CN217021284U - 一种水密电连接器母头及其模具 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种水密电连接器母头及其模具，涉及水密电连接器领域，母头包括带有插孔的铜柱、及与插孔铜柱连接的电缆，包括上模、下模、用于紧固上模与下模的紧固件、及位于上模与下模之间的模腔中的模芯和定位夹紧套；定位夹紧套用于夹紧母头的电缆并定位放置在上模与下模之间；模芯的一端设有定位针，用于与铜柱的插孔配合卡固；模芯和定位夹紧套在上、下模中形成注胶模腔；模芯中还设有与所述注胶模腔相通的若干排气孔；上模开设有注胶孔，上、下模之间还设有分别与注胶孔和注胶模腔相通的导胶槽。本发明通过巧妙地设计使模具中的电缆固定、注胶、排气保压等实现模具的高效利用，可把制品的合格率提高到90％及以上。

Description

一种水密电连接器母头及其模具

技术领域

本实用新型涉及水密连接器领域，尤其涉及一种水密电连接器母头及其模具。

背景技术

水下用电连接器应用在水下设备电信号缆的穿舱连接或压力罐内外电信号缆的穿舱连接。通常水下连接器主要由一个公头(电接头)和一个母头(电接头)通过金属接头达到导电的效果，此外又通过材料之间相互挤压达到耐压、防水、绝缘的目的。

目前国内常规的电连接器一般是金属外壳装配或塑料注塑工艺制备的，但是因其电绝缘型较差、接头的密封性能达不到要求，无法在水下承压环境使用。目前相关领域主要是采用金属连接器作为水下设备电信号缆的穿舱连接，缺点是成本高，体积大，成型工艺复杂，使用寿命短。

市场上的一些连接器因材料本身或工艺等密封性不好，加压后容易进水导致故障频发。

采用橡胶产品绝缘是一种手段，但当前的橡胶产品的工艺一般都是采用填料后压制的工艺生产，即压延成型工艺，传统的模压成型工艺的方式加工得到的橡胶制品一般存在较多的毛刺，制品的尺寸精确度较低，制品需要后期的修饰(去除毛刺)，此外生产过程为了使胶料充满模具，需要装填过量的胶料，还会造成胶料的较多浪费。

实用新型内容

技术问题

有鉴于此，本实用新型提供一种水密电连接器母头的模具，通过该模具制备的母头表面光滑、尺寸准确、能节约胶料，并能实现连续生产。

相比于传统的压延成型而言，本实用新型通过设计合理的模具，可以通过注塑成型工艺中的注塑机等成熟的机械设备进行橡胶注入填充，在流水线上可实现连续生产。

解决方案

为解决以上技术问题，本实用新型提供如下技术方案：

本实用新型提供一种水密电连接器母头的模具，所述母头包括带有插孔的铜柱、及与所述插孔铜柱连接的电缆，包括上模、下模、用于紧固上模与下模的紧固件、及位于上模与下模之间的模腔中的模芯和定位夹紧套；

所述定位夹紧套用于夹紧母头的电缆并定位放置在上模与下模之间；

所述模芯的一端设有定位针，用于与铜柱的插孔配合卡固；所述模芯和定位夹紧套在上、下模中形成注胶模腔(用于橡胶液注入注胶模腔内形成橡胶绝缘体)；所述模芯中还设有与所述注胶模腔相通的若干排气孔；

所述上模开设有注胶孔，所述上、下模之间还设有分别与注胶孔和注胶模腔相通的导胶槽。

进一步地，所述模芯为带有突出部的轴，所述模芯的突出部与上下模配合卡固。

进一步地，所述突出部的外周为圆形。

进一步地，所述模芯的若干排气孔包括与模芯定位针端部相通的排气孔和位于模芯中部的排气孔。

进一步地，所述排气孔的孔径为0.6～1.0mm，可选地为0.8mm。

进一步地，所述注胶孔为外大里小的锥形孔，所述注胶孔的大孔端位于上模外侧。

进一步地，所述注胶孔的大孔端直径为5～6mm，所述注胶孔的小孔端直径为1.5～2.5mm；所述注胶孔的深度为10～20mm，注胶孔的深度一般与上模板的厚度差不多。

