制造模具的部件分解透视图。
图6为图5中透平风扇制造模具的剖视图，其中一对模具构件相互接合在一起。
图7和图8为图5中透平风扇制造模具的剖视图，表明模具构件的脱离过程。
图9为一个平面图，表明按图5实施例将模具中滑动型芯组装到一起的状况。
图10为一个平面图，表明图5实施例模具中滑动型芯彼此分离的情况。
具体实施方式
以下，将结合附图说明本发明的最佳实施例，在所有附图中将用相同的数字代码来表示同样的构件。
图3为按本发明一个实施例整体成型的透平风扇的透视图，图4为图3实施例透平风扇的平面图。
如图所示，按本发明一个实施例的透平风扇10包括：一个圆形的转盘11，其中心轮毂11A与转盘11形成整体并与驱动马达的转轴(未画出)相联结；一些径向配置在圆形转盘11周边并与其形成一体的叶片12；以及一个与叶片12的前端形成一体的环型护罩13，其作用在于对叶片12提供支撑并对气流进行导向。
转盘11的中心部分具有前凸的半球形轮毂11A，使透平风扇在与驱动马达相连接时可稳定地旋转。叶片12的配置与转盘11的径向有一定的倾角。更具体地说，如图4所示，叶片12在相对于透平风扇10旋转方向“B”的方向上向外倾斜。此外，叶片12的前端12A在相对于旋转方向“B”的方向上比护罩13的内径更为向内突出。叶片12前端12A的内凸可提高吹风效率。
透平风扇10在转盘11与护罩13相应的区域有一些芯孔14，用于使叶片12下部凹槽12B成型的型芯在注模过程中可穿过芯孔14。芯孔14的作用是使型芯可从中穿过并达到护罩13的内表面，从而提高叶片12的成型性和简化模型的结构。为补偿芯孔14所引起的转盘11周边部分的刚度弱化，可使转盘11的外径大于护罩13的外径。
转盘11每个芯孔14的径向宽度等于护罩13的径向宽度；同时，转盘11每个芯孔14最好为三角形，以简化注塑成型的过程和模型的结构。芯孔14的尺寸应尽量小，以防止芯孔14可能引起的吹风效率降低，同时也便于采用简单的模具使透平风扇10复杂的周边部分成型。以下，将结合模具结构对芯孔进行更详细的说明。
图5-8表明按本发明一个实施例用于制造上述透平风扇10的模具。如图所示，按本发明一个实施例的模具包括第一固定模具构件20和第二拆装模具构件40，所述第二拆装模具构件40可安装在第一固定模具构件20上也可由第一固定模具构件20上拆卸下来。
第一模具构件20包括：由固紧螺钉23相连的第一和第二固定模板21和22；以及一个位于面向第二模具构件40的第二固定模板22中央的后部模具构件24，用于使透平风扇的后部成型。第一和第二固定模板21和22及后部模具构件24具有注流槽25，用于浇注成型材料。后部模具构件24通过固定螺钉26固定于第二固定模板22的中部。在后部模具构件24的中央部位具有凸台状后部成型模具部分27，用于使透平风扇10转盘11的后表面成型。
在第一模具构件20的后部成型模具部分27的周边区域，配置有一些向第二模具构件40凸出的辅助型芯28，用于使透平风扇叶片12的内表面成型。考虑到叶片12的形状和模具各部分的分隔配置，每个辅助型芯28为一个向第二模具构件40凸出并达到护罩13内面的三角形棱柱。
第二模具构件40包括：一个可与第一模具构件20配合使用的可拆装模板41；一个配置在可拆装模板41中央部位的前部模具构件42，用于同第一模具构件20的后部模具构件24配合以使透平风扇的前面成型；以及一些配置在可拆装模板41上、可径向移动的滑动型芯50，用于使透平风扇10的叶片12的外部成型。
如图6-8所示，前部模具构件42包括：一个配置在可拆装模板41中央部位的内面成型模具部分43，用于使护罩13的内表面和由护罩13内径所规定的转盘11的前表面成型；和一个环绕内面成型模具部分43配置在可拆装模板41上的外部成型模具部分44，用于支撑内部成型模具部分43和使护罩13的前面成型。内部成型模具部分43的中央配置有凹陷43A，用于使转盘11的轮毂11A成型，在其径向配置有一些由其周边表面向内倾斜的叶片成型槽47，用于使叶片12的前端成型。前部模具构件42通过其内部和外部成型模具部分43和44可使透平风扇10的前部成型。
所述一些滑动型芯50用于同第一模具构件20的辅助型芯28配合，使转盘11前面的周边部分和位于护罩13下面和内侧的叶片12的外表面成型。如图5所示，滑动型芯50配置在滑轨51上，可径向移动，而滑轨51形成在可拆装模板41的四个侧边上。第一模具构件20的第二固定模板22配置有向第二模具构件40脱离方向倾斜的倾斜销53，使滑动型芯50在第一和第二模具构件20和40相互配合或相互脱离时可在径向运动。滑动型芯50上有倾斜孔52，倾斜销53可插入倾斜孔52之中。
