一種成型正交貫通微小孔的注塑加工方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于注塑成型領域，涉及一種用于成型正交貫通微小孔的注塑加工方法。
【背景技術】
[0002]截面尺寸在毫米左右的正交貫通微小孔，包括圓孔、方孔等異型孔是一種微器件上典型結構，特別是在微光纖分束器、微流體連接器等平板微器件上，正交貫通微小孔是其中的關鍵功能單元。采用注塑成型制造聚合物材料微器件具有成本低、生產效率高、器件一致性好等優點。目前，制造正交貫通微小孔結構主要有以下幾種方法:
[0003]I)劉國偉發明的公開號為CN 202701460 U的用于加工相貫孔的特種麻花鉆，利用專門的機械切削工具，采用手工對準方式制造正交相貫孔，效率不高、操作復雜，而且容易劃傷已加工好的微結構。
[0004]2)張麗華等人發明的公開號為CN 104226386 A的一種通用型微流控芯片接口，在微器件外部采用多個零件組裝成形接口，與本發明中成型具有正交貫通微小孔的微流體連接器相比，需要多次調節實現輸液管與輸液口對準，增加額外的工藝步驟和零部件。
【發明內容】
[0005]本發明為克服現有技術的缺陷，發明了一種成型正交貫通微小孔的注塑加工方法，利用微調側抽芯機構的微調節作用，解決了弧面與圓柱面對準耦合的問題，形成了成型正交貫通微小孔的有效實施方法。采用此發明，能夠一次注塑成型具有正交貫通微小孔的聚合物器件，具有加工效率高、器件一致性好、工藝步驟少、成本低等優點，避免了多次切削加工法容易劃傷已加工好的微結構的問題。
[0006]本發明采用的技術方案是一種成型正交貫通微小孔的注塑加工方法，其特征在于，該方法采用調整模具中微調側抽芯機構的側抽芯位置實現側抽芯定位，完成水平弧面與垂直圓柱面精確對準配合，方法具體步驟如下:
[0007]I)定模部件的裝配:斜導柱25安裝在楔緊塊3上，用斜導柱壓板2壓緊，楔緊塊3安裝固定在具有開口槽結構的定模板I上，完成定模部件的裝配；
[0008]2)微調側抽芯機構的裝配:
[0009]后端具有側抽芯弧面6a的側抽芯6經過壓縮彈簧7安裝在側抽芯固定板8上，側抽芯固定板8安裝在滑塊4上，保證壓縮彈簧7具有一定距離的安裝壓縮量；同時側抽芯6前端具有的方形結構伸入到滑塊4的方形異型孔4b中，利用滑塊4上的方形異型孔4b約束側抽芯6的自由轉動；伸長量調整螺塞5與位置調整螺塞21分別安裝在滑塊4對應的伸長量調整螺紋孔4a與位置調整螺紋孔4c中，完成具有微調整作用的微調側抽芯機構的裝配；
[0010]3)推管推桿頂出機構的裝配:
[0011]推管11、兩個推桿23、拉料桿24、四個復位桿20安裝在推管固定板14的沉頭孔內，用推管壓板15壓緊固定；直型芯12通過動模底板16、推管壓板15伸入到推管11內，安裝在動模底板(16)的沉頭孔內，兩個通孔推桿22通過動模底板16、推管壓板15伸入推管固定板14通孔中，安裝在動模底板(16)的沉頭孔內，用直型芯壓板17把通孔推桿22、直型芯12壓緊在動模底板16上；復位桿20上安裝復位彈簧19，組成彈簧先復位機構；
[0012]4)微調側抽芯機構、推管推桿頂出機構與動模部件的組配
[0013]動模部件中有動模板9、支撐板10和墊塊13 ;推管推桿頂出機構通過墊塊13和支撐板10安裝在動模板9右側；微調側抽芯機構用導軌壓板27壓緊，用螺栓安裝在具有導滑槽的動模板9上，完成注塑模具的裝配；
[0014]5)側抽芯與直型芯對準配合:
[0015]Z方向調整:旋轉位置調整螺塞21，調節側抽芯固定板8的位置，控制側抽芯6在Z方向的微調量，實現側抽芯6與直型芯12的配合位置的調整；
[0016]Y方向調整:旋轉伸長量調整螺塞5，調節壓縮彈簧7的安裝壓縮量，調整側抽芯弧面6a在Y方向對直型芯圓柱面12a的補償量，保證在手動合模情況下，實現側抽芯6與直型芯12的對準耦合；
[0017]6)合模限位和開模限位
[0018]利用導軌壓板27與動模板9形成的“丄”型槽進行運動約束，并由楔緊塊3完成合模限位，球頭頂絲28與滑塊4上的限位孔4e配合完成開模限位；
[0019]7)注塑成型微小孔的實施工藝過程有合模、澆注、開模、頂出制品
[0020]完成第5步后，注塑模具安裝在注塑機上，由注塑機帶動實現合模，進行澆注，注塑機將熔融態的聚合物材料通過噴嘴和模具的澆注系統注射進入閉合好的模具型腔中，經保壓、冷卻，進行開模；頂針系統推動推管壓板15運動，從而帶動推管固定板14上的拉料桿24、推桿23、推管11與復位桿20運動；拉料桿24、推桿23與推管11完成制品的頂出；復位桿20上的復位彈簧19依靠彈力使頂出機構恢復到起始位置。
