CN208230799U - 光纤模组外壳的浇注系统和模具 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于光电应用制造技术领域，特别涉及用于光纤模组外壳的浇注系统，根据压铸过程中锌合金熔液的流动遵守质量守恒(即连续性方程)和动量原理进行流道设计计算，通过生产验证得到一种新型适合中空、异型、壁薄的光纤模组结构件压铸件模具与流道。本专利公开一种光纤模组外壳的浇注系统和模具，其中，光纤模组外壳的浇注系统包括浇道结构、型腔及溢流包。所述浇道结构包括直浇道、横浇道、内浇道、内浇口和排气道。本实用新型的提供能够有效避免冷隔、减少卷气，进而提高光纤模组外壳成型质量。

Description

光纤模组外壳的浇注系统和模具

技术领域

本实用新型属于光电应用制造技术领域，特别涉及用于光纤模组外壳的浇注系统和模具。

背景技术

随通讯行业迅速发展，光电模组应用极为广泛，同时对其质量要求越来越高，而其外壳结构通常是结构复杂、壁薄、异型结构件，并需要一定抗压强度，而压铸是成本最低的一种制造方法，此种结构件通常压铸过程中出现一系列的出现冷隔、卷气的缺陷，导致光电壳的良品率低，增加了企业的生产成本。

压铸成型工艺中最为重要的是浇注系统的设计，压铸过程中锌合金熔液的流动遵守质量守恒(即连续性方程)和动量原理。在理想不可压情况下，由于流道比较细长，上面两个方程可以沿流线积分得到Bernulli方程。利用潘宪曾的厚壁件压铸理论对浇注系统各个参数进行设计，其中，浇注系统，包括浇道结构、型腔及溢流包，所述浇道结构包括直浇道、横浇道、内浇道和内浇口，浇注系统的设计直接影响金属液的热平衡性、流速的稳定性、压力传递的均匀性等因素，进而影响金属液的充填能力和充填平稳能力，最终影响铸件的整体质量。

现有的浇注系统中，横浇道与内浇道之间均呈90°拐角设置，进而熔液在流经横浇道，且通过内浇道流入型腔后，很容易出现型腔填充不饱满以及不均匀的问题，进而直接降低了铸件的成型质量。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种光纤模组外壳的浇注系统，旨在解决在浇注成型过程中，熔液填充型腔时产生填充不均匀的问题。

为实现上述目的，一种光纤模组外壳的浇注系统，包括浇道结构、型腔及溢流包，所述浇道结构包括：

直浇道，呈竖直方向延伸，并且所述直浇道的横截面呈圆形设置；

横浇道，包括第一横浇道和第二横浇道，所述第一横浇道与所述第二横浇道的周向截面呈梯形设置，并且所述第一横浇道与所述第二横浇道呈夹钝角α连接，所述第一横浇道的自由端连接所述直浇道的下端，所述第二横浇道的自由端朝向所述直浇道的侧向延伸至所述型腔的一侧；

内浇道，所述内浇道的一端连接所述第二横浇道的侧边，并且与所述第一横浇道连接，所述内浇道的另一端呈渐缩设置，并且延伸至邻近所述型腔；其中，所述内浇道于其延伸方向上的竖直截面呈扇形设置；

