CN214860609U - 一种成型工装 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种成型工装，成型工装包括成型件和弹性套，成型件具有适于插入构件成型模具的成型腔内的连接端；弹性套固定在连接端的外周，适于隔开连接端与成型腔中被成型的构件；弹性套包括设置在连接端最前端部分外壁上的第一段和紧邻第一段的第二段，第一段的外径大于第二段的外径；限位结构，设置在成型件的连接端与弹性套之间，限制弹性套相对连接端的相对移动。如此设计，在构成灌胶成型后，由于弹性套自身具有柔性可变形的特性，可以将成型工装整体从构件成型模具的成型腔内取出，取出操作更加方便，而且成型工装取出后也是一个整体，不仅便于清洁，还方便维护和重复利用，节省了材料成本。

Description

一种成型工装

技术领域

本实用新型涉及电子医疗器械技术领域，具体涉及一种成型工装。

背景技术

可植入式心脏起搏器是一种长期植入于患者体内的电子治疗仪器，通过脉冲发生器发放由电池提供能量的电脉冲，通过电极导线的传导，刺激电极所接触的心肌，使心脏激动和收缩，从而达到治疗某些心律失常所导致的心脏功能障碍的目的。

植入式心脏起搏器由于是长期植入人体的医疗设备，需要安全稳定运行，需要保证各零件连接部位的导通性和密封性，植入式心脏起搏器的密封系统是起搏器功能实现的保证。如果植入式心脏起搏器的密封系统不可靠，会影响起搏信号的传输，严重的还会造成电路正、负极短路，影响到起搏器电池的寿命。

目前植入式心脏起搏器的密封系统主要有三处，其一是脉冲发生器金属外壳的密封，通过现有的激光焊接技术能达到要求；其二是高分子材料连接头的电极腔与电极插头的密封，此处密封结构设置在电极插头上，为标准结构密封，没有太大的问题；其三是现阶段密封问题的关键点，即电极插头和与连接器(嵌件)处的密封，此处密封结构既要求能使力矩扳手方便快捷的插入、拔出，旋紧、旋松紧定螺钉，又要求不能损伤密封装置(密封塞)，且密封装置(密封塞)不能有窜动、脱落。所以对密封腔成型表面光洁度要求高，还必须要有能够定位的结构，不管是整体成型腔体还是分体成型，加工工艺难度大，密封腔容易损坏。

为防止起搏器植入人体后紧定螺钉通过人体的体液或血液导通短路影响设备正常运行，现有方法是在紧定螺钉外部安装密封装置进行保护和绝缘。一种做法是在正常开口的密封槽内安装密封塞，然后用医用硅胶粘结剂将密封塞与连接头粘连在一起，使密封塞不脱落，保证密封性能。另一种做法是成型出带倒T型的密封腔，通过外小内大的结构将密封塞定位，同时利用密封塞的局部过压实现密封。

专利号为CN107596563A公开了一种圆柱密封腔的成型方法：在模制植入式心脏起搏器环氧树脂顶时，首先采用一个聚四氟乙烯管材做成工艺圈、采用液体硅橡胶材料制成垫圈，以及采用一个定位销作模芯；然后将工艺圈套装在定位销的下部，垫圈套装在定位销的下端；再将定位销通过其下端的螺纹头安装在连接体的固定螺钉孔中，保证工艺圈与垫圈及连接体各接触面接触紧密，纵向模制成倒“T”型圆柱密封腔，模制完成后将定位销、工艺圈和垫圈在从环氧树脂顶中退出。其中的定位销、工艺圈及垫圈各自独立分散，安装过程中可能掉落，影响产品良率；且需在连接头灌胶成型时一起组装，增加组装工序，取出也是分步取出，步骤繁琐；在三种材料的零件组装后可能产生组装间隙，导致环氧树脂连接头固化时产生气泡，影响连接头的外观，气泡过大时还会导致整个脉冲发生器报废。同时累计间隙也会导致T型密封腔累计公差过大，尺寸不稳定。

实用新型内容

因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中起搏器连接头成型倒T型密封腔的成型工装存在零部件多、组装工艺多、取出步骤繁琐、存在组装间隙而影响起搏器连接头成型质量的缺陷，从而提供一种成型工装。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案如下：

一种成型工装，包括：

成型件，具有适于插入构件成型模具的成型腔内的连接端；

弹性套，固定在所述连接端的外周，适于隔开所述连接端与所述成型腔中被成型的构件；所述弹性套包括设置在所述连接端最前端部分外壁上的第一段和紧邻所述第一段的第二段，所述第一段的外径大于所述第二段的外径；所述第一段适于在构件成型时在构件内部成型出一端具有开口的第一腔室，所述第二段适于在构件成型时在构件内部成型出与所述第一腔室相通且口径小于所述第一腔室的第二腔室；

