聚丙烯組合蓋外蓋模具的優(yōu)化與改進(jìn)

張義海，羅剛

(四川省宜賓普什模具有限公司，四川 宜賓 644007)

塑料輸液容器用聚丙烯組合蓋主要由外蓋；內(nèi)蓋和墊片組成。其中，外蓋的質(zhì)量對(duì)整個(gè)組合蓋產(chǎn)品的質(zhì)量起著至關(guān)重要的作用。外蓋上有一圈很薄的撕裂口，撕裂口的厚度通常在0.2 mm左右，在藥液未使用前撕裂口要保證完好無(wú)損，確保組合蓋的密封性和藥品的質(zhì)量安全。同時(shí)，又要使得組合蓋在開啟的時(shí)候拉力不能太大，比較輕松就能打開。

根據(jù)YBB00242004-2015《塑料輸液容器用聚丙烯組合蓋（拉環(huán)式）》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，外蓋的拉環(huán)切痕處（撕裂口）的密封性檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)為：將產(chǎn)品置于高壓蒸汽滅菌器中加熱至121℃±2℃，保持30 min，冷卻至室溫后，用滲透劑（65%乙醇：10 g/L亞甲藍(lán)溶液為100:5）填充至2/3高度，放置于濾紙上保持60 min，切痕處不得泄露。拉環(huán)開啟力的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)為：將產(chǎn)品置于高壓蒸汽滅菌器中加熱至121℃±2℃，保持30 min，冷卻至室溫后，固定在拉伸儀夾具上，將拉環(huán)固定在另一移動(dòng)夾具上。沿與垂直呈23°斜角的方向，以200 mm/min±20 mm/min的速度對(duì)拉環(huán)施加拉力，記錄拉環(huán)被啟破的力值，開啟力不得超過(guò)80 N，試驗(yàn)過(guò)程中，不應(yīng)撕裂穿刺區(qū)周圍的其他區(qū)域，且拉環(huán)不得斷裂。組合蓋外蓋如圖1、圖2所示。

由上面聚丙烯組合蓋外蓋的密封性和拉環(huán)開啟力的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)可以看出，拉環(huán)切痕處（撕裂口）的尺寸精度要求非常高。因此，模具很難保證一次試模合格，通常都要根據(jù)試模后產(chǎn)品的檢測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)模具的相關(guān)零件進(jìn)行修模調(diào)整，甚至進(jìn)行多次改修。

圖2 組合蓋外蓋簡(jiǎn)圖

1 常見(jiàn)模具結(jié)構(gòu)與缺陷

1.1 常見(jiàn)模具裝配

常見(jiàn)模具裝配示意圖如圖3所示。

1.2 成型零件裝配

成型零件裝配圖如下圖4所示。

圖3 裝配示意圖

圖4 成型零件裝配示意圖

1.3 該模具結(jié)構(gòu)的缺陷

由于模具零件的加工誤差以及模具的裝配累計(jì)誤差的存在，模具試模后通常都會(huì)根據(jù)試模結(jié)果對(duì)相應(yīng)的零件進(jìn)行修改，以此來(lái)滿足產(chǎn)品的密封及開啟拉力要求。另外，在模具生產(chǎn)過(guò)程中零件105磨損也較快，模損后也需要對(duì)相應(yīng)零件進(jìn)行調(diào)整。

修改有兩種情況：第一種：撕裂口太薄；第二種：撕裂口太厚，兩種情況的修改方案如下：

（1）撕裂口太薄，則只需要對(duì)零件105的A面進(jìn)行加工即可；

（2）撕裂口太厚，則需要對(duì)零件105（見(jiàn)圖6）的軸肩B面；零件104（見(jiàn)圖5）的B面；零件004（見(jiàn)圖7）的B面進(jìn)行加工才能解決。零件104、105、004的簡(jiǎn)圖如下。

