一种叶轮的注塑模具的制作方法

本实用新型属于模具注塑技术领域，涉及一种叶轮的注塑模具，适用于敞开式大型叶轮的注塑加工制造。

背景技术：

在重型商用车领域，大排量发动机必须配备大型机械水泵，相应也配备厚重、偏大的大型叶轮，大型叶轮直径都在130-180mm。同样的，用于商用车冷却系统的水泵必须功率大，负荷高，大叶轮除了要有很高的机械强度、高刚性，还要耐疲劳、耐水蚀、耐化学性，最后还必须有高精度的尺寸和结晶稳定性。

现有应用于重型商用车的大型叶轮一般是金属件或ppo塑料件，金属件若要达到精度，要用cnc加工，其造价奇高；考虑水蚀和防锈，选材和材料成本也很高。那么ppo塑料同样总体性能都比pps差，成型8-20mm厚的产品，无论是收缩性控制还是结晶稳定性，pps玻纤增强型大型叶轮是较优的。

玻璃纤维增强pps材料流动性很差，现有的注塑模具在使用这种材料注塑时大型叶轮，会造成填充不均匀，大型叶轮一些部位收缩不一致，在成型后出凹陷和表面不平整的问题，影响其外观和功能。

技术实现要素：

为了解决现在技术的问题，本实用新型的目的在于提供一种叶轮的注塑模具，主要是采用40％玻璃纤维加强pps工程塑料作为注塑材料时，填充更加均匀，收缩接近一致性，保证注塑后的叶轮外观和尺寸精度及稳定性。

本实用新型是通过以下技术方案来实现的。

本实用新型的技术方案是一种叶轮的注塑模具，包括有上模芯，下模芯、下模镶件，上模排气镶件组和下模排气镶件组；

在所述上模芯上设有用于成型轮毂一面的第一分型面，在所述下模芯上设有用于成型轮毂另一面的第二分型面；

在所述下模芯上还设有用于成型叶片的贯通的第一叶片槽，所述第一叶片槽平行于所述下模芯的运行方向，所述下模镶件连接在所述下模芯的下方，所述下模镶件设有与第一叶片槽配合的第二叶片槽；

所述上模排气镶件组安装在所述上模芯的第一分型面上，所述下模排气镶件组安装在所述下模芯的第二分型面上。

本技术方案的有益效果在于，通过在分型面设置排气镶件组，使得型腔中的气体得以从排气镶件组的缝隙中逃逸，增加注塑材料的流动性阻力，使填充快速且均匀；此外，由于叶片比较簿且高，在下模芯上的第一叶片槽很深，太深的槽对模具加工难度大，因此很难保证每个叶片的高度是一致的，将第一叶片槽加工在贯通，将叶片顶部的成型由下模镶件上的第二叶片槽来决定，第二叶片槽可以要求很浅，容易加工，容易保证每个叶片的高度是一致的。

在该技术方案的一个实施例中，所述上模排气镶件组包括至少一个上模排气镶件组件，所述上模排气镶件组件包括上模排气固定框和多个上模排气件，多个上模排气件固定嵌入在所述上模排气固定框上，每个所述上模排气固定框安装在第一分型面的一个上模排气镶件槽中。

在该技术方案的一个实施例中，所述上模排气镶件组包括四至八个所述上模排气镶件组件，所有的所述上模排气镶件组件以上模芯中心轴圆周阵列排布设置。

在该技术方案的一个实施例中，所述上模排气镶件槽的底面设有上模排气孔，所述上模排气孔连通所述上模排气镶件槽和所述上模芯的上表面。

在该技术方案的一个实施例中，所述上模芯还设有多个上模镶针，所述上模镶针以上模芯中心轴圆周阵列排布设置，用于成型叶轮的安装孔，所述上模镶针还延伸插入至所述下模芯中具有导向作用。

在该技术方案的一个实施例中，所述下模下模排气镶件组包括有至少一个下模排气镶件组件，在下模芯上设有用以容置所述下模排气镶件组件的下模排气镶件槽；所述下模排气镶件槽贯穿所述下模芯至所述下模芯的下表面或侧面。

在该技术方案的一个实施例中，所述下模排气镶件组包括三至八个所述下模排气镶件组件，所有的所述下模排气镶件组件以下模芯中心轴圆周阵列排布设置。

在该技术方案的一个实施例中，所述下模排气镶件组件包括多个下模排气单元，其中至少一个所述下模排气单元设置在第二分型面的侧边并且朝向所述下模芯的侧面排气，余下的所述下模排气单元设置于第二分型面的下模排气镶件槽并且朝向所述下模芯的下表面排气。

在该技术方案的一个实施例中，所述下模排气镶件组件包括第一下模排气单元、第二下模排气单元、第三下模排气单元和第四下模排气单元；

所述第一下模排气单元设置在第二分型面的侧边并且朝向所述下模芯的侧面排气，所述第二下模排气单元、所述第三下模排气单元和所述第四下模排气单元设置于第二分型面的下模排气镶件槽并且朝向所述下模芯的下表面排气。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对本实用新型实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，下面描述中的附图仅仅针对的是一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例中的大型叶轮的结构视图。

图2是本申请实施例中的大型叶轮的另一结构视图。

图3是本申请实施例中的注塑模具的结构分解视图。

图4是本申请实施例中的下模芯的第二分型面的正面视图。

图5是本申请实施例中的下模芯的下表面的正面视图。

图6是本申请实施例中的下模芯的下表面的立体视图。

图7是本申请实施例中的上模芯和上模排气镶件组的结构视图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型公开的范围之内。