限位结构，设置在所述成型件的所述连接端与所述弹性套之间，限制所述弹性套相对所述连接端的相对移动。

进一步地，所述连接端最前端的端面上还设有具有外螺纹的螺纹段，所述螺纹段适于与具有内螺纹孔的嵌件螺纹相连。

进一步地，所述螺纹段的外径小于所述连接端端面的外径，所述连接端端面构成第一限位端面，所述嵌件适于抵靠在所述第一限位端面上。

进一步地，所述限位结构包括设置在所述连接端外壁的限位凸筋，以及设置在所述弹性套内壁的用于与所述限位凸筋配合的限位凹槽；所述限位凸筋的外径小于所述第二腔室上开口的口径。

进一步地，所述成型件设有面向所述弹性套方向设置的第二限位端面，所述弹性套远离所述第二段的一端抵靠在所述第二限位端面上。

进一步地，所述限位结构包括设置在所述弹性套的内壁与所述连接端外壁之间的粘接剂。

进一步地，所述弹性套为采用硅胶材料注塑形成的硅胶套。

进一步地，所述成型件上设有与外部定位部件相抵以对所述成型件插入所述成型腔的深度进行定位的靠肩。

进一步地，所述成型件为采用金属材料制成的金属杆。

本实用新型技术方案，具有如下优点：

1.本实用新型提供的成型工装，将弹性套固定在成型件的连接端上形成整体式的成型工装，并利用限位结构限制弹性套在连接端上的相对移动，在构件成型过程中，将成型工装整体插进构件成型模具的成型腔内，弹性套的第一段和第二段可以在构件内部分别形成第一腔室和第二腔室，第二腔室与第一腔室相通且口径小于第一腔室的口径，第二腔室上具有开口；如此可以在构件内形成开口小内部大的密封腔，在密封腔内塞进与密封腔外形相配的密封塞后，可以保证良好的密封性能。在构件成型后，由于弹性套自身具有柔性可变形的特性，可以将成型工装整体从构件成型模具的成型腔内取出，与现有技术中依次将成型工装的各个零部件依次取出的方式相比，取出操作更加方便，而且成型工装取出后也是一个整体，不仅便于清洁，还方便维护和重复利用，节省了材料成本。

2.本实用新型提供的成型工装，成型件一端的螺纹段螺纹连接在嵌件的内螺纹孔上，可以保证成型件和嵌件之间的刚性连接，在构件灌胶成型时，防止胶料溢到嵌件的内螺纹孔内导致电信号传导失效。

3.本实用新型提供的成型工装，连接端的端面构成适于嵌件抵靠的第一限位端面，可以防止成型件插入嵌件过深。

4.本实用新型提供的成型工装，弹性套固定在连接端的外周，连接端的外壁与弹性套的内壁之间设有凹凸配合的限位结构；采用凹凸配合连接的方式，可以实现弹性套和成型件连接端之间的零间隙或少量过盈配合，有效避免构件固化过程中因间隙内空气导致构件出现气泡而影响构件质量的问题。

5.本实用新型提供的成型工装，成型件上的靠肩可以抵靠在构件成型模具上，以对成型件插入成型腔的深度进行定位。

6.本实用新型提供的成型工装，将成型件和弹性套用粘接剂粘合在一起，可以有效保证构件成型时成型件上螺纹段与嵌件内螺纹的配合，又可通过弹性套的柔性成型倒T型结构。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例中起搏器环氧树脂连接头密封塞处的结构示意图；

图2为本实用新型实施例一中成型工装的半剖结构示意图；

图3为本实用新型实施例二中成型工装的半剖结构示意图；

图4为本实用新型实施例一和实施例二中成型件的立体结构示意图；

图5为本实用新型实施例三中成型工装的半剖结构示意图；

图6维本实用新型实施例三中成型工装的立体结构示意图。

附图标记说明：100、成型件；101、靠肩；102、连接端；103、螺纹段；104、第一限位端面；105、第二限位端面；106、切边；107、限位凸筋；200、弹性套；201、弹性套内壁；202、第一段；203、第二段；300、粘接剂；400、嵌件；500、连接头；501、电极腔；502、密封腔；600、紧定螺钉；700、密封塞；800、电极插头。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