内浇口，连接所述内浇道的自由端和所述型腔；

排气道，设置有多个，多个所述排气道独立连接所述型腔，并且朝向远离所述型腔的方向延伸；其中，每一所述排气道的至少一面呈波浪弯曲设置；

其中，所述直浇道的截面积、所述第一横浇道的截面积、所述第二横浇道的截面积与所述内浇道的截面积依次减小。

优选地，所述排气道的宽度于所述排气道的延伸方向上呈渐扩设置。

优选地，所述α的角度范围为135°～170°。

优选地，所述α的角度范围为145°～155°。

优选地，所述第一横浇道设置呈折线弯曲。

优选地，所述第一横浇道设置呈圆弧弯曲。

优选地，所述内浇道于所述第二横浇道朝向所述型腔的方向上呈缩口设置。

优选地，所述第二横浇道具有连接所述第一横浇道的第一端，以及朝向远离所述直浇道侧向延伸的第二端；所述第二横浇道的浇道宽度于第一端朝向第二端的方向上逐渐递减。

优选地，所述第二横浇道的第二端呈朝向远离所述型腔的方向侧弯。

本实用新型还提出一种模具，包括一种光纤模组外壳的浇注系统，所述一种光纤模组外壳的浇注系统包括浇道结构、型腔及溢流包，所述浇道结构包括：

直浇道，呈竖直方向延伸，并且所述直浇道的横截面呈圆形设置；

横浇道，包括第一横浇道和第二横浇道，所述第一横浇道与所述第二横浇道的周向截面呈梯形设置，并且所述第一横浇道与所述第二横浇道呈夹钝角α连接，所述第一横浇道的自由端连接所述直浇道的下端，所述第二横浇道的自由端朝向所述直浇道的侧向延伸至所述型腔的一侧；

内浇道，所述内浇道的一端连接所述第二横浇道的侧边，并且与所述第一横浇道连接，所述内浇道的另一端呈渐缩设置，并且延伸至邻近所述型腔；其中，所述内浇道于其延伸方向上的竖直截面呈扇形设置；

内浇口，连接所述内浇道的自由端和所述型腔；

排气道，设置有多个，多个所述排气道独立连接所述型腔，并且朝向远离所述型腔的方向延伸；其中，每一所述排气道的至少一面呈波浪弯曲设置；

其中，所述直浇道的截面积、所述第一横浇道的截面积、所述第二横浇道的截面积与所述内浇道的截面积依次减小。

本实用新型技术方案通过将第一横浇道和第二横浇道之间设定有一定流向角度，同时内浇道的连接口连接在第一横浇道的下游端。进而当熔液流经第一横浇和第二横浇道后，可以保持一定的分流速度而从内浇道流入型腔。并且，直浇道的截面积、第一横浇道的截面积、第二横浇道的截面积与内浇道的截面积依次减小，进而于浇注过程中，熔液在流动方向上，流动流动容积逐渐减小，因此保证足够的动力供熔液进行流动。由此，有效保证熔液均匀地将整个型腔填充饱满。

另外，型腔上连接有排气道，且排气道的至少一面于其延伸方向上呈波浪弯曲，进而当熔液流至排气道后可以相应减缓其流速，使得气体排出更加充分以减少气泡产生，进而有效提高铸件的成型质量。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型浇注系统一实施例的结构示意图；

图2为图1中结构的顶视图；

图3为图2中结构的简化示意图；

图4为图1中结构的另一视角的视图；

图5为图4中A处的局部放大图；

图6a为熔液依流动基本方程沿流动方向的设计流道横截面图；

图6b为熔液依流动基本方程沿流动方向的设计流道另一横截面图；

图7为流道各处的横截面积取值图表；

图8为熔液的流动结果。

附图标号说明：

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，请参阅附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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至少一个该特征。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，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提出了一种光纤模组外壳的浇注系统以及包含有该光纤模组外壳的浇注系统的模具。其中，该光纤模组外壳的浇注系统主要用于成型薄壁、异形及中空的铸件。

根据动量守衡m.v＝c及连续方程V.A＝C,得到沿流道方向不同点的压力、速度、面积，最终得到浇道设计基本方程，如式1-1，通过积分方程求解得浇道系统不同位置质点的速度、压力，最终得到一种合理的浇注系统的浇道方案，沿流动方向各处面积如图6a至图7所示。

(流道中熔液流动的基本方程)

当中，由基本方程得出，请参阅图1，直浇道200的截面积、第一横浇道 410的截面积、第二横浇道420的截面积与内浇道500的截面积依次减小，具体各点的优选取值请参阅图图7所示。因此，在浇注过程中，熔液在流动方向上，流动流动容积逐渐减小，因此保证足够的动力供熔液进行流动。其中，A、B、 C、D、E、F和G代表直浇道不同高度的横截面所处截面点，而I、J、K、L、M、 N、O、P和Q代表横浇道400的不同处的横截面所处截面点。

