本帖最后由 般运工 于 2016-6-6 10:11 编辑
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笔记本电源适配器插头注塑模设计
Carlos.Liu
1. 引言
本文以笔记本电源适配器插头注塑模具设计为例，重点介绍嵌件在模具中的安装形式和注意事项。 笔记本电源适配器是笔记本电脑工作的动力之源，里面是个高品质的开关电源，其工作原理与彩电等家电中的开关电源是一样的，它的作用是为笔记本电脑提供稳定的低压直流电（一般在 12~19V 之间）。笔记本的电源适配器均为全密封小体积设计，而其消耗的功率一般可达 35~90W,所以内部温度较高，特别是在炎热的夏天，触摸工作中的电源
适配器会有烫手的感觉。每个笔记本电源适配器都带有一个插头，插头组装在笔记本电源适配器的一个端面，用来连接电源线。 插头的四周都有一个槽， 笔记本电源适配器的上下壳卡在这个槽里，通过超声波焊接组装在一起， 如图 1 所示。 插头上有 3 个铜电极，分别嵌在塑件的 3 个孔里，这 3 个铜电极 1 大 2 小，两种尺寸规格， 见图 3， 需要注塑前插在模具里准确定位， 这 3 个铜电极需要做好平行度，其平行度不能超过 0.03.因此，此套模具关键在于插针以及插针后的顶出。
图 1 笔记本电源适配器及插头照片
2. 制品分析
前已述及， 笔记本电源适配器内部温度较高，塑料在高温下长期工作会有老化， 因此， 笔记本电源适配器插头的材料需要有抗老化性。通常选用 PC 原料（ 不能使用抽粒料） 作为插头的注塑材料。注塑时，为了节约成本，注塑厂家往往会在 PC 料里掺进水口料，这样会使插头的耐老化性能大大
降低，因而，正常的注塑工艺要求，水口料不得超过 5％， 插头的生产批量非常大，这就要求模具的型腔数量较多才使注塑能够经济进行。 经过分析，本套模具选择了 1 出 12 的设计， 插头外表面有类似于蚀纹的火花纹， 不得存在进胶口和顶出痕迹， 也不得存在气纹、 熔接痕、 银丝、 烧焦等各种注塑缺陷。
图 2 笔记本电源适配器插头 3D 图
图 3 铜电极图纸
3. 模具设计要点
1. 制品材料为 PC 原料， 缩水率选择 1.006.
2. 模具排位采用 1 出 12， 两排排位， 大水口侧面进胶， 模具设计紧凑。
3. 模胚采用 LKM CI3045，钢材采用预硬化钢材 NAK80.
4. 分型面设计见图 4~图 11， 塑件的外观面处于动模， 塑件的 3 个铜电极处分别设计了 3 个司筒， 铜电极插在司筒针里， 由 3 个司筒顶出塑件， 塑件除司筒外没有顶针， 只有流道设计了顶针。
5. 司筒针的插铜针的口部，需要设计 R0.1 的圆角，以免损伤和刮花铜电极的电镀层。
6. 注意司筒针的底部固定方式，为了确保司筒针的长度， 司筒针的底部采用压块固定，避免了螺丝固定的弊端，见图 6.
7. 本套模具有 36 支司筒， 司筒需要可靠的导向， 因而模具设计了中托司。
8. 本套模具有 36 支铜电极需要在注塑前插入模具动模司筒针中， 司筒针的插铜电极内孔，制造公差比铜电极大 0.03，如果间隙过大，则会造成合模时，铜电极晃动造成歪斜，间隙过小则铜电极插入困难从而耗时，影响注塑周期。 铜电极相对应的定模，则需要较大的间隙，单边 0.05 以上，此处不封胶，可以做大一些。
9. 两种规格的铜电极，数量达 36 支，需要两人插针，操作侧一人，反操作侧一人，依次规定好每个人的作业位置。
10. 水口料的剪切，如图 13 所示，注塑完成后， 由于模具结构的原因，较难实现全自动注塑生产， 流道和制品的分离需要大量的人工来完成，为此，设计了切水口治具，安装在手动冲床上使用，极大地提高了效率。
图 4 笔记本电源适配器定模图
图 5 笔记本电源适配器动模图
图 6 笔记本电源适配器模具剖视图
图 7 笔记本电源适配器模具剖视图 （续）
图 8 笔记本电源适配器动模 3D 图
图 9 滑块一
图 10 滑块二
图 11 定模
图 12 动模
图 13 插头及流道照片
图 14 动模实物照片
图 15 动模实物照片（二）
4. 结束语
模具投产后的使用情况表明，模具设计合理，通过几年生产，取得了良好的经济效益。
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2015.06.04
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