В число основных исходных технических условий для проектирования литьевых форм обычно входят геометрические характеристики, материал и программа выпуска изготавливаемых деталей, а также технические характеристики литьевого оборудования (максимальное усилие смыкания, объем впрыска и др.). Эти исходные данные применительно к микродеталям, о которых идет речь, были известны специалистам из итальянской компании RIMU srl, перед которой была поставлена задача проектирования и изготовления литьевой формы. В частности, производство данной продукции медицинского назначения должно было происходить на малой литьевой машине Babyplast, оптимально подходящей для микролитья под давлением, в том числе в условиях чистого помещения.

Деталь

Проектируемая литьевая форма была предназначена для производства детали, используемой при установке капельниц, выполнении вливаний или забора крови. Точнее говоря, деталь представляла собой двустороннюю насадку Y-образной формы, одна часть которой предназначена для установки иглы, а другая – для забора или вливания жидкости.

Деталь изготавливается из прозрачного АБС-пластика марки Terlux. Ее габаритные размеры составляют всего 22,5×10×5 мм при массе 0,25 г, а поскольку это деталь одноразового употребления, то производиться она должна в больших количествах без необходимости какой-либо доработки после формования. При этом деталь должна производиться в одной форме в четырех различных типоразмерах по диаметру того ее конца, через который производится вливание или забор жидкости. Кроме того, заказчик поставил определенное условие, связанное с тем, что деталь должна быть пригодна к производству в форме, подходящей для использования на литьевой машине Babyplast с усилием смыкания 60 кН. Допускалась замена типоразмера детали со снятием формы с машины, но на эту операцию отпускалось не более 5 мин. Определенные сложности с проектированием формы были вызваны тем, что у детали имеются два поднутрения. Одно из них связано с необходимостью формования небольшого упора для пальцев размером несколько десятых миллиметра, а второе – двух штырьков по бокам части детали, имею- щей более крупный диаметр около отверстия, предназначенного для соединения детали с основным корпусом медицинского прибора. Эти поднутрения потребовали определенного расположения оформляющих гнезд в форме по оси смыкания. Возникшие в начале работы другие сложности, связанные, например, с третьим поднутрением, возникшим в результате появления упора для пальцев и, соответственно, с модификацией боковых штырьков для упрощения изготовления формы, были разрешены в ходе предварительного обсуждения с заказчиком, которое компания RIMU обычно практикует перед началом работы.

Форма

Как говорилось выше, форма разрабатывалась для использования на не большой машине для литья под давлением. Поэтому, с одной стороны, нужно было спроектировать форму максимально компактной, а с другой стороны, серийное производство большими партиями требовало от нее большей гнездности. В итоге было решено делать восьмигнездную форму с двумя рядами по 4 гнезда на расстоянии всего 16 мм между ними.

Такое решение вместе с соответствующим расположением литниковой системы позволило получить 8-гнездную форму, размеры которой не выходили за пределы заданных. Следует заметить, что из-за пространственных ограничений было решено отказаться от использования горячеканальной литниковой системы. При наличии восьми гнезд форма имеет габаритные размеры 75×150×145 мм и весит всего 8 кг, что существенно облегчает ее обслуживание, а также ее демонтаж и монтаж при смене типоразмера деталей. Однако, несмотря на столь малые размеры форма имеет очень сложную конструкцию, так как расположение места соединения для впрыска и забора медицинской жидкости под углом 45° требует перемещения двух выталкивателей, которые приводятся в движение двумя установленными под углом колонками. Кроме того, как в неподвижной так и в подвижной частях формы имеются плиты выталкивателей с втулками.

Требование о быстрой и надежной замене производимого типоразмера изделия было удовлетворено за счет совместного монтажа на одной плите всех формообразующих деталей (ФОД), которые подлежали замене. При таком подходе устраняется необходимость замены отдельных элементов и их точной установки в форму, что снижает вероятность ошибки при замене производимого варианта детали. Кроме того, удалось также снизить потребное для замены время настолько, что теперь оно стало даже меньше, чем ранее заданные пять минут. Тот факт, что замена производится при снятии формы с литьевой машины, никаких неудобств не доставляет, так как небольшая масса и малые габариты формы позволяют легко демонтировать ее с литьевой машины. С точки зрения конструкции, основную сложность представляли многочисленные и требовавшие большой точности выполнения узлы соединения между мелкими деталями изделия. Эту трудность удалось преодолеть благодаря наличию в машинном парке RIMU соответствующего высокоточного обрабатывающего оборудования.

Некоторые технические данные спроектированной и изготовленной формы приведены в таблице.