在后续的描述中，使用诸如“模块”、“部件”，“组件”或“单元”等的后缀仅为了有利于本实用新型的说明，其本身并没有特定的意义。因此可以混合地使用。

下面通过具体实施例结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

实施例

如图1、图2所示，一种大型叶轮10包括有轮毂101和叶片102，叶片垂直连接在轮毂上，并在轮毂的一侧沿中心轴呈圆周阵列于四周，叶片数量是八片，叶轮体积大，轮毂和叶片都很厚实。

叶片102中间位置的高度比叶轮四周开口的高度大，在没有叶片的上侧面沿中心孔有一圈第一圆环隆起1011，中心孔隆起位置又开有一个三角形槽位，这个三角形槽位是叶轮的安装固定功能，设有安装孔103，而在外圆又设有一圈第二圆环隆起1012，这样在没有叶片的上侧面形成高-低-次高三段圆环轨迹；在设有叶片的下侧面中心位置沿孔位形成一个喇叭形隆起1013，叶片端面与中心轴呈75-80度夹角，在注塑模具中，没有叶片的上侧面朝向上模芯，设有叶片的下侧面朝向下模芯。

大型叶轮用40％玻璃纤维加强pps工程塑料，接近金属性能，具有高强度，高刚性和耐油性，耐腐蚀，耐水解，化学稳定性，是各种液态工作媒介中最佳的材料选项。

大型叶轮要求额定的扭矩测试为70nm，在大功率的水泵中，高转速的叶轮加上本身自重，必须达到额定扭矩，因为是水泵叶轮，叶轮在水泵内的装配间隙必须也是额定值，只有这样才能达到功效，充分给发动机冷却，装配间隙过小，零件尺寸就必须达到额定精度，大叶轮在兼顾机械强度和尺寸精度两个方面有很大的挑战。

用于大叶轮的40％玻璃纤维加强pps工程塑料是模具温度越高，结晶性越好，机械强度也越好，但是过高的模温，产品容易收缩变形，严重影响尺寸精度，模具持久性和制造性也是很大的挑战，作为重卡发动机冷却系统的水泵叶轮，必须保证稳定的机械强度和尺寸精度。

如图3至7所示，本实施例是一种注塑模具，用于采用40％玻璃纤维加强pps工程塑料注塑上述的大型叶轮。

注塑模具包括有上模芯20，下模芯30、下模镶件60，上模排气镶件组40和下模排气镶件组50；上模芯与下模芯都是呈圆柱状结构，在上模芯20的下表面设有用于成型轮毂101一面的第一分型面201，在下模芯30的上表面设有用于成型轮毂101另一面的第二分型面301。

上模排气镶件组40安装在上模芯20的第一分型面上，具体的是，在第一分型面上向内凹入形成有多个上模排气镶件槽202，并且上模排气镶件槽贯通至上模芯的上表面，例如在上模排气镶件槽的底面设有上模排气孔203，上模排气孔连通上模排气镶件槽202和上模芯20的上表面204。

上模排气镶件组40包括四个上模排气镶件组件，所有的上模排气镶件组件以上模芯中心轴圆周阵列排布设置。每个上模排气镶件组件包括有上模排气固定框401和多个上模排气件402，多个上模排气件固定嵌入在上模排气固定框上，上模排气固定框嵌入安装在上模排气镶件槽202中。

注塑的高温熔体进入型腔后，波前锋由于剪切热和摩擦热，波前锋前端气体迅速升高至400度左右，气体会从上模排气件之间的缝隙排出。

在上模芯20还固定安装设有三个上模镶针70，上模镶针以上模芯中心轴圆周阵列排布设置，即呈正三角排列，用于成型叶轮的安装孔103，上模镶针还延伸插入至下模芯中具有导向作用。

在下模芯30上还设有用于成型叶片102的贯通的第一叶片槽302，第一叶片槽数量与叶片一致，为八个，第一叶片槽302平行于下模芯的中心轴，第一叶片槽以下模芯的中心轴呈圆同阵列排布。

下模镶件60连接在下模芯30的下方，在下模镶件设有与第一叶片槽302配合的第二叶片槽601，第一叶片槽与第二叶片槽共同构成每个叶片的成型腔。

下模排气镶件组50安装在下模芯30的第二分型面301上，具体的是，在下模芯上设有用以容置下模排气镶件组件的下模排气镶件槽303，下模排气镶件组嵌入安装在这些下模排气镶件槽中，下模排气镶件槽贯穿下模芯至下模芯的下表面或侧面。

下模排气镶件组包括四组下模排气镶件组件，四组下模排气镶件组件以下模芯中心轴圆周阵列排布设置。

每组下模排气镶件组件包括四个下模排气单元，其中一个下模排气单元设置在第二分型面的侧边并且朝向下模芯的侧面排气，余下的下模排气单元设置于第二分型面的下模排气镶件槽并且朝向下模芯的下表面排气。

具体的是，下模排气镶件组件50包括第一下模排气单元501、第二下模排气单元502、第三下模排气单元503和第四下模排气单元504；第一下模排气单元设置在第二分型面的侧边并且朝向下模芯的侧面排气，第二下模排气单元、第三下模排气单元和第四下模排气单元设置于第二分型面的下模排气镶件槽并且朝向下模芯的下表面排气。

通过上模芯和下模芯在分型面设置排气镶件，当pps材料的高温熔体进入型腔后，波前锋由于剪切热和摩擦热，波前锋前端气体迅速升高至400度左右，由于12组排气镶件和上下模芯构成的充分的排气系统，气体得以从排气镶件和排气镶件槽的缝隙中逃逸，注塑出的大型叶轮无论从外观，尺寸及性能都得以合格。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上内容是结合具体的实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换。