圖5 零件104

圖6 零件105

從圖3模具總裝配圖可以看出，不管是那種情況修改都需要將模具從注塑機(jī)上吊下來(lái)，再將模具的動(dòng)模部分全部拆散，才能將零件104、105、004取出，這樣會(huì)花費(fèi)很長(zhǎng)的時(shí)間來(lái)拆裝模具，大大影響生產(chǎn)效率，并且修改成本也很高。

圖7 零件004

2 模具結(jié)構(gòu)的優(yōu)化方式

2.1 優(yōu)化改進(jìn)后的模具裝配

優(yōu)化改進(jìn)后的模具裝配示意圖如圖8所示。

圖8 裝配示意圖

2.2 成型零件裝配

成型零件裝配示意圖如下圖9所示。

圖9 成型零件裝配示意圖

2.3 模具優(yōu)化的方式

成本新增加零件106（見(jiàn)圖12）作為支撐柱，固定在零件005上，而原來(lái)固定在零件005上的零件105（見(jiàn)圖10）則和106裝配在一起，在105的F面和106的F面增加一個(gè)調(diào)節(jié)墊圈307（見(jiàn)圖13），用以調(diào)節(jié)撕裂口厚度，在104（見(jiàn)圖11）的E面和105的E面增加一個(gè)橡膠圈432（見(jiàn)圖14），用以避免零件105往右串動(dòng)。零件104與零件004（見(jiàn)圖15的裝配方式也發(fā)生了改變，從原來(lái)將104從B面往上裝，再利用臺(tái)階將104壓住的方式，改成將104從A面裝下來(lái)，再用螺釘將104固定在004）上，這樣就可以不需要將模具從注塑機(jī)上吊下來(lái)。

圖10 零件105

圖11 零件104

圖12 零件106

圖13 零件307

圖14 零件432

3 模具優(yōu)化改進(jìn)后的優(yōu)點(diǎn)

（1）調(diào)節(jié)制件撕裂口厚度不需要將模具從注塑機(jī)上吊下來(lái)，并把模具全部拆散，再取出零件修改。而是在注塑機(jī)上進(jìn)行簡(jiǎn)單的操作，非常快速的就能完成，實(shí)現(xiàn)了模具零件的在線拆裝。首先，操作注塑機(jī)將模具前后模從Ⅰ（見(jiàn)圖8）處分開，將螺釘417拆掉，再操作注塑機(jī)合模，用連接塊317和螺釘406將模板001、002、003連到一起，這樣模板003就與001、002一起留在了注塑機(jī)的定模板，其余留在注塑機(jī)的動(dòng)模板，此時(shí)將固定零件104的螺釘433拆掉就能輕易地將104、105、307一起取下來(lái)。如圖16所示。

（2）撕裂口厚度可以通過(guò)調(diào)節(jié)墊圈307的尺寸快速完成，無(wú)須修改104；105；004等零件。如果是撕裂口太厚，則根據(jù)檢測(cè)數(shù)據(jù)，重新替換一個(gè)墊圈307即可；如果是撕裂口太薄，則根據(jù)檢測(cè)數(shù)據(jù)，將墊圈307修改相應(yīng)厚度即可解決。優(yōu)化后的模具結(jié)構(gòu)，大幅度降低了模具的改修成本。

（3）實(shí)現(xiàn)了模具的在線拆裝，大幅度節(jié)約了修模時(shí)間，減少注塑機(jī)的停機(jī)時(shí)間，提高了生產(chǎn)效率，降低了產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。

圖15 零件004

圖16 模具拆裝示意圖

4 結(jié)語(yǔ)

本文提出了一種用于塑料輸液容器用聚丙烯組合蓋外蓋的新的模具結(jié)構(gòu)，優(yōu)化改進(jìn)后的新的模具結(jié)構(gòu)大大縮短了模具試模后的改修時(shí)間和改修成本，以及模具在生產(chǎn)過(guò)程中的改修時(shí)間和改修成本，提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本。優(yōu)化改進(jìn)后的模具結(jié)構(gòu)已大量投入生產(chǎn)，獲得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，深得客戶贊譽(yù)。