外光柵精密注塑模具可行性分析與設(shè)計(jì)，東莞市馬馳科注塑模具廠表示外光柵是電動(dòng)自行車光電傳感器中一個(gè)關(guān)鍵性的注塑件，其壁厚為1~1.5mm,在內(nèi)圓柱壁上有著矩形齒。外光柵不允許有變形和錯(cuò)位的現(xiàn)象，齒槽間不允許有飛邊和毛刺的存在。在采用了內(nèi)、外脫件板雙重脫模機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)之后，確保了外光柵不變形的技術(shù)要求。通過注塑模具動(dòng)模內(nèi)型芯和動(dòng)模外型芯之間配合精密的組裝成一體，以及它們與定模型芯精密內(nèi)、外形的加工，可以解決外光柵飛邊、毛刺和錯(cuò)位的問題。

一、內(nèi)外光柵工作原理

騎電動(dòng)自行車在負(fù)重或爬坡時(shí)，騎車人會(huì)感到十分地吃力，此時(shí)騎車人會(huì)用力蹬以增加助力。東莞市馬馳科注塑模具廠為了減輕騎車人負(fù)重或爬坡時(shí)的負(fù)擔(dān)，發(fā)明了一種光電傳感器。它是以光電信號(hào)的轉(zhuǎn)換增加電機(jī)功率，以便使騎車人感覺更為輕松。

外光柵內(nèi)圓柱壁上制有矩形齒槽，內(nèi)光柵外圓柱壁上也制有矩形齒，并且內(nèi)光柵30個(gè)齒槽與外光柵30個(gè)齒之間錯(cuò)位的角度是2°.飛輪被制成外盤和內(nèi)盤兩個(gè)部分，其中外光柵是固定在外盤上，內(nèi)光柵是固定在內(nèi)盤上。隨著腳蹬曲柄上腳踏的轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)著內(nèi)、外盤上內(nèi)、外光柵作相對(duì)的轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使得內(nèi)、外光柵之間的齒與齒槽間光隙時(shí)而增大時(shí)而減少。如此光電管發(fā)出和接收光的信號(hào)也就發(fā)生了時(shí)而開啟時(shí)而關(guān)閉、時(shí)而強(qiáng)時(shí)而弱的變化。電路將這種光的信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓的信號(hào)，電壓的信號(hào)輸入經(jīng)控制器轉(zhuǎn)變成電機(jī)輸出的功率，可以使電機(jī)的功率增大或減弱。從而使得騎車人在負(fù)重或爬坡時(shí)，感覺到如同在平地上騎車一般輕松。

外光柵精密注塑模具可行性分析與設(shè)計(jì)，內(nèi)、外光柵是電動(dòng)自行車光電傳感器中的兩個(gè)關(guān)鍵性注塑件。外光柵壁薄，不允許有變形和錯(cuò)位的現(xiàn)象。在內(nèi)圓柱壁上有著矩形齒槽，齒槽間不允許有飛邊和毛刺的存在。外光柵的飛邊和毛刺及矩形齒錯(cuò)位的存在，會(huì)影響到光線的通過，繼而影響到電壓脈沖信號(hào)。如此30個(gè)矩形齒脫模時(shí)，所產(chǎn)生的脫模力很大。如注塑模具脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)不當(dāng)，容易造成外光柵的變形，甚至是頂破裂。

二、外光柵形體分析和技術(shù)要求

外光柵是電動(dòng)自行車光電傳感器中的一個(gè)重要注塑件，其質(zhì)量的優(yōu)劣直接影響著光電傳感器的性能。而外光柵形體上總是會(huì)存在著決定注塑模具結(jié)構(gòu)的要素，只要將這些要素提取出來，再找到解決這些要素的方案就能夠制訂出注塑模具的結(jié)構(gòu)方案。

(1)外光柵的資料，材料：ABS,其流動(dòng)性好，有利于塑料熔體的填充;收縮率：0.7%,注射機(jī)型號(hào)：SZ-63/500A。

(2)外光柵的形體分析，外光柵外徑的底壁厚度為1.5mm,內(nèi)、外圓柱壁厚僅為1mm.在內(nèi)圓柱壁上有著矩形齒。

(3)外光柵的技術(shù)要求，只有從外光柵的形體分析中找出影響它的技術(shù)要求之后，才能夠找到處置外光柵技術(shù)要求的注塑模具結(jié)構(gòu)方案，這種技術(shù)要求就是決定外光柵注塑模具結(jié)構(gòu)方案的要素。

①外光柵矩形齒槽：不允許有飛邊和毛刺的存在，因?yàn)?0個(gè)齒槽的內(nèi)圓柱壁處的脫模力很大，若脫模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)得不當(dāng)，將會(huì)使外光柵產(chǎn)生嚴(yán)重的變形，甚至脫模時(shí)會(huì)將外光柵頂破裂。

②外光柵的“變形與錯(cuò)位”要素：由于外光柵直徑較大而壁厚僅有1~1.5mm,是屬于薄壁型注塑件，加上內(nèi)、外光柵裝配后的間隙很小。因此，它是不能有絲毫“變形與錯(cuò)位”的缺陷。因?yàn)檫@不僅影響著外光柵的強(qiáng)度，還會(huì)影響內(nèi)、外光柵的轉(zhuǎn)動(dòng)和性能及裝配要求。

