一种医疗超声手柄高精密注塑模具及其成型方法与流程

本发明涉及模具，尤其涉及一种医疗超声手柄高精密注塑模具及其成型方法。

背景技术：

1、医疗超声探头手柄是核心医疗影像设备的关键部件，其制造面临多重技术挑战，现有技术难以克服：

2、1. 高外观与高精度难以兼得：外表面为a级外观面，需进行特定型号的激光蚀纹，对模具抛光、蚀纹精度及成型过程中的流痕、熔接线、缩水等缺陷零容忍。为提升外观，常需提高模温，但这加剧了材料的收缩，导致尺寸不稳定和装配段差超差（要求≤0.1mm）。

3、2. 复杂结构与无损脱模矛盾：产品具有深腔、内部加强筋、卡扣、装配柱等复杂特征。常规顶出系统极易导致产品拉伤、顶白、变形。特别是存在内倒扣时，脱模难度剧增。

4、3. 壁厚不均引发质量缺陷：为满足人机工学，手柄壁厚在1mm至5mm间剧烈变化。这种非均匀壁厚导致冷却和收缩不均，是引发翘曲变形和局部缩水的根本原因。

5、4. 材料工艺窗口狭窄：常用材料如pc/pbt（sabic valox 3706/3716）对温度与剪切敏感，传统的“试错式”工艺调试难以找到稳定参数窗口，导致生产良率低、周期长。

6、因此，现有技术存在缺陷，需要改进。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是：提供一种医疗超声手柄高精密注塑模具及其成型方法，解决现有技术中因外观要求高、结构复杂、壁厚不均、材料敏感而导致的医疗超声手柄注塑件外观缺陷、脱模损伤、尺寸超差、稳定性差等问题。

2、本发明的技术方案如下：提供一种医疗超声手柄高精密注塑模具，包括：左模体，安装在所述左模体上的左模仁，右模体，安装在所述右模体上的右模仁，内芯顶出杆，支撑顶出杆，中间成型机构，若干导向柱；所述左模体与所述右模体配合，所述左模仁与所述右模仁配合成手柄外型腔；中间成型机构包括：支撑件，安装在所述支撑件上的油缸，与所述油缸的输出端连接的推动块，与所述推动块连接的手柄内芯；所述右模仁设置有浇口，所述手柄内芯插入所述手柄外型腔后形成手柄成型腔，所述浇口与所述手柄成型腔连通；所述导向柱穿过所述左模体，右模体；所述内芯顶出杆穿过所述左模体后与所述手柄内芯的非产品成型区域抵接，所述支撑顶出杆穿过所述左模体与所述支撑件抵接。

3、进一步地，所述中间成型机构还包括：安装在所述支撑件上的触发开关，与所述推动块连接的触发件，所述触发开关安装在所述触发件的移动路径上。

4、进一步地，所述的医疗超声手柄高精密注塑模具，还包括：安装左模体的左安装板，安装右模体的右安装板，用于推动所述内芯顶出杆、支撑顶出杆的推板。

5、进一步地，所述的医疗超声手柄高精密注塑模具，还包括：设置在所述左模仁上的定位件，所述定位件设置右定位槽，所述手柄内芯穿过所述定位槽后进入到手柄外型腔内。

6、进一步地，所述的医疗超声手柄高精密注塑模具，还包括：所述左模仁、右模仁、手柄内芯均设置有冷却水路。

7、进一步地，所述支撑件包括：底板，分别与所述底板连接的左侧板、右侧板、油缸安装板；所述底板、左侧板、右侧板围成移动槽，所述推动块设置在所述移动槽内，所述油缸安装在所述油缸安装板上。

8、进一步地，所述支撑件还包括：安装在所述左侧板上的左限位条，安装在所述右侧板上的右限位条，所述左限位条与所述底板、左侧板围成左导槽，所述右限位条与所述底板、右侧板围成右导槽；所述推动块的两侧为左导向块、右导向块，所述左导向块插在所述左导槽中，所述右导向块插在所述右导槽中。

9、进一步地，所述左模体设置有支撑槽，所述支撑件设置在所述支撑槽中。

10、进一步地，本发明还提供一种医疗超声手柄成型方法，采用前述的医疗超声手柄高精密注塑模具，包括以下步骤：

11、s1、材料预处理；将注塑材料（如pc/pbt）在120℃下干燥4小时以上，含水率<0.02%；

12、s2、模温精准设定；启动多通道模温机，将右模仁的产品外观区模温升至95±2°c，非产品外观区升至80±2°c；左模仁的模温升至82±2°c；

13、s3、多段注射填充；

14、一段（低速过浇口）：压力60-80 bar，速度10-15%，消除喷射纹；

15、二段（快速填充）：压力100-130 bar，速度40-50%，填充至95%；

16、三段（末段填充/v-p切换）：压力60-80 bar，速度5-10%，在填充至98%-99%时切换为保压；

17、s4、多级衰减超临界保压；

18、第一级（高压补缩）：压力60-70 bar，时间2-3s，补偿浇口区收缩；

19、第二级（中压传递）：压力40-50 bar，时间3-5s，压力向产品中部传递；

20、第三级（低压超临界保压）：压力20-30 bar，时间8-12s；此阶段压力低于材料在当前位置的凝固临界压力，但长时间作用可对远离浇口的厚壁区域进行持续、温和补缩，与“模内收缩补偿”协同，最大化消除缩水且不产生飞边。