如图9和图10所示，每个滑动型芯50的内表面配置有一些叶片成型面55，使得通过一个滑动型芯50可使一些叶片12得到成型。这样，通过四个滑动型芯50可使一些叶片12同时成型。在本实施例中，径向间隔均匀配置的九个叶片12可通过采用四个滑动型芯50同时成型。由于滑动型芯50的叶片成型面55规定了一个注塑空间，从中可取出第一模具构件20的辅助型芯28，即使在叶片12形状复杂的情况下，也可使滑动型芯的结构得以简化。此外，在本实施例的注塑成型中，仅通过滑动型芯50的径向运动就可使第一和第二模具构件相互配合或相互分离。由于滑动型芯50的叶片成型面55的结构由护罩13的内径向内凸出，当第一和第二模具构件20和40相互连接配合时，叶片成型面与前部模具构件42的内面成型模具部分43和辅助型芯28配合，共同规定了叶片12的注塑空间。
如图8所示，第二模具构件40包括一些脱模销60和一个脱模板61，脱模削60在完成透平风扇10的注塑成型后可使透平风扇10脱模，脱模板61在一定距离内推动脱模透平风扇10前后运动。脱模销60通过可拆装模板41和前部模具构件42向后伸长。
现说明使用本发明这一实施例中模具进行透平风扇的注塑过程。
如图6所示，在第一模具构件20与第二模具构件40相互结合和配合时，后部模具构件24与第一模具构件20的辅助型芯28和前部模具构件42与第二模具构件40的滑动型芯50被组装到一起，从而规定了透平风扇10的注塑空间。更具体地说，辅助型芯28规定了位于护罩13下面的叶片12的内表面部分，同时，一些滑动型芯50规定了位于护罩13下面的叶片12的外表面部分，如图9所示。此后，熔化树脂通过第一模具构件20的注流孔25注入模具成型空间，固化后形成透平风扇10。
为使成型的透平风扇10脱模，首先要使第二模具构件40脱离第一模具构件20，如图7所示。这时，后部模具构件24和第一模具构件20的辅助型芯28首先由成型产品10脱离。因此，注塑成型的透平风扇10仍处于同第二模具构件40相连的状态。在第二模具构件40由第一模具构件20脱离时，通过倾斜销52与倾斜孔53的相互作用，滑动型芯50在径向向外运动并与成型透平风扇10分离。更具体地说，在第二模具构件40由第一模具构件20分离时，滑动型芯50在第一模具构件20上固定倾斜销53的导引下沿滑轨51向外运动。
其次，脱模销60在脱模板61的作用下推动成型透平风扇10向第一模具构件20的方向运动，使成型透平风扇10很容易地脱离第二模具构件40，如图8所示。
如上所述，本发明为透平风扇的制造提供了一种模具，使得通过简单的操作可使复杂的透平风扇一次整体注塑成型，从而可提高透平风扇的生产率、降低制造成本和获得高质量的产品。
除了上述优点之外，由于按本发明的注塑可通过一些辅助型芯使叶片内表面成型，从而可使滑动型芯的结构和运动得到简化，具有复杂叶片形状的透平风扇也可整体注塑成型，而且整个模具的结构也比较简单。
虽然为说明起见公开了本发明的最佳实施例，但熟悉本门技术的人们都会了解，在不超出本发明所申明的权利要求的范围和要义下，对本发明作出增减和修改是可能的。

Claims (29)

1、一种透平风扇，包括：
一个中央部位与驱动马达转轴相联结的转盘；
一些径向配置在所述转盘周边并与其整体形成的叶片；
一个面向所述转盘、与所述叶片前端整体形成的环型护罩；以及
一些在所述转盘相应于所述护罩的部位形成的芯孔，使叶片下部凹陷部分成型的型芯可从所述芯孔中通过。
2、如权利要求1所述透平风扇，其中每个所述芯孔的径向宽度等于所述护罩的径向宽度。
3、如权利要求1所述透平风扇，其中每个所述芯孔的形状为三角形。
4、如权利要求1所述透平风扇，其中所述转盘的外径大于所述护罩的外径。
5、一种透平风扇，包括：
一个中央部位与驱动马达转轴相联结的转盘；
一些径向配置在所述转盘周边并与其整体形成的叶片；以及
一个面向所述转盘、与所述叶片前端整体形成的环型护罩；
其中所述转盘的外径大于所述护罩的外径。
6、一种用于制造透平风扇的模具，所述透平风扇包括：一个中央部位与驱动马达转轴相联结的转盘，一些径向配置在所述转盘周边并与其整体形成的叶片，以及一个面向所述转盘、与所述叶片前端整体形成的环型护罩；所述模具包括：
一个具有使所述透平风扇后部成型的后部成型模具构件的第一模具构件；
一个可与所述第一模具构件配合的第二模具构件，所述第二模具构件在相应于所述后部成型模具构件的区域具有可使所述透平风扇前部成型的前部成型模具构件；
一些可做径向运动的滑动型芯，用于使所述护罩的内表面、所述转盘前面的外部和所述叶片的外表面注塑成型；以及