③“型孔”和“圓柱體”要素：它們的存在都會(huì)影響到注塑模具的結(jié)構(gòu)。而影響到電壓脈沖信號(hào)。如此30個(gè)矩形齒脫模時(shí)，所產(chǎn)生的脫模力很大。如注塑模脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)不當(dāng)，容易造成外光柵的變形，甚至是頂破裂。

三、外光柵注塑模結(jié)構(gòu)方案

東莞市馬馳科注塑模具廠根據(jù)外光柵上不允許存在“變形與錯(cuò)位”的技術(shù)要求，首先是要解決矩形齒槽脫模時(shí)所需較大脫模力的問題，再解決外光柵內(nèi)、外形錯(cuò)位的問題，解決外光柵齒槽間毛刺和飛邊的問題。只有這樣才能制訂好注塑模具的結(jié)構(gòu)方案，之后才可以著手模具的設(shè)計(jì)。

(1)澆口的設(shè)置：由于外光柵是典型的薄壁型注塑件，為了防止注塑件出現(xiàn)填充不足的缺陷，在動(dòng)模內(nèi)型芯的內(nèi)圓周上設(shè)置了三個(gè)側(cè)澆口。

(2)處置外光柵變形要素注塑模具結(jié)構(gòu)方案：動(dòng)模內(nèi)型芯上制有矩形齒，內(nèi)下脫件板上制有矩形齒槽，矩形齒安裝在矩形齒槽之內(nèi)。動(dòng)模內(nèi)型芯是固定不動(dòng)的，內(nèi)下脫件板在推桿作用之下可以產(chǎn)生脫模運(yùn)動(dòng)，從而可使內(nèi)下脫件板將動(dòng)模內(nèi)型芯齒槽中外光柵的30個(gè)齒同時(shí)頂脫模。還采用了內(nèi)上脫件板和內(nèi)下脫件板組合型脫件板及外脫件板進(jìn)行外光柵的雙重脫模。這樣可以大面積進(jìn)行雙重外光柵整體脫模的形式，確保了外光柵脫模時(shí)的不變形。

(3)外光柵錯(cuò)位要注模構(gòu)方案：主要是通過動(dòng)模外型芯之間精密配合組裝成一體。它們與定模型芯型腔精密加工，以確保模具成型件相對(duì)位置的精度不會(huì)產(chǎn)生外光柵錯(cuò)位的現(xiàn)象。

(4)外光柵矩形齒之間不能出現(xiàn)飛邊和毛刺的處置工藝方法：動(dòng)模內(nèi)型芯上矩形齒槽和內(nèi)下脫件板上矩形齒的加工，可以采用慢走絲線切割加工。齒槽和齒的單邊間隙保證在0.01mm之內(nèi)，便可以確保外光柵成型時(shí)30個(gè)齒間不出現(xiàn)飛邊和毛刺。

四、外光柵注塑模設(shè)計(jì)

外光柵精密注塑模具可行性分析與設(shè)計(jì)，注塑件脫模結(jié)構(gòu)，塑料熔體在填充動(dòng)模內(nèi)型芯的矩形齒槽之后，內(nèi)下脫件板的30個(gè)齒在脫模時(shí)，是同時(shí)將矩形齒槽中外光柵的30個(gè)齒頂出。這就解決了注塑件30個(gè)矩形齒會(huì)因脫模力太大，如不能同時(shí)頂出時(shí)所造成注塑件嚴(yán)重的變形，甚至有被撕裂的可能性。內(nèi)上脫件板又以外光柵的79.38%的脫模面積將其整體脫模，這就確保了外光柵不會(huì)產(chǎn)生脫模變形的缺陷。注塑模具開模時(shí)，定模小型芯與外光柵的內(nèi)孔產(chǎn)生分離，由于30個(gè)齒的作用外光柵必定會(huì)滯留在動(dòng)模外型芯上。內(nèi)上

脫件板和內(nèi)下脫件板在推桿的作用之下，脫離動(dòng)模外型芯時(shí)，只存在著0.83mm的徑向單邊間隙，從而可以使外光柵順利地整體脫模。動(dòng)模內(nèi)型芯與動(dòng)模外型芯之間是采用錐圓柱形無間隙的密合，因而不會(huì)出現(xiàn)由于產(chǎn)生了間隙而出現(xiàn)毛刺的現(xiàn)象。內(nèi)上脫件板和內(nèi)下脫件板以推桿相連接成整體，定模型芯開啟之后，在注射機(jī)頂桿作用下，安裝在推板中推桿帶動(dòng)著內(nèi)上脫件板和內(nèi)下脫件板將外光柵30個(gè)齒和內(nèi)形同時(shí)頂脫模。與此同時(shí)，外光柵外圓柱在外脫件板的作用下整體脫模。

外光柵精密注塑模具可行性分析與設(shè)計(jì)，外光柵齒的變形，東莞市馬馳科注塑模具廠可通過內(nèi)下脫件板的齒進(jìn)行同時(shí)脫模，從而解決了外光柵30個(gè)齒所需較大脫模力的問題。內(nèi)、外脫件板雙重脫模機(jī)構(gòu)，解決了外光柵變形和破裂的問題。成型件精密定位和精密加工工藝方法，解決了外光柵的錯(cuò)位問題。動(dòng)模內(nèi)型芯與內(nèi)下脫件板30個(gè)齒慢走絲線切割精密加工，解決了外光柵齒槽間出現(xiàn)毛刺和飛邊的問題。只有將影響外光柵成型的所有因素找準(zhǔn)找全，并且找對(duì)影響這些因素的措施和機(jī)構(gòu)，注塑模具的設(shè)計(jì)才能獲得成功。