另外，直浇道200的截面积可以是圆形、梯形、三角形、方形、扇形或者椭圆形等，本申请优选圆形设置。第一横浇道410的截面积可以是圆形、梯形、三角形、方形、扇形或者椭圆形等，本申请优选梯形设置。第二横浇道420的截面积可以是圆形、梯形、三角形、方形、扇形或者椭圆形等，本申请优选梯形设置。内浇道500的截面积可以是圆形、梯形、三角形、方形、扇形或者椭圆形等，本申请优选扇形设置。

经过基本方程求解得到浇道，请参阅图1和图2，本实用新型提出一种光纤模组外壳的浇注系统100，包括型腔300、直浇道200、横浇道400、内浇道500、内浇口510和排气道700。所述直浇道200呈上下方向延伸。所述横浇道400包括第一横浇道410和第二横浇道420，所述第一横浇道410与所述第二横浇道420呈夹钝角设置，并且，所述第一横浇道410的自由端连接所述直浇道200的下端，所述第二横浇道420的自由端朝向所述直浇道200的侧向延伸至所述型腔300的一侧。所述内浇道500的一端连接所述第二横浇道420的侧边，并且与所述第一横浇道410连接，所述内浇道500的另一端呈渐缩设置，并且延伸至邻近所述型腔300。所述内浇口510连接所述内浇道 500的自由端和所述型腔300。所述排气道700设置有多个，多个所述排气道 700独立连接所述型腔300，并且朝向远离所述型腔300的方向延伸；其中，每一所述排气道700的至少一面呈波浪弯曲设置。

具体的，下面对各结构的特征及连接关系进行详细的描述。其中，为了方便描述，本实用新型方案中引进“上”、“下”方向，具体方向指示请参阅图4 所示。但应该说明，所引进的方向并不代表实际应用中的具体空间朝向。

本实施例中，直浇道200呈上下向延伸，且直浇道200的下端连接有横浇道400，该横浇道400包括第一横浇道410和第二横浇道420。其中，第一横浇道410和第二横浇道420均具有相对的第一端和第二端；第一横浇道410 的第一端连接在直浇道200的下端，第一横浇道410的第二端朝向直浇道200 的侧向延伸；第二横浇道420通过其第一端而与第一横浇道410的第二端连接，并且两端部之间呈夹钝角α设置(请参阅图3所示)，第二横浇道420 的第二端则朝向远离第一横浇道410的方向延伸。

第二横浇道420的下方或下侧方设置有型腔300，型腔300的具体形状可根据不同的产品进行相应设定，本实施例中，型腔300具有一长度方向，因此可以理解型腔300于其长度方向上具有相对两侧(非上下两侧)，分别为第一侧和第二侧。其中，型腔300的第一侧为靠近第二横浇道420的一侧，因此，型腔300的第一侧与第二横浇道420之间通过内浇道500和内浇口510连接(请参阅图5)。

请继续参阅图5，内浇道500的一端连接第二横浇道420的下侧，另一端连接有内浇口510，该内浇口510的自由端口连接型腔300的第一侧。其中，值得注意的，在本实施例技术方案中，内浇道500的形状似长条形设置，并且内浇道500的端口从第一横浇道410的第二端开始朝向第二横浇道420的第二端延伸，相当于内浇口510在连接第二横浇道420的同时还连接了第一横浇道410的第二端。因此，在浇注过程中，部分熔液由第一横浇道410流向第二横浇道420 的同时，直接通过内浇道500流入型腔300内。具体熔液的流动方向可参阅图3所示，在本实用新型技术方案中，由于第一横浇道410和第二横浇道420呈夹钝角设置，并且内浇道500连接在第一横浇道410的第二端口处。因此当熔液由第一横浇道410流入第二横浇道420时，部分熔液会顺着内浇道500直接流入型腔300，该部分熔液的主要流动力呈x方向所示，同时，由于力学性能影响，该熔液在流入型腔300过程中，还具有沿y方向和z方向的分力。因此容易理解，由于三个方向的力同时推动熔液的流动，进而实现了熔液的大范围流动，以有效保证熔液对整个型腔300的均匀填充。同时，在本实用新型方案中，由于熔液能够进行大范围的流动，进而有效防止旋涡以及回流的产生而影响铸件的成型质量。