一些由所述第一模具构件的后部成型模具构件延伸到所述护罩内表面的辅助型芯，用于使所述叶片内表面的凹陷部分的注塑成型。
7、如权利要求6所述制造模具，其中所述第二模具构件的前部成型模具构件包括由所述护罩内缘规定的三个模塑成型部分：外部成型部分用于使所述护罩的前表面注塑成型，中部成型部分用于使所述护罩的内缘成型，内部成型部分用于使所述转盘的前表面注塑成型。
8、如权利要求7所述透平风扇制造模具，其中所述第二模具构件的内部成型部分配置有一些由其周边表面向内延伸的叶片成型槽，用于使所述叶片的前端注塑成型。
9、如权利要求6所述透平风扇制造模具，其中所述滑动型芯的注塑成型面配置有一些叶片成型部分，用于使一些相邻叶片的外表面同时成型。
10、如权利要求6所述透平风扇制造模具，其中所述滑动型芯配置在所述第一或第二模具构件上，可径向运动，另一个第一或第二模具构件配置有向第二模具构件运动方向倾斜的倾斜销，使所述滑动型芯可做径向运动，在一个滑动型芯上配置有与倾斜销相配的倾斜孔。
11、如权利要求6所述透平风扇制造模具，其中所述辅助型芯具有三角形截面。
12、如权利要求1所述透平风扇，其中所述一些叶片在相对于所述转盘的旋转方向上向外倾斜。
13、如权利要求1所述透平风扇，其中所述一些叶片的前端在相对于所述转盘旋转方向上比所述护罩内径更向内凸出。
14、一种透平风扇制造模具，所述有平风扇包括一个转盘、一个护罩和一些叶片，所述制造模具包括：
一个第一模具构件，所述第一模具构件包括彼此相连的第一和第二固定模板和位于第二固定模板中央的后部成型构件；以及
一个面向所述后部成型部分的第二固定模板；
其中所述第一和第二固定模板及后部成型构件具有供给熔化注塑材料的注流槽。
15、如权利要求14所述透平风扇制造模具，其中所述第一和第二固定模板通过固紧螺钉彼此相连。
16、如权利要求15所述透平风扇制造模具，其中所述后部成型构件通过固紧螺钉固定在所述第二固定模板的中央。
17、如权利要求14所述透平风扇制造模具，其中所述后部成型构件包括一个在其中央凸出的后部成型部分，用于使所述透平风扇转盘的后表面的注塑成型。
18、如权利要求17所述透平风扇制造模具，其中所述后部成型构件进一步包括一些配置在其周边并向所述第二模具构件凸出的辅助型芯，用于使所述一些叶片的内表面注塑成型。
19、如权利要求18所述透平风扇制造模具，其中每个所述辅助型芯为一个与所述叶片形状相应、向所述第二模具构件凸出并达到所述护罩内表面的三角棱柱。
20、如权利要求14所述透平风扇制造模具，其中所述第二模具构件包括：
一个可前后运动并同所述第一模具构件配合的可拆装模板；
一个位于所述可拆装模板中央并可与所述后部成型构件配合的前部成型构件；以及
一些配置在所述可拆装模板上并可进行径向运动的滑动型芯，用于使所述叶片的外部和所述转盘前面的圆周部分的注塑成型。
21、如权利要求20所述透平风扇制造模具，其中所述前部成型构件包括：
一个配置在所述可拆装模板中央的内部成型构件，用于使所述护罩的内表面和所述转盘前表面的注塑成型；
一个环绕所述内部成型构件和配置在所述可拆装模板上的外部成型构件，用于支撑所述内部成型构件和使所述护罩的前表面注塑成型。
22、如权利要求21所述透平风扇制造模具，其中所述内部成型构件包括：
一个位于其中央的凹陷部分，用于使所述透平风扇的轮毂注塑成型；
一些径向配置并由其周边表面向内倾斜的叶片成型槽，用于使所述叶片前端的注塑成型。
23、如权利要求14所述透平风扇制造模具，其中所述第二固定模板包括一些向所述第二模具构件脱离方向倾斜的倾斜销，使得所述滑动型芯在所述第一和第二模具构件相互接合和彼此脱离时可做径向运动。
24、如权利要求23所述透平风扇制造模具，其中所述可拆装模板包括配置在其四边的滑轨，所述滑动型芯可沿所述滑轨做径向运动。
25、如权利要求23所述透平风扇制造模具，其中所述滑动型芯包括一些可接受所述倾斜销的倾斜孔。
26、如权利要求25所述透平风扇制造模具，其中在所述每个滑动型芯的内表面进一步包括一个使所述叶片成型的叶片成型面。
27、一种透平风扇的注塑成型工艺，包括：
使第一和第二模具构件相互组配以规定透平风扇的注塑空间；
通过第一模具构件的注流槽注入熔化树脂。
28、如权利要求27所述注塑成型工艺，进一步包括：
沿固定在所述第一模具构件上的所述倾斜销的方向引导所述滑动型芯，使其眼所述第二模具构件的滑轨向外运动，使所述第二模具构件脱离所述第一模具构件。
29、一种可采用单一操作使复杂形状的透平风扇整体成型的透平风扇注塑模具。
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