进一步地，所述注胶孔的数量为两个。

进一步地，所述注胶孔距离模芯定位针端部10～15mm。

进一步地，所述定位夹紧套包括两个带有C型槽的夹紧部，所述定位夹紧套与上、下模配合卡固。

进一步地，所述定位夹紧套与电缆的直径比为9～9.5：10。

进一步地，所述定位夹紧套的表面为粗糙面。

进一步地，所述夹紧部的外壁上设有用于与上、下模配合卡固的外凸部或卡槽。

进一步地，所述紧固件包括拧紧螺栓和定位销。

再一方面，提供一种水密电连接器母头，为利用所述的水密电连接器母头的模具将铜柱和电缆通过注入橡胶一体成型的母头，所述母头包括铜柱、电缆和橡胶绝缘体，所述橡胶绝缘体通过注射成型工艺与铜柱和部分电缆一体成型。

有益效果

(1)本实用新型的水密电连接器母头的模具，通过定位夹紧套的设计可以在不破坏电缆的情况下固定电缆，即使在注胶过程中也不至于因腔体胶料的过量增加的挤压力使电缆向外滑移，进而提高成品的合格率，降低制备过程中的胶料损耗，使得制品表面光滑，尺寸准确。

(2)相比于传统的压延成型而言，本实用新型通过设计合理的模具，可以通过注塑成型工艺中的注塑机等成熟的机械设备进行橡胶注入填充，在流水线上可实现连续生产。

(3)本实用新型的模具可以采用氯丁橡胶作为基体材料，可以将母头的铜柱与电缆一体成型，密封结构合理，在与同样经过密封设计的公头配合时可确保连接器更好的耐压性和防水性(防止进水)。

上述说明仅为本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚地了解本实用新型的技术手段并可依据说明书的内容予以实施，同时为了使本实用新型的上述和其他目的、技术特征以及优点更加易懂，以下列举一个或多个优选实施例，并配合附图详细说明如下。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1是本实用新型的水密电连接器母头的模具的一个实施例的爆炸结构示意图。

图2是本实用新型的水密电连接器母头的模具的上模的结构示意图。

图3是本实用新型的水密电连接器母头的模具的下模的结构示意图；

图4是本实用新型的水密电连接器母头的模具沿注胶孔轴线的剖视结构示意图；

图5是本实用新型的水密电连接器母头的模具沿注胶孔另一轴线的剖视结构示意图；

图6是本实用新型的水密电连接器母头的模具沿模具中轴线的剖视结构示意图；

图7是本实用新型的模芯结构示意图；

图8是本实用新型的定位夹紧套的立体结构示意图。

主要附图标记说明：

1-上模、11-注胶孔、12-定位销孔、13-螺栓孔、2-下模、21-导胶槽、3-模芯、31-定位针、32-突出部、33-排气孔、4-定位夹紧套、41外凸部、42-C型槽、5-定位销。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本实用新型的保护范围并不受具体实施方式的限制。

除非另有其他明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其他元件或其他组成部分。

在本文中，为了描述的方便，可以使用空间相对术语，诸如“下面”、“下方”、“下”、“上面”、“上方”、“上”等，来描述一个元件或特征与另一元件或特征在附图中的关系。应理解的是，空间相对术语旨在包含除了在图中所绘的方向之外物件在使用或操作中的不同方向。例如，如果在图中的物件被翻转，则被描述为在其他元件或特征“下方”或“下”的元件将取向在所述元件或特征的“上方”。因此，示范性术语“下方”可以包含下方和上方两个方向。物件也可以有其他取向(旋转90度或其他取向)且应对本文使用的空间相对术语作出相应的解释。

在本文中，术语“第一”、“第二”等是用以区别两个不同的元件或部位，并不是用以限定特定的位置或相对关系。换言之，在一些实施例中，术语“第一”、“第二”等也可以彼此互换。

如图1至图8所示，本实用新型提供一种水密电连接器母头的模具，母头包括带有插孔的铜柱、及与插孔铜柱连接的电缆，包括上模1、下模2、用于紧固上模1与下模2的紧固件、及位于上模1与下模2之间的模腔中的模芯3和定位夹紧套4；定位夹紧套4用于夹紧母头的电缆并定位放置在上模1与下模2之间；模芯3的一端设有定位针31，用于与铜柱的插孔配合卡固；模芯3和定位夹紧套4在上模1、下模2中形成注胶模腔；模芯3中还设有与注胶模腔相通的若干排气孔33；上模1开设有注胶孔11，上模1、下模2之间还设有分别与注胶孔11和注胶模腔相通的导胶槽21。

