<<路由器面壳模具设计要点>>

carlosliu

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路由器面壳模具设计要点

Carlosliu

1. 引言
路由器在计算机网络中有着举足轻重的地位，是计算机网络与用户连接的桥梁。通过它不仅可以连通不同的网络，还能选择数据传送的路径，并能阻隔非法的访问。 路由器具有四个要素：输入端口、输出端口、交换开关、路由处理器和其他端口，这些端口分布在壳体的四周。 路由器外壳对于路由器的性能具有很大的影响，材料和产品结构设计必须具有抗静电、易散热的特性。 根据其性能要求，路由器通常选择抗静电性能良好的 PS 塑料制作。

2. 制品分析
路由器面壳产品图如图 1 所示。 塑件材料为 HIPS，缩水率为 1.0045， 塑件壁厚 1.80mm,塑件尺寸为 215.50mmX 157.50 mm x 22.50 mm.塑件质量为 82.50 克。
塑件外表面有多排散热孔， 散热孔大端直径 3.1mm，小端直径 2.9mm，中心距 7mm. 产品技术要求为塑件不得存在银纹、熔接痕、充填不满、顶白和毛边等各种缺陷， 塑件尺寸须符合尺寸公差，不得存在翘曲变形，其两个方向的最大弯曲度必须分别小于 0.2 mm.
从产品图图 1 可以看出，塑件的四周均需要设计侧向分型与抽芯机构， 其中 3 处为后模滑块， 指示灯孔处为前模滑块。 内侧有 3 处扣位需要设计斜顶，模具设计的难点在于设计合理的抽芯机构和镶件设计，确保塑件达到设计要求。

3. 模具设计要点
3.1 模具排位： 塑件尺寸较大， 结构比较复杂， 4 个方向抽芯，因此设计 1 出 1 的型腔排位比较合理。模具设计图见图 2，模胚为龙记标准简化细水口模架， LKM FCI4545 A90 B90 C120-400，为保证加工精度， 模架的精框由模架厂家加工，以减小应力和变形。 客户的注射机为 FANUC 150 吨注塑机， 经核算其塑化能力和锁模力能够达到要求。
对于四周大滑块抽芯的模具， 滑块的方向值得注意， 通常是在模具图纸上标注天侧。 路由器面壳模具三面后模滑块， 一处前模滑块， 出于安全考虑需要注意不能将前模滑块设计设计在天侧， 实际设计在非操作侧。


3.2 开模方向与分型面：
塑件的分型面为一个平面，确定分型面的关键在于合理确定顶面散热孔的分型面。如果将散热孔留在动模成型，则塑件的顶出力较大，塑件外观面沿着散热孔边缘易出毛边，且散热孔边缘较尖锐，产品不美观。如果将散热孔设计在定模成型，则需要加大斜度，防止其粘定模，为此大小端的直径差做到 0.2，便于脱模。实际模具设计采用将散热孔在定模成型，见图 3。
由于散热孔设计在定模，相邻散热孔边距不足 4mm，散热孔的数量又非常多，这些孔如果用镶针镶出，则线切割的工作量巨大，影响到制模周期和模具成本，更关键的是会严重影响型腔的强度，冷却运水亦很难布置。为此型芯与型腔均采用日本进口钢材 NAK80 设计制作，散热孔部位用高速 CNC 加工，避免人工抛光等手工加工，确保塑件的外观质量。


3.3 浇注系统设计：
浇注系统的设计除了满足塑料充填外，浇口的位置不得影响塑件的外观。路由器面壳四周均需要设计滑块抽芯，因此周边无法设计浇口， 根据模流分析， 塑件需要设计两个点浇口。 故将一个点浇口设计在塑件顶面的贴标签位置，即中间的矩形位置， 另一个浇口设计在散热孔里（散热孔有一部分是盲孔） 模具属于三板模点浇口进胶。流道截面为梯形，主流道对面设置长的冷料井，便于收集冷料，利于模具充填。


3.4 顶出系统设计：
塑件的散热孔全部处在定模成型，开模后，这些孔对型芯没有包紧力， 塑件侧边 4 周均有滑块抽芯， 外侧没有包紧力。 塑件的 3 支斜顶具有较大的顶出力，其余的骨位附近，均设计了推杆顶出。需要注意的是，动模推杆的设计在满足顶出的同时，不能与散热孔处的定模相碰，以免长期接触，使定模磨损。


3.5 侧向分型与抽芯机构设计：
塑件四周均需要设计滑块抽芯机构， 四周的抽芯距离都很小，但是滑块宽度较大，滑块所受侧向力比较大，锁紧滑块的斜楔采用在模架上原身留出，在模架厂开精框时一并加工到位。 原身留的斜楔具有刚性好的特点，适合大面积抽芯的滑块锁紧。 3 个后模滑块均采用斜导柱驱动，斜导柱驱动结构简单可靠，因而得到广泛应用。滑块斜面上设计了耐磨板，组装时便于调节滑块。 灯孔部位及其两个垂直的平面， 设计了独特的 45° 前模滑块， 同样采用斜导柱抽芯。 滑块材料均为进口 NAK80,氮化处理。

3.6 冷却系统设计
模具的温度在很大程度上决定了冷却时间，模具的冷却系统需要均衡地带走一定的热量，使模具保持在容许的低温状态有利于缩短注塑周期。达到冷却速度平衡，成型性能良好，成型件尺寸稳定，防止变形，物理性能良好和无外观缺陷。使模具保持在适合于 PS 注塑的温度，则可以改善成型性能。定模和动模和 3 个后模滑块冷却运水如图 2 所示， 所有运水直径均为￠10mm。

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2017.07.25

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carlosliu

原创作品，学习的好资料。