其中，第一横浇道410和第二横浇道420之间的夹角α可具体根据所要成型的铸件而灵活设置。本实施例中，α的角度范围为135°～170°；容易理解的，若α设置较大，则y方向的流动分力不足，最终导致型腔300的靠近直浇道200的一端填充不足；同理，若α设置较小，则z方向的流动分力不足，最终导致型腔300的远离直浇道200的一端填充不足，甚至还会导致型腔300 的靠近直浇道200的一端产生旋涡。优选的，设置α的角度范围为145°～155°，例如147°、149°、150°、152°和154°等。

此外，型腔300上连接有多个排气道700，本实用新型实施例中，排气道 700的至少一面在其延伸方向长呈波浪曲面设置。容易理解的，设置排气道 700呈波浪弯曲延伸，以当熔液流至排气道700后可以相应减缓其流速，使得气体排出更加充分以减少气泡产生，进而有效提高铸件的成型质量。其中，根据用户的不同所需，可以设置排气道700直接连接型腔300，或者设置排气道700通过溢流包600而连接型腔700等。

本实用新型技术方案通过将第一横浇道410和第二横浇道420之间设定有一定流向角度，同时内浇道500的连接口连接在第一横浇道410的下游端。进而当熔液流经第一横浇和第二横浇道420后，可以保持一定的分流速度而从内浇道500流入型腔300。并且，直浇道200的截面积、第一横浇道410的截面积、第二横浇道420的截面积与内浇道500的截面积依次减小，进而于浇注过程中，熔液在流动方向上，流动流动容积逐渐减小，因此保证足够的动力供熔液进行流动。由此，有效保证熔液均匀地将整个型腔300填充饱满。

另外，型腔300上连接有排气道700，且排气道700的至少一面于其延伸方向上呈波浪弯曲，进而当熔液流至排气道700后可以相应减缓其流速，使得气体排出更加充分以减少气泡产生，进而有效提高铸件的成型质量。

请参阅图1，在另一实施例中，为进一步加强排气强度，设置所述排气道 700的宽度于其延伸方向上呈逐渐扩大。应该解释的，所述排气道700的宽度逐渐扩大可以理解是排气道700的两侧边之间的距离呈平滑渐增或是呈阶梯式渐增。

在上述实施例的基础上，请参阅图1，第一横浇道410与第二横浇道420 呈夹角设置时，第一横浇道410可以是直线段设置、折线段设置，或是圆弧弯曲设置等。本实施例中，为了方便配合模具其他结构的设置，故优选折线和圆弧曲线设置，以保证在整个浇注系统100中，直浇道200处于第二横浇道420的延伸方向上。再者，为了减小熔液的流动阻力，以保证熔液能够顺畅的通过第一横流道，故本实施例优选第一横浇道410呈圆弧弯曲设置，以对熔液起到导向作用，从而实现上述效果。

进一步的，第一横浇道410的弯曲程度可根据不同的浇铸件而灵活设置。本实施例中，设置该圆弧的弧度为π/6～π/3，优选为π/6～π/4。容易理解的，参照α角度的优选设置理由，在本实施例中，若弧度设置较大，则y方向的流动分力不足，最终导致型腔300的靠近直浇道200的一端填充不足；同理，若弧度设置较小，则z方向的流动分力不足，最终导致型腔300的远离直浇道200的一端填充不足，甚至还会导致型腔300的靠近直浇道200的一端产生旋涡。

更进一步的，为了减小熔液于第一横浇道410流向内浇道500的阻力，请参阅图5，第一横浇道410与内浇口510的连接处呈倒角设置，优选为倒圆角设置。

在另一实施例中，请参阅图4和图5，所述内浇道500于所述第二横浇道 420朝向所述型腔300的方向上呈缩口设置。容易理解的，将内浇道500作缩口设置，旨为增大熔液的流向压力，提高熔液流入型腔300的速度，进而保证型腔300的均匀、饱满填充，以大幅度提高铸件的成型质量。