心脏起搏器脉冲发生器部分的硬件主要由电路模块、电池、金属密封外壳和内含电极连接器(嵌件)的高分子材料连接头等部件组成。与人体组织直接接触的部分主要有高分子材料连接头与金属密封外壳。高分子材料连接头可以为聚氨酯，聚砜，聚碳酸酯，环氧树脂等。本申请涉及的高分子材料连接头由环氧树脂制作。

植入式心脏起搏器由于是长期植入人体的医疗设备，需要安全稳定运行，需要保证各零件连接部位的导通性和密封性，植入式心脏起搏器的密封系统是起搏器功能实现的保证。如果植入式心脏起搏器的密封系统不可靠，会影响起搏信号的传输，严重的还会造成电路正、负极短路，影响到起搏器电池的寿命。

目前，植入式心脏起搏器的密封系统主要有三处，其一是脉冲发生器金属外壳的密封，通过现有的激光焊接技术能达到要求；其二是环氧树脂连接头电极腔与电极插头的密封，此处密封结构设置在电极插头上，为标准结构密封，没有太大的问题；其三是现阶段密封问题的关键点，即电极插头和与连接器(嵌件)处的密封，此处密封结构既要求能使力矩扳手方便快捷的插入、拔出，旋紧、旋松紧定螺钉，又要求不能损伤密封装置(密封塞)，且密封装置(密封塞)不能有窜动、脱落。所以对密封腔成型表面光洁度要求高，还必须要有能够定位的结构，不管是整体成型腔体还是分体成型，加工工艺难度大，密封腔容易损坏。

为防止起搏器植入人体后紧定螺钉通过人体的体液或血液导通短路影响设备正常运行，现有方法是在紧定螺钉外部安装密封装置进行保护和绝缘。其中一种做法是在连接头上成型出带倒T型的密封腔，通过外小内大的结构将密封塞定位，同时利用密封塞的局部过压实现密封。

现有技术中起搏器环氧树脂连接头500的具体结构如图1和图2所示，脉冲发生器内的电信号通过导丝等传递到嵌件400上，电极插头800插入电极腔501内，由于嵌件400与电极插头800之间的配合为间隙配合，紧定螺钉600通过螺纹连接到嵌件400，再旋紧至电极插头800上，实现嵌件400与电极插头800之间的电信号连接通路。密封塞700设置在紧定螺钉600上部，防止体液渗入电极腔501内，引起电路故障。密封塞700是采用符合生物相容性的可植入医用硅橡胶制成。

为减少与人体接触的材料种类，将密封腔502做成外小内大的倒T型，密封腔502的小端与密封塞700的小端做过压密封，密封腔502的大端将密封塞700的大端固定在连接头500内部，从而无需采用医用硅胶粘结剂将密封塞700固定在连接头500上，减少材料种类，减少制作工序。密封塞700的小端直径大于密封腔502的小端直径，形成过压密封。嵌件400内的螺纹结构需要与电极导线导通，内部不可有环氧树脂渗透，所以在连接头500的密封腔502成型时，需要在插入密封腔502的成型工装上设置与嵌件400内螺纹配合的螺纹段103，以阻止环氧树脂的渗入。

由于制作连接头500的环氧树脂为热固性树脂，一旦成型后形状不可改变。该密封腔502在连接头500内为外小内大的倒T型，使用硬材质的成型脱模有一定的难度。而硅胶材料具有弹性变型能力，同时，硅胶材料与环氧树脂不粘，故可以采用硅胶材料作为成型外小内大的倒T型密封腔502的脱模材料。

为成型具有上述外小内大型密封腔502的连接头500，本实用新型实施例提出了一种成型工装，如图2－6所示，成型工装包括成型件100和弹性套200；其中，成型件100为采用金属材料制成的金属杆，弹性套200为采用硅胶材料注塑形成的硅胶套。成型件100具有适于插入构件成型模具的成型腔内的连接端102；弹性套200固定在连接端102的外周，适于隔开连接端102与成型腔中被成型的构件。弹性套200包括设置在连接端102最前端部分外壁上的第一段202和紧邻第一段202的第二段203，第一段202的外径大于第二段203的外径；第一段202适于在构件成型时在构件内部成型出一端具有开口的第一腔室，第二段203适于在构件成型时在构件内部成型出与第一腔室相通且口径小于第一腔室的第二腔室；第二腔室的开口位于成型构件的表面。成型件100的连接端102与弹性套200之间采用限位结构进行限位，以限制弹性套200相对连接端102的相对移动。

