電子體溫計外殼注射模具設計

引導語:電子體溫計大家都看過了嗎?下面是小編精心爲大家整理出來的一些關於電子體溫計外殼注射de模具設計方面的資料,希望能夠幫助到大家!

電子體溫計外殼注射模具設計

  1. 序言

電子體溫計由溫度傳感器、液晶顯示器及導電條、鈕釦電池和 PCB 板等元件組成。能快速準確地測量人體體溫,與傳統的玻璃水銀體溫計相比,具有讀數方便,測量時間短,測量精度高,能記憶並有蜂鳴提示的優點,特別是電子體溫計不含水銀,對人體及周圍環境無害,因此得到廣泛的應用。從使用場合區分,有家庭型和醫院使用型兩種,從功能上區分,有防水型和普通型兩種。從構造上看,有鋁頭、感溫線、顯示屏及支架、開關、按鍵以及電池蓋。普通的電子體溫計一般包含 5 種塑膠零件,即本體(外殼)、面板(鏡片)、電池蓋、背蓋和主機殼,本體(外殼)是最主要最關鍵的零件,下面詳述本體(外殼)的模具設計製造要點。

  2. 產品分析

電子體溫計本體,製品長度較長,內部空心,小端有內徑Φ1.6 的通孔,大端外部有溝槽,內裝密封圈,與電池蓋配合組裝後起到防水的作用。小端爲頭部量測部位,裝有鋁頭,鋁頭內部有傳感器,通過感溫線與 PCB 板相連。鋁頭外形呈圓柱形,組裝後的技術要求是鋁頭直徑小於與其相鄰的本體直徑,目的是爲了防止測量完畢後抽出體溫計時,鋁頭由於阻力而滑落在人體內。本體內側有兩條導向槽,由4條平行骨位組成,用來爲主機殼導向,要求此4條骨位與抽芯方向有良好的平行度。體溫計本體通常採用臺灣奇美ABS757原料成型,這種原料於人體無害,且具有良好的成形性能和超聲波焊接性能。

電子體溫計作爲腋窩測量、肛門測量和口腔測量的一種常規溫度計,與人體接觸,因而外觀要求平順光滑

無毛刺,手感良好,電池蓋、鋁頭和體溫計本體組裝後的段差小於 0.03 mm, 且段差均勻,前後模在分型面的段差小於 0.01mm,這種段差是手感感覺不出來以及肉眼不易觀察到的。體溫計本體內部抽芯的型芯長而且存在細長薄弱部位。因此,模具設計與製作存在很大的難度。

  3.模具結構設計

  3.1總體設計

電子體溫計屬於產量較大的產品,通常可以設計 1 出 2 或者設計 1 出 4 的模具,本例設計了 1 出 4,配合 150 噸的注射機生產。分型面的選取抽芯方向選擇垂直於開模的方向,由於抽芯距離較長,選擇了油缸抽芯,經過計算抽芯力,選擇缸徑爲 50mm,行程 150mm 的油缸。根據製品的使用要求,外觀面不能存在進膠點和頂針印,因此進膠點選擇在製品尾部防水圈槽的旁邊,點澆口進膠,組裝後被電池蓋遮擋,不影響製品外觀。模胚採用細水口非標模胚設計,規格爲 DDI3535.

由於塑件的倒扣較小,如果將其設計在動模抽芯,會給油缸抽芯的模具動作帶來困難,不利於設計頂出機構。因此將此小扣位設計在前模抽芯,抽芯機構採用了 T 型槽的機構,爲了抽芯的平穩和不易出現故障,需要限定抽芯距離,這樣,需要在水口板和 A 板之間增加一塊模板,這樣就可以既保證 T 型槽的機構在抽芯時不脫開,又不影響水口料的取出。

 3.2 模仁導向與定位

由於製品的前後模仁在分型面的段差需要控制在 0.01 mm 以下,模具需要良好的定位與導向,僅靠模具的'導柱導套導向是遠遠不夠的。爲此在前模仁和後模仁的四角設計了 5°的虎口,確保前後模仁合模精度能夠長期保持。同樣在後模仁的四周與推板配合部位,設計單邊 3°的斜度; 刮板與前模仁也以斜度配合, 所有這些措施保證了推板的準確復位。前後模仁的鋼材選擇日本預硬化鋼材 NAK80,較高的硬度可以保證分型面不易塌陷。

 3.3 中子的設計

根據體溫計外殼產品的特點,中子的尺寸較長,頭部又細,直徑僅Φ1.6mm, 因此中子鋼材的選擇與中子冷卻是很關鍵的。中子的鋼材應能承受熱冷交替產生的應力,保持剛性和韌性,長期使用不變形和彎曲,爲此我們選擇了日立公司的 TDAC 鋼材,通過 20 多年來的應用表明,該鋼材的性能能夠保證體溫計本體模具鋼材的要求。

中子的尺寸較小,普通的冷卻方法很難達到冷卻的效果,在中子的內部設計了Φ2x150mm 的冷卻棒,冷卻棒是由特製的紫銅管加入網狀管芯後,再加入一定量的製冷劑密封而製成。冷卻棒適合細長型芯和普通冷卻水無法到達的狹窄位置,它有很好的熱傳遞性能,可以把注塑帶來的熱量從一端迅速傳遞到另一端,由裝有冷卻水的一端進行冷卻,再把低溫傳遞到頂端,周而復始。

安裝孔徑加工要比冷卻棒直徑大 0.1-0.2,安裝深度需達到總管長的 2/3,冷卻水浸泡長度不得低於總長度的 1/4~1/3. 冷卻棒裝入時,需要塗抹傳熱潤滑膏,增加熱傳導性能。冷卻水道直徑應做大,以便冷卻水可以帶走足夠的熱量與方便溫度調節。使用時需注意冷卻棒不可切斷,也不可彎曲和壓扁。

冷卻棒最初是上世紀 70 年代美國航天局用於航空飛行器的冷卻的,後來日本公司將它用於壓鑄模具,取得了很好的冷卻效果從而在模具行業得到廣泛使用。冷卻棒的效率分析,使用時需要注意,冷卻側位於模具天側,通入冷卻棒的運水要從天側接入,這樣冷卻棒的冷卻效率較高,反之,冷卻棒的冷卻效率較低,這也是容易疏忽的。本例的模具,注射時,模具油缸朝天,正好符合冷卻棒的高效率設計。

  4. 模具製造要點

體溫計本體模具的製造需要考慮製品本身的使用要求,在本體尾部和電池蓋組裝的部位,前後模都要做鑲件,做鑲件後可以調整配合尺寸,確保防水圈部位的間隙,確保防水功能。在體溫計頭部,也要前後模都做鑲件,便於調整尺寸,使鋁頭的組裝達到過盈配合,做鑲件的另一個目的是便於拋光,前後模仁組合後整體拋光,可以有效消除段差,也有利於模具的排氣以及後期的維修