为了防止浇注过程中，由于熔液出现流动力不足，而在型腔300未被浇满的过程中已产生凝固的现象。故在另一较佳实施例中，请参阅图2，所述第二横浇道420具有连接所述第一横浇道410的第一端，以及朝向远离所述直浇道200侧向延伸的第二端；所述第二横浇道420的浇道宽度于第一端朝向第二端的方向上逐渐递减。可以理解的，本方案将第二横浇道420的流道宽度于其自身的延伸方向上作渐缩设置，由此增加熔液在后续流动过程中的流速，以有效避免上述问题的发生。

在又一较佳实施例中，请继续参阅图2，所述第二横浇道420的第二端呈朝向远离所述型腔300的方向侧弯。具体的，为了防止熔液充满第二横浇道 420后，发生反冲回流的现象，故设置第二横浇道420的自由端呈远离型腔 300的方向侧弯，以避免上述问题发生。并且，该延伸端的端部连接有溢流包 600，以加强防止熔液出现反冲回流的现象；同时，溢流包600还可以对残渣进行容置，以有效防止残渣堵塞浇道的现象。

在另一实施例中，直浇道200的上端设置有过滤网(图中未标示)。该过滤网用以在浇注过程中，对熔液进行初步清杂，以减少夹杂进入型腔300而提高铸件的成型质量。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种光纤模组外壳的浇注系统，包括浇道结构、型腔及溢流包，其特征在于，所述浇道结构包括：

直浇道，呈竖直方向延伸，并且所述直浇道的横截面呈圆形设置；

横浇道，包括第一横浇道和第二横浇道，所述第一横浇道与所述第二横浇道的周向截面呈梯形设置，并且所述第一横浇道与所述第二横浇道呈夹钝角α连接，所述第一横浇道的自由端连接所述直浇道的下端，所述第二横浇道的自由端朝向所述直浇道的侧向延伸至所述型腔的一侧；

内浇道，所述内浇道的一端连接所述第二横浇道的侧边，并且与所述第一横浇道连接，所述内浇道的另一端呈渐缩设置，并且延伸至邻近所述型腔；其中，所述内浇道于其延伸方向上的竖直截面呈扇形设置；

内浇口，连接所述内浇道的自由端和所述型腔；

排气道，设置有多个，多个所述排气道独立连接所述型腔，并且朝向远离所述型腔的方向延伸；其中，每一所述排气道的至少一面呈波浪弯曲设置；

其中，所述直浇道的截面积、所述第一横浇道的截面积、所述第二横浇道的截面积与所述内浇道的截面积依次减小。

2.如权利要求1所述的光纤模组外壳的浇注系统，其特征在于，所述排气道的宽度于所述排气道的延伸方向上呈渐扩设置。

3.如权利要求1所述的光纤模组外壳的浇注系统，其特征在于，所述α的角度范围为135°～170°。

4.如权利要求3所述的光纤模组外壳的浇注系统，其特征在于，所述α的角度范围为145°～155°。

5.如权利要求2所述的光纤模组外壳的浇注系统，其特征在于，所述第一横浇道设置呈折线弯曲。

6.如权利要求2所述的光纤模组外壳的浇注系统，其特征在于，所述第一横浇道设置呈圆弧弯曲。

7.如权利要求6所述的光纤模组外壳的浇注系统，其特征在于，所述内浇道于所述第二横浇道朝向所述型腔的方向上呈缩口设置。

8.如权利要求1至7任意一项所述的光纤模组外壳的浇注系统，其特征在于，所述第二横浇道具有连接所述第一横浇道的第一端，以及朝向远离所述直浇道侧向延伸的第二端；所述第二横浇道的浇道宽度于第一端朝向第二端的方向上逐渐递减。

9.如权利要求8所述的光纤模组外壳的浇注系统，其特征在于，所述第二横浇道的第二端呈朝向远离所述型腔的方向侧弯。

10.一种模具，其特征在于，包括如权利要求1至9任意一项所述的光纤模组外壳的浇注系统。