飞机空调零件模具设计分析

逄守良

摘 要：飞机上的零件不仅有金属，也有非金属，在飞机上有很多辅助设施，例如飞机上的空调，这是为旅客提供服务的设施，而空调的零件有些是非金属，是塑料的，本文研究的是民用飞机空调塑料零件的成形研究，注射工艺的设计，型腔与型芯的研究以及塑料模具重要位置零件设计。

关键词：注射工艺；型腔与型芯；塑料模具重要位置零件设计

中图分类号：V267 文献标志码：A

1 注射工艺

模具的设计总体要求是保证零件的质量前提下，保证零件的加工效率，所以设备的制造精度最重要，这就使得零件的尺寸和公差要严格，模具的设计步骤如下：

（1）工艺分析，通过飞机零件的结构进行模具分析，选择合理的设计理念和制造方法。

（2）结构分析，工艺分析完成之后，通过满足设计要求的前提，设计模具的结构，采用什么样的结构，动力装置等。

（3）设计计算，将主题结构论证完成之后，需要对零件进行设计计算。

（4）绘制零件图和装配图以及主要结构的校验。

（5）编写主要说明书和工艺文件。

飞机塑料零件的模具设计中，注射工艺的计算与研究是非常重要的，它的设计直接影响零件的质量，在对注射工艺分析时候需要对塑体的体积和质量进行计算，原因是需要确定注射机的型号，以免不能满足要求，通过质量、体积和密度三者之间的关系进行计算。

注射模具的设计主要是对模具的型腔、分离面、排列方式和冷却系统进行设计，分离面的选择是非常重要的，零件的结构和要求不同，选择的位置也会不同，例如如图1所示分离面的选择位置。

如果零件的表面质量没有要求，同时为了避免在浇注或者认为破坏上端面，所以选择图1中水平分型的方式，在零件的下沿进行分离。

型腔的排列方式和数量的确定关系到生产效率，数量可以通过以下公式计算：

式中：

K—注射量的利用系数，取0.8；

M—注射机允许最大注射量；

m1—单个塑体的质量或体积；

m2—浇注所需的质量或体积。

2 型腔与型芯

模具的型腔采用双腔可以保证加工效率，而双腔在结构布局上有两种，如图2所示。

图2中的（a），这种排列方式便于设置侧向分型抽芯机构，但是缺点就是从注射点到另一端的流程较长，这种方式需要加工的零件结构小，而（b）的排列方式会避免这种缺陷。

模具型腔设计需要对浇口进行设计，而浇口的形式有很多种，如图3所示，浇口的设计要满足简单、方便、装配容易的要求，图中（b）、（c）、（d）的形式比較复杂，这种浇口主要是应用在大型零件上，定位圈可以对注射机注射进行修正和浇注时候有一定的存储，快速浇注，（e）的形式不易拆装，（f）的形式在浇注时候容易出现外溢，根据这些形式的对比，最终选取（a）形式作为模具的浇口。

1—定模座板；2—浇口套；3—定位圈

图3浇口形式

抽芯的设计要求如下：

（1）型芯的尺寸和结构比较小，所以需要装配在滑块上，为了防止松动，所以要有一定的连接强度。

（2）滑块在滑动中需要运动顺畅，稳定不要有跳动。

（3）在注射的时候需要承受侧向压力，可以将压紧块和模板制成一体。

3 塑料模具重要位置零件设计

（1）导向机构设计，导向机构要满足定位和导向的作用，该机构主要是上下模之间的导向，保证它们之间的相对位置，同时还要能承受侧向压力。

（2）顶出机构、复位机构，该机构是将零件加工完成之后顶出和模具复位的作用，顶出机构通过推杆的形式，在设计上需要考虑推杆的数量，要保证零件均匀受力推出，同时推杆应该设置在模具强度最好的位置，复位杆设计也是需要满足复位时候能到位，具有一定的推力。

（3）凸凹模的设计，凹模的设计上采用镶嵌式结构，主要原因是模具采用双腔，且材料利用率要高，所以将流道和浇口镶嵌在凹模上，凸模设计上满足零件的尺寸，根据零件图进行设计，并且具有一定的强度，主要是与凹模合成零件的形状。

在对飞机空调零件模具设计的时候，需要考虑塑件的收缩率，它会引起零件的尺寸误差，其尺寸变化值为：

δ=（δmax-δmin）L

式中：

δ—塑料收缩引起的尺寸误差；

δmax—塑料最大收缩率；

δmin—塑料最小收缩率；

L—塑件的基本尺寸。

结论

飞机空调塑料零件的制造方法一般都是通过模具成型的，这就使得模具的质量直接影响零件的质量，不像金属元件还可以进行精加工，所以模具的精度和成型技术要高、要精确，塑料零件的成型主要取决于模具的设计与制造质量，同时还与工艺有关，只有将模具的等级提高起来才能保证飞机零件的质量。

参考文献

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[2]张如彦，王润木，孙鸿宜.塑料注射成型与模具[M].北京：中国铁道出版社，1997.

[3]陈万林.实用塑料注射模设计与制造[M].北京：机械工业出版社，2000.

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