输液器挤出滴斗模具设计

凌亮文 江西丰临医用器械有限公司 （江西 抚州 344100）

内容提要： 输液器挤出滴斗不同于注塑配件，尺寸设计有时不太引起大家注意，文章讲述了输液器滴斗生产过程中碰到问题，从模具设计角度分析解决的一种思路。

输液器是一种常用的高分子医疗器械，各配件的尺寸设计对产品质量非常重要。挤出滴斗作为最常用的配件之一，因其生产效率高，在市场上一直都有大量使用。滴斗挤出模具设计是产品尺寸的关键，因此，本文就滴斗生产过程中的问题从模具设计角度进行探讨分析。文中尺寸非真实为参考示意值，实际应用要根据具体尺寸进行修正。

1.产品情况简介

产品尺寸配合要求：二通配件配合最小处3.5mm配合最大处3.8mm，对滴斗的小孔直径尺寸要求是3.5mm。滴斗配合示意图见图1。

图1. 滴斗配合示意图

图2. 滴斗模具示意图

每套模具有54副，每副模具分为：上模和下模，生产过程中上下模具合并在一起。滴斗模具示意图见图2。

2.A、B两套模具的比较分析及问题

测量工具：使用投影仪测量模具小孔直径，使用游标卡尺测模具大孔直径。

测量方法：将上下两个模具合并起来进行测量，分型面方向为X 向，垂直分型面方向为Y向，见图2。

2.1 A套模具（标准模具）：

生产情况：1kg料生产376个滴斗。产品质量符合要求。

表1. A模具尺寸测量表(mm)

表2. B模具尺寸测量表(mm)

小孔与大孔的直径比例：7.32/16.20=0.45185。

滴斗小孔直径：3.5mm。

2.2 B套模具（问题模具）

生产情况：1kg料生产388个滴斗时，滴斗小孔径太小，员工不好组装，且外观质量切割分型处会长出耳朵型飞边，产品小孔处吹不圆。当通过调机使得1kg料生产410～420个滴斗时，滴斗小孔径符合要求，但滴斗肚子太薄，不合质量标准。

小孔与大孔的直径比例：7.13075/16.55=0.43086。

B套模具出现了矛盾的问题：滴斗小孔直径符合尺寸要求时，滴斗壁厚又薄了，滴斗壁厚符合质量要求的话，滴斗小孔直径又小了，而且工艺上会长出耳朵型飞边，说明在达到壁厚的情况下，对小孔大孔的尺寸比例有一定要求。现在要修改模具尺寸。

3.分析解决

现在A模具使用情况良好，以A模具尺寸为标准进行尺寸修正。

3.1 方案1：改为模具小孔直径一样

B模具小孔最少放大以下数值（mm）：

A模具的小孔直径-B模具的小孔直径=7.32005-7.13075=0.1893。

利用一个不易觉察的默认条件：挤出机挤出料的速度和直径是一样的：因为B大孔直径比A大，所以滴斗腔体区域会薄一点，设A模具生产的滴斗的腔体厚度是K，B模具生产的滴斗的腔体厚度是P，因为：B模具滴斗腔体截面积=A模具滴斗腔体截面积。根据圆面积：S=πr2，经过计算可以得出，P=0.5mm时，则K=0.511522mm，在修改小孔的情况下，滴斗腔体处壁厚不会有太大的差别。

3.2 方案2：改为模具小孔/大孔直径比例一样

如果放大要使得模具小孔直径与大孔直径比例一样，则B模具的小孔尺寸应放大到以下数值（mm）：

7.13075+0 .3473675=7.4781175

若要生产出来的滴斗小孔的直径一样，则B模具生产的滴斗要比A模具生产的滴斗直径大（mm）：

7.4781175-7 .32005=0.1580675，经过计算：体积为：92mm³。

假如一套模具日产量：14万个，每月生产30d，如果按此方案，每月多用料：

140000×30 d×92mm³=386400000mm³=0.3864m³

估算：按此方案，1kg料生产350个滴斗。

优点：小孔/大孔直径比例一样（假设大小孔比例A模具是最优值，此时工艺质量最好）。

缺点：单个滴斗用料要增加，成本增加。

3.3 小结

最后采用方案1，实验结果尺寸符合要求，且工艺上不会再出现耳朵型飞边，达到质量要求。

大家对挤出滴斗的尺寸关注较少，如果能根据产品要求，找到理想设计尺寸，即可保证尺寸要求，又可以减少单个滴斗的用料成本，实现最佳的设计。

（注：所有产品及配件设计都要符合国标要求。）