本实用新型在使用时，将模芯的定位针插入母头的铜柱插孔，电缆放入定位夹紧套，组装模具，利用定位夹紧套卡固电缆，把上模和下模闭合并锁紧后，准备注胶，将高温橡胶液从注胶口缓慢注入，橡胶注入过程中从导胶槽进入注胶模腔，气体会从模具之间的缝隙、排气孔中排出，使胶料充满模具腔体并能保持一定压力，进而提高成品的合格率，降低制备过程中的胶料损耗，使得制品表面光滑，尺寸准确。导胶槽的设计可以在注胶过程中改变胶料的流动方向，以及调整胶料在模腔的流动速度，减少胶料因流速过快产生气泡降低制品使用寿命和工作稳定性的问题。

相比于传统的压延成型而言，本实用新型通过设计合理的模具，可以通过注塑成型工艺中的注塑机等成熟的机械设备进行橡胶注入填充，在流水线上可实现连续生产。

本实用新型的导胶槽可以位于下模上。

模具的排气保压：主要是依靠排气孔(排气管)的位置和大小的设计，利用电缆与磨具之间以及上下模板之间的缝隙达到排气的效果，并使缝隙(如上下模板的缝隙、排气孔)在一定狭小的范围内，并利用胶料在高温下具有的高粘度，以及胶料(混炼胶)在高温下具有的高活性，可以短时间内使粘度增加(即，硫化交联反应)达到保压的效果。

进一步地，模芯3为带有突出部32的轴，模芯的突出部32与上模1、下模2配合卡固。

进一步地，突出部32的外周可以为圆形。

进一步地，模芯3的若干排气孔33包括与模芯定位针31端部相通的排气孔和位于模芯3中部的排气孔。数量可以为五个，经发明人不断改进和研究发现，在注塑过程中，把模腔内的空气通过排气孔排出，由于注塑用的混炼胶是利用橡胶在一定温度下呈现黏流态，即黏度较大。若是排气孔的位置靠前胶料会直接把排气孔堵死进而使模腔内的空气无法排出；若是排气孔较大会使胶料从排气孔中流出无法达到密封承压的效果，难以使胶料充满模腔。若排气孔过小，会使模腔的排气速度小于注胶速度，进而使模腔里面的空气无法完全排出，从而造成制品缺胶、少胶的问题。此外，排气孔的设计在一定程度上也在影响胶料在注塑过程中的流动方向，即，电连接器的前端的铜柱接口处优先充满胶料，而后向后延伸，直至充满整个模腔，由于设计的排气孔较小，胶料还没来得及流过排气孔就已经发生焦烧现象。胶料在排气孔中发生焦烧(早起硫化反应)会使胶料固化进而堵塞排气孔，同理在夹紧套的位置也因胶料流进缝隙中发生焦烧进而堵塞间隙，从而达到排气保压的效果。

进一步地，排气孔33的孔径为0.6～1.0mm，可选地为0.8mm。

进一步地，注胶孔11为外大里小的锥形孔，注胶孔的大孔端位于上模外侧，注胶孔11的大孔端直径为5～6mm，注胶孔11的小孔端直径为1.5～2.5mm；注胶孔11的深度为10～20mm，注胶孔的深度一般与上模板的厚度差不多。注胶孔为一种椎体结构，类似于漏斗的结构，可以降低胶料在注塑过程中注胶桶(挤塑机的机头)与模具间的夹缝向外溢出，造成不必要的浪费和清理废料等多余的工序；此外椎体结构可以增加胶料在模具中的流速，降低因胶料(混炼胶)早期硫化(焦烧)造成制品缺胶、少胶的问题。

进一步地，注胶孔的数量为两个。进一步地，注胶孔距离模芯定位针端部为10～15mm。

注胶孔的大小和位置对胶料流入腔体的速度，以及腔体的承压能力有较为明显的影响，若注胶孔过大、位置靠后，就会在注胶的过程中因局部压力过大，使电缆发生滑移；若注胶孔过小，位置靠前会使胶料难以注入模具腔体，并且延长注塑时间，使胶料提前焦烧硫化，造成制品缺胶、少胶的问题。

发明人经过大量的实验和分析发现，在注胶过程中，模腔内压力会在一定范围内波动，当胶料略有过量时，压力会逐渐增大，直至最大值时，即注胶完成。当电缆受到的挤压力过大时，电缆会向外滑移，进而使电缆接头处的铜柱脱离模芯，使制品的合格率显著下降。而降低最大挤压力会使连接器注胶不满导致缺胶等问题，即降低制品的合格率。发明人经过不断研究发现，通过增加电缆与模具的摩擦力——设计定位夹紧套，可以减少电缆与铜柱连接处开焊的风险，使电缆不发生滑移，从而提高制品的合格率。