这种成型工装，将弹性套200固定在成型件100的连接端102上形成整体式的成型工装，并利用限位结构限制弹性套200在连接端102上的相对移动，在构件成型过程中，将成型工装整体插进构件成型模具的成型腔内，弹性套200的第一段202和第二段203可以在构件内部分别形成第一腔室和第二腔室，第二腔室与第一腔室相通且口径小于第一腔室的口径，第二腔室上具有开口；如此可以在构件内形成开口小内部大的密封腔502，在密封腔502内塞进与密封腔502外形相配的密封塞700后，可以保证良好的密封性能。在构成成型后，由于弹性套200自身具有柔性可变形的特性，可以将成型工装整体从构件成型模具的成型腔内取出，与现有技术中依次将成型工装的各个零部件依次取出的方式相比，取出操作更加方便，而且成型工装取出后也是一个整体，不仅便于清洁，还方便维护和重复利用，节省了材料成本。此外，密封腔502的尺寸以单一弹性套200零件的尺寸为准，无多种材料的累加，无累计公差风险；而弹性套200为注塑零件，尺寸公差范围小，成型出来的连接头500的密封腔502能够更好地与密封塞700配合。且注塑成型的弹性套200外壁光滑，成型出来的连接头500的密封腔502光亮，密封效果好。

在本实施例中，连接端102最前端的端面上还设有具有外螺纹的螺纹段103，螺纹段103适于与具有内螺纹孔的嵌件400螺纹相连。在构件灌胶成型时，成型件100一端的螺纹段103螺纹连接在嵌件400的内螺纹孔上，可以保证成型件100和嵌件400之间的刚性连接，防止胶料溢到嵌件400的内螺纹孔内导致电信号传导失效。

在本实施例中，螺纹段103的外径小于连接端102端面的外径，连接端102端面构成第一限位端面104，嵌件400适于抵靠在第一限位端面104上，可以防止连接端102插入嵌件400过深。

如图2所示，在本实施例的第一种具体实施方式中，限位结构包括设置在连接端102外壁的限位凸筋107，以及设置在弹性套内壁201的用于与限位凸筋107配合的限位凹槽；限位凸筋107的外径小于第二腔室上开口的口径。连接端102的外壁与弹性套200的内壁之间采用凹凸配合连接的方式，可以实现弹性套200和连接端102之间的零间隙或少量过盈配合，有效避免构件固化过程中因间隙内空气导致构件出现气泡而影响构件质量的问题。

进一步的，成型件100设有面向弹性套200方向设置的第二限位端面105，弹性套200远离第二段203的一端抵靠在第二限位端面105上，可以更好的对弹性套200进行限位。

如图3所示，在本实施例的第二种具体实施方式中，限位结构包括设置在弹性套200的内壁与连接端102外壁之间的粘接剂300。成型件100和弹性套200采用粘接剂300粘合在一起的方式，可以有效保证构件成型时成型件100上螺纹段103与嵌件400内螺纹的配合，又可通过弹性套200的柔性成型倒T型结构。粘接剂300有效填补了连接端102和弹性套200之间的间隙，在连接头500固化成型时不会溢出气泡导致连接头500外观不良。

在本实施例中，成型件100上设有与外部定位部件相抵以对成型件100插入成型腔的深度进行定位的靠肩101。靠肩101可以抵靠在构件成型模具上，以对成型件100插入成型腔的深度进行定位。

在本实施例中，成型件100伸出密封腔502的部分还设有切边106，以方便成型件100从连接头500内取出。

连接头500成型出外小内大的倒T型密封腔502后，借助密封塞700优异的柔韧性，很容易塞入外小内大型的密封腔502内。只需要密封塞700即可实现密封作用，不需要借助点胶粘结工艺，减少制作工序，降低生产成本，缩短灌胶时间周期，提高成品良率。

这种成型工装的适用范围包括但不限于在植入式心脏起搏器、植入式心律转复除颤器(ICD)、心脏再同步治疗除颤器(CRT－D)、心脏再同步治疗起搏器(CRT－P)、植入式脑起搏器、植入式脊髓刺激器，植入式骶神经刺激器，植入式迷走神经刺激器上成型出外小内大的倒T型密封腔502。

本实用新型实施例提供的成型工装可以用于一种具有外小内大型密封腔的构件的成型方法，构件具体可以为起搏器的连接头500，成型方法包括以下步骤：

步骤S1，制作成型件100和弹性套200。

具体的，成型件100为采用金属材料机加工而成的一端具有外螺纹的金属杆；

弹性套200为液态硅橡胶制作硅胶套。其中，成型件100具有适于插入构件成型模具的成型腔内的连接端102，连接端102最前端的端面上还设有具有外螺纹的螺纹段103。