21、s5、时序冷却与脱模；冷却25-30s，冷却结束后，左模仁与右模仁分离，接着内芯顶出杆顶出手柄产品，支撑顶出杆顶出支撑件，顶出到预定位置后，油缸运行，将手柄内芯从手柄产品中抽出，将手柄内芯与手柄产品分离，接着取出手柄产品。

22、s6：后处理；剪切水口，对指定装配面进行喷砂处理（依据产品要求）。

23、进一步地，所述的医疗超声手柄成型方法，还包括合模步骤；所述合模步骤具体包括：支撑顶出杆将支撑件拉回至左模体处；接着所述左模体与所述右模体配合，所述左模仁与所述右模仁配合成手柄外型腔；然后油缸推动所述手柄内芯至手柄外型腔中，完成注塑前准备。

24、采用上述方案，本发明提供一种医疗超声手柄高精密注塑模具及其成型方法，具有以下技术效果：

25、1.根治外观与尺寸冲突；通过“分区随形冷却”与“超临界保压”的工艺协同，从根本上解决了“口部缩水”与“高光面流痕”共存的问题，使产品在满足a级外观的同时，关键装配尺寸（段差、间隙≤0.1mm）稳定达标。

26、2. 实现零损伤脱模；“时序联动顶出”机制确保了复杂结构产品在脱模过程中完全避免拉伤、顶白，良品率提升至99.5%以上，模具寿命显著延长。

27、3. 提升生产稳定性与效率；系统化的设计将工艺窗口拓宽，减少了对操作员经验的依赖。优化的冷却系统将成型周期稳定控制在50-55秒，实现了高质量与高效率的统一，使一次试模成功成为可能。

1.一种医疗超声手柄高精密注塑模具，其特征在于，包括：左模体，安装在所述左模体上的左模仁，右模体，安装在所述右模体上的右模仁，内芯顶出杆，支撑顶出杆，中间成型机构，若干导向柱；所述左模体与所述右模体配合，所述左模仁与所述右模仁配合成手柄外型腔；中间成型机构包括：支撑件，安装在所述支撑件上的油缸，与所述油缸的输出端连接的推动块，与所述推动块连接的手柄内芯；所述右模仁设置有浇口，所述手柄内芯插入所述手柄外型腔后形成手柄成型腔，所述浇口与所述手柄成型腔连通；所述导向柱穿过所述左模体，右模体；所述内芯顶出杆穿过所述左模体后与所述手柄内芯的非产品成型区域抵接，所述支撑顶出杆穿过所述左模体与所述支撑件抵接。

2.根据权利要求1所述的医疗超声手柄高精密注塑模具，其特征在于，所述中间成型机构还包括：安装在所述支撑件上的触发开关，与所述推动块连接的触发件，所述触发开关安装在所述触发件的移动路径上。

3.根据权利要求1所述的医疗超声手柄高精密注塑模具，其特征在于，还包括：安装左模体的左安装板，安装右模体的右安装板，用于推动所述内芯顶出杆、支撑顶出杆的推板。

4.根据权利要求1所述的医疗超声手柄高精密注塑模具，其特征在于，还包括：设置在所述左模仁上的定位件，所述定位件设置有定位槽，所述手柄内芯穿过所述定位槽后进入到手柄外型腔内。

5.根据权利要求1所述的医疗超声手柄高精密注塑模具，其特征在于，还包括：所述左模仁、右模仁、手柄内芯均设置有冷却水路。

6.根据权利要求1所述的医疗超声手柄高精密注塑模具，其特征在于，所述支撑件包括：底板，分别与所述底板连接的左侧板、右侧板、油缸安装板；所述底板、左侧板、右侧板围成移动槽，所述推动块设置在所述移动槽内，所述油缸安装在所述油缸安装板上。

7.根据权利要求6所述的医疗超声手柄高精密注塑模具，其特征在于，所述支撑件还包括：安装在所述左侧板上的左限位条，安装在所述右侧板上的右限位条，所述左限位条与所述底板、左侧板围成左导槽，所述右限位条与所述底板、右侧板围成右导槽；所述推动块的两侧为左导向块、右导向块，所述左导向块插在所述左导槽中，所述右导向块插在所述右导槽中。

8.根据权利要求6所述的医疗超声手柄高精密注塑模具，其特征在于，所述左模体设置有支撑槽，所述支撑件设置在所述支撑槽中。

9.一种医疗超声手柄成型方法，其特征在于，采用权利要求1-8任一项所述的医疗超声手柄高精密注塑模具，包括以下步骤：

10.根据权利要求9所述的医疗超声手柄成型方法，其特征在于，还包括合模步骤；所述合模步骤具体包括：支撑顶出杆将支撑件拉回至左模体处；接着所述左模体与所述右模体配合，所述左模仁与所述右模仁配合成手柄外型腔；然后油缸推动所述手柄内芯至手柄外型腔中，完成注塑前准备。