[0021]一種成型正交貫通微小孔的注塑加工方法，其特征在于，該方法采用的模具裝置由定模部件、微調側抽芯機構、推管推桿頂出機構和動模部件組成；
[0022]在所述的定模部件中:斜導柱25安裝在楔緊塊3上，用斜導柱壓板2壓緊，楔緊塊3固定安裝在定模板I右側面下方的開口槽中；
[0023]在所述的微調側抽芯機構中，滑塊4上加工有伸長量調整螺紋孔4a、方形異型孔4b、位置調整螺紋孔4c、斜孔4d和限位孔4e ;側抽芯6前端為方形結構，后部分為細軸，在細軸后端加工有側抽芯弧面6a ;側抽芯6經過壓縮彈簧7安裝在側抽芯固定板8上，側抽芯固定板8安裝在滑塊4上，保證壓縮彈簧7具有一定距離的安裝壓縮量；側抽芯6前端方形結構插入到滑塊4的方形異型孔4b中，利用滑塊4上的方形異型孔4b約束側抽芯6的自由轉動；伸長量調整螺塞5與位置調整螺塞21分別安裝在滑塊4對應的伸長量調整螺紋孔4a與位置調整螺紋孔4c中；
[0024]在所述的推管推桿頂出機構中:推管11、兩個推桿23、拉料桿24、四個復位桿20分別安裝在推管固定板14的對應沉頭孔內，用推管壓板15壓緊固定；直型芯12的直型芯圓柱面12a穿過動模底板16、推管壓板15伸入到推管11內，兩個通孔推桿22通過動模底板16、推管壓板15伸入到推管固定板14通孔中，用直型芯壓板17把通孔推桿22、直型芯12壓緊在動模底板16上；復位桿20上安裝復位彈簧19構成彈簧復位機構；
[0025]所述的動模部件中有動模板9、支撐板10和墊塊13 ;推管推桿頂出機構通過墊塊13和支撐板10安裝在動模板9右側；微調側抽芯機構用導軌壓板27壓緊，通過螺栓安裝在具有導滑槽的動模板9上。
[0026]一種成型正交貫通微小孔的注塑加工方法，其特征在于，該方法采用的模具裝置中用于成型X方向水平孔所述的推管推桿頂出機構中的直型芯12是固定不動的，與上述微調側抽芯機構相配合成型正交貫通微小孔，改變其長度可成為“L”型和“T”型等不同的正交貫通微小孔結構。
[0027]本發明的有益效果是:1)能夠一次成型具有正交貫通微小孔與微定位通孔的微流體連接器，減少后續加工工序，成型效率高，降低成本，減少能耗；2)能夠保證正交貫通微小孔與微定位通孔之間的相對位置精度，為下一步鍵合、封裝提供基礎保證；3)可實現型芯快速拆換。
【附圖說明】
[0028]圖1注塑模具合模狀態結構圖；圖2微調側抽芯機構結構圖；圖3滑塊軸測圖；圖4推管推桿頂出機構軸測圖；圖5定模安裝結構示意圖；圖6動模安裝軸測圖。
[0029]圖中:采用直角坐標系，水平方向為X方向，豎直方向為Y方向，垂直紙面向外的方向為Z方向。其中，1、定模板，2、斜導柱壓板，3、楔緊塊，4、滑塊，4a、伸長量調整螺紋孔，4b、方形異型孔，4c、位置調整螺紋孔，4d、斜孔，4e、限位孔，5、伸長量調整螺塞，6、側抽芯，6a、側抽芯弧面，7、壓縮彈簧，8、側抽芯固定板，9、動模板，10、支撐板，11、推管，12、直型芯，12a直型芯圓柱面，13、墊塊，14、推管固定板，15、推管壓板，16、動模底板，17、直型芯壓板，18、頂棍，19、復位彈簧，20、復位桿；21、位置調整螺塞，22、通孔推桿，23、推桿，24、拉料桿，25、斜導柱，26、導柱，27、導軌壓板。
[0030]圖7微流體連接器產品圖。
【具體實施方式】
[0031]以下結合附圖和技術方案詳細闡述本發明的【具體實施方式】，以利用微注塑模具裝置制作具有正交貫通微小孔的微流體連接器為例，說明本發明的具體實施步驟如下:
[0032]1、定模部件的裝配:斜導柱25安裝在楔緊塊3上，用斜導柱壓板2壓緊，楔緊塊3安裝固定在具有開口槽結構的定模板I上，完成定模部件的裝配，如圖4所示。
[0033]2、動模部件的裝配:
[0034](I)、微調側抽芯機構的裝配:后端具有側抽芯弧面6a的側抽芯6經過壓縮彈簧7安裝在側抽芯固定板8上，側抽芯固定板8安裝在滑塊4上，保證壓縮彈簧7具有一定距離的安裝壓縮量。同時側抽芯6前端具有的方形結構伸入到滑塊4的方形異型孔4b中，利用滑塊4上的方形異型孔4b約束側抽芯6的自由轉動。伸長量調整螺塞5與位置調整螺塞21分別安裝在滑塊4對應的伸長量調整螺紋孔4a與位置調整螺紋孔4c中，完成具有微調整作用的微調側抽芯機構的裝配，如圖2所示。
[0035](2)、推管推桿頂出