醫(yī)用連接管注塑模具的設(shè)計

□ 任天娟

陜西國防工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 西安 710300

塑料細(xì)管連接類產(chǎn)品大多為規(guī)則形狀，但由于裝配或者其它的使用要求，產(chǎn)品會附帶一些不規(guī)則的孔、側(cè)耳、槽和凸臺等結(jié)構(gòu)，同時，由于PC塑件注塑過程中需要控制模具溫度，這對模具的溫控系統(tǒng)也提出了較高要求。針對這些問題，筆者以醫(yī)用連接管為研究對象，探討該類塑件的模具結(jié)構(gòu)設(shè)計的方法和要點。

▲圖1 醫(yī)用連接管塑件圖

1 塑件工藝分析

該塑件外形尺寸為φ14 mm×48 mm，壁厚為1.5 mm，塑件材料為PC，要求表面光滑，配合面精度高，如圖1所示。從結(jié)構(gòu)上來看，塑件頭和尾部都有因裝配要求而設(shè)置的凸臺和凹槽。模具整體結(jié)構(gòu)為一模兩腔，為了保證塑件表面質(zhì)量，采用側(cè)澆口，由于該塑件材料為PC，注塑過程需嚴(yán)格控制模具溫度，模具冷卻裝置的設(shè)計尤為重要。為了便于凸臺和凹槽等部位的成型，宜采用哈夫結(jié)構(gòu)。

▲圖2 哈夫結(jié)構(gòu)

2 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計

2.1 哈夫結(jié)構(gòu)的設(shè)計

分析零件圖可知，塑件頭和尾部都布置有凹槽或凸臺，其脫模方向和模具運動方向垂直，需要設(shè)置側(cè)向抽芯機構(gòu)才能順利脫模，考慮到塑件的特點，選用了哈夫結(jié)構(gòu)成型，如圖2所示。

▲圖3 先復(fù)位機構(gòu)

2.2 推出機構(gòu)的設(shè)計

考慮到塑件為回轉(zhuǎn)體且表面質(zhì)量要求較高，因此采用不會產(chǎn)生推出痕跡的推管推出脫模。內(nèi)孔型芯安裝在動模座板上利用小凸臺固定，推管同樣利用小凸臺固定于推板和推板固定板之間。同時，為了避免推管不先復(fù)位造成的干涉現(xiàn)象，該模具設(shè)置了擺桿先復(fù)位機構(gòu)，如圖3所示。

圖中擺桿的一端以鉸鏈的形式固定在動模板上，可繞固定點擺動。先復(fù)位機構(gòu)的運動過程是：當(dāng)復(fù)位桿在合模過程中下行，帶動擺桿繞著固定點向下擺動，推動支撐板下行，與支撐板連接的推管固定板向下運動，實現(xiàn)先復(fù)位。

2.3 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計

PC透明塑料件在成型過程中特別容易出現(xiàn)氣泡、流痕、裂紋、變色及應(yīng)力開裂等缺陷，為此需要加強模具的冷卻系統(tǒng)的設(shè)計。對于醫(yī)用連接管模具來說，需要在型芯和滑塊處分別設(shè)計冷卻系統(tǒng)，如圖4所示有4個冷卻水路的回路，圖中1-1和2-2是設(shè)置在滑塊處的循環(huán)式水路，3-3和 4-4設(shè)置在型芯內(nèi)部。圖5所示為噴流式冷卻水道，水流由型芯的底部流入，在型芯內(nèi)形成噴流狀后由型芯底部流出。這些結(jié)構(gòu)的設(shè)計，使模具的溫度能穩(wěn)定在一定范圍內(nèi)，保證了塑件的質(zhì)量。

▲圖4 冷卻水路

▲圖5 型芯冷卻

▲圖6 模具裝配圖

3 模具的工作原理

基于以上設(shè)計思路，醫(yī)用連接管模具的裝配如圖6所示。模具的工作原理為：模具合模，完成注射、保壓、冷卻等過程后開模，楔緊塊不再對滑塊起鎖緊作用，滑塊沿著導(dǎo)滑槽運動，由于有鋼珠彈簧的限位作用，滑塊運動到指定位置后停止運動，此時工件和澆注系統(tǒng)凝料與滑塊分離，由于采用潛伏式澆口，澆注系統(tǒng)此時完成自動脫落。同時在推管的推力下，工件與型芯分離，完成工件的脫模。接著模具開始合模，為了保證模具結(jié)構(gòu)不發(fā)生干涉，在先復(fù)位機構(gòu)的作用下，推出機構(gòu)先行復(fù)位，之后模具合模，完成一個循環(huán)。

4 結(jié)束語

該醫(yī)用連接管塑件有凹槽和凸臺等特征，針對這些結(jié)構(gòu)特點，模具設(shè)計中采用了哈夫結(jié)構(gòu)來保證塑件的質(zhì)量；針對塑件注塑成型比較困難的特點，對模具的冷卻系統(tǒng)進行了噴流式設(shè)計，提高了冷卻效率。模具結(jié)構(gòu)設(shè)計合理、生產(chǎn)效率高，塑件能滿足精度以及配合的要求，對同類產(chǎn)品的模具設(shè)計具有一定的指導(dǎo)意義。

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