步骤S2，将弹性套200套接固定在成型件100的外周，组装得到成型工装。

其中，弹性套200固定在连接端102的外周，适于隔开连接端102与成型腔中被成型的构件。弹性套200包括设置在连接端102最前端部分外壁上的第一段202和紧邻第一段202的第二段203，第一段202的外径大于第二段203的外径。

具体的，将成型件100和弹性套200用硅胶粘合剂粘合在一起，有效保证连接头500成型时成型件100上的螺纹段103与嵌件400内螺纹的配合，又可通过弹性套200的柔性成型外小内大的倒T型结构。也可以在成型件100的连接端102上制作一段限位凸筋107，用来对弹性套200进行限位。这种方式可取消成型件100和弹性套200之间的硅胶粘结剂，值得注意的是，成型件100和弹性套200需要零配合或者少量过盈配合以消除组装间隙，防止环氧树脂灌胶时在连接头500内产生气泡。

进一步的，在执行步骤S2前，对成型件100和弹性套200的表面进行清洗，以保持清洁。

步骤S3，将成型工装具有弹性套200的一端插入构件成型模具的成型腔内。

具体的，在构件成型过程中，弹性套200的第一段202适于在构件成型时在构件内部成型出一端具有开口的第一腔室，弹性套200的第二段203适于在构件成型时在构件内部成型出与第一腔室相通且口径小于第一腔室的第二腔室；第二腔室的开口位于成型构件的表面。

步骤S4，在构件成型模具的成型腔内灌注成型构件。

步骤S5，待构件固化后，将成型工装整体从构件成型模具的成型腔内取出。

这种具有外小内大型密封腔的构件的成型方法，在成型构件前，将弹性套200固定在成型件100的连接端102上形成整体式的成型工装，简化构件灌胶成型前的准备和组装工序，提高构件灌胶过程中的效率。具有外小内大型密封腔502的构件的成型零件少，作为整体零件拆解取出方便，取出后便于清洁，相较于无外小内大的密封腔结构，本实用新型的结构及其成型方式无需点胶和固化，简化后工段的工序和时间；方便维护，可以重复利用，节省材料成本。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims (9)

1.一种成型工装，其特征在于，包括：

成型件(100)，具有适于插入构件成型模具的成型腔内的连接端(102)；

弹性套(200)，固定在所述连接端(102)的外周，适于隔开所述连接端(102)与所述成型腔中被成型的构件；所述弹性套(200)包括设置在所述连接端(102)最前端部分外壁上的第一段(202)和紧邻所述第一段(202)的第二段(203)，所述第一段(202)的外径大于所述第二段(203)的外径；所述第一段(202)适于在构件成型时在构件内部成型出一端具有开口的第一腔室，所述第二段(203)适于在构件成型时在构件内部成型出与所述第一腔室相通且口径小于所述第一腔室的第二腔室；

限位结构，设置在所述成型件(100)的所述连接端与所述弹性套(200)之间，限制所述弹性套(200)相对所述连接端(102)的相对移动。

2.根据权利要求1所述的成型工装，其特征在于，所述连接端(102)最前端的端面上还设有具有外螺纹的螺纹段(103)，所述螺纹段(103)适于与具有内螺纹孔的嵌件(400)螺纹相连。

3.根据权利要求2所述的成型工装，其特征在于，所述螺纹段(103)的外径小于所述连接端(102)端面的外径，所述连接端(102)端面构成第一限位端面(104)，所述嵌件(400)适于抵靠在所述第一限位端面(104)上。

4.根据权利要求1－3中任意一项所述的成型工装，其特征在于，所述限位结构包括设置在所述连接端(102)外壁的限位凸筋(107)，以及设置在所述弹性套(200)内壁的用于与所述限位凸筋(107)配合的限位凹槽；所述限位凸筋(107)的外径小于所述第二腔室上开口的口径。

5.根据权利要求4所述的成型工装，其特征在于，所述成型件(100)设有面向所述弹性套(200)方向设置的第二限位端面(105)，所述弹性套(200)远离所述第二段(203)的一端抵靠在所述第二限位端面(105)上。

6.根据权利要求1－3中任意一项所述的成型工装，其特征在于，所述限位结构包括设置在所述弹性套(200)的内壁与所述连接端(102)外壁之间的粘接剂(300)。

7.根据权利要求1所述的成型工装，其特征在于，所述弹性套(200)为采用硅胶材料注塑形成的硅胶套。

8.根据权利要求1所述的成型工装，其特征在于，所述成型件(100)上设有与外部定位部件相抵以对所述成型件(100)插入所述成型腔的深度进行定位的靠肩(101)。

9.根据权利要求1所述的成型工装，其特征在于，所述成型件(100)为采用金属材料制成的金属杆。

Images