进一步地，定位夹紧套4包括两个带有C型槽42的夹紧部，定位夹紧套4与上模1、下模2配合卡固。

进一步地，定位夹紧套4与电缆的直径比为9～9.5：10。本实用新型的电缆是指包有一根或多根导线(每根导线对应一个插孔铜柱)的电缆，定位夹紧套的直径小于电缆的直径，可以更好的夹紧电缆。定位夹紧套的表面为粗糙面。经过设计定位夹紧套的直径与电缆的直径比可以改变固定电缆时电缆受到的压力，同时也能通过不同夹紧套满足不同直径电缆的要求，增加模具的使用范围或利用率。通过模腔内腔体喷砂或打磨处理增加接触面的粗糙度，增加摩擦力。

进一步地，夹紧部的外壁上设有用于与上模1、下模2配合卡固的外凸部41或卡槽。

进一步地，紧固件包括拧紧螺栓和定位销5。例如，上模上设有用于螺栓固定的螺栓孔13和定位销5安装的定位销孔12。

本实用新型在使用时，

再一方面，提供一种水密电连接器母头，为利用上述的水密电连接器母头的模具将铜柱和电缆通过注入橡胶一体成型的母头，母头包括铜柱、电缆和橡胶绝缘体，橡胶绝缘体通过注射成型工艺与铜柱和部分电缆一体成型。

本发明通过巧妙地设计使模具中的电缆固定、注胶、排气保压等实现模具的高效利用，可把制品的合格率提高到90％及以上。

相比于传统的压延成型而言，本实用新型通过设计合理的模具，可以通过注塑成型工艺中的注塑机等成熟的机械设备进行橡胶注入填充，在流水线上可实现连续生产。

前述对本实用新型的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本实用新型限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本实用新型的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本实用新型的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。针对上述示例性实施方案所做的任何简单修改、等同变化与修饰，都应落入本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种水密电连接器母头的模具，所述母头包括带有插孔的铜柱、及与所述带有插孔的铜柱连接的电缆，其特征在于，包括上模、下模、用于紧固上模与下模的紧固件、及位于上模与下模之间的模腔中的模芯和定位夹紧套；

所述定位夹紧套用于夹紧母头的电缆并定位放置在上模与下模之间；

所述模芯的一端设有定位针，用于与铜柱的插孔配合卡固；所述模芯和定位夹紧套在上、下模中形成注胶模腔；所述模芯中还设有与所述注胶模腔相通的若干排气孔；

所述上模开设有注胶孔，所述上、下模之间还设有分别与注胶孔和注胶模腔相通的导胶槽。

2.根据权利要求1所述的水密电连接器母头的模具，其特征在于，所述模芯为带有突出部的轴，所述模芯的突出部与上下模配合卡固。

3.根据权利要求2所述的水密电连接器母头的模具，其特征在于，所述突出部的外周为圆形。

4.根据权利要求1所述的水密电连接器母头的模具，其特征在于，所述模芯的若干排气孔包括与模芯定位针端部相通的排气孔和位于模芯中部的排气孔；

和/或，所述排气孔的孔径为0.6～1.0mm。

5.根据权利要求1所述的水密电连接器母头的模具，其特征在于，所述注胶孔为外大里小的锥形孔，所述注胶孔的大孔端位于上模外侧；所述注胶孔的大孔端直径为5～6mm，所述注胶孔的小孔端直径为1.5～2.5mm；所述注胶孔的深度为10～20mm；

和/或，所述注胶孔的数量为两个；

和/或，所述注胶孔距离模芯定位针端部10～15mm。

6.根据权利要求1至5任一所述的水密电连接器母头的模具，其特征在于，所述定位夹紧套包括两个带有C型槽的夹紧部，所述定位夹紧套与上、下模配合卡固。

7.根据权利要求6所述的水密电连接器母头的模具，其特征在于，所述定位夹紧套与电缆的直径比为9～9.5：10；

和/或，所述定位夹紧套的表面为粗糙面。

8.根据权利要求6所述的水密电连接器母头的模具，其特征在于，所述夹紧部的外壁上设有用于与上、下模配合卡固的外凸部或卡槽。

9.根据权利要求1至5任一所述的水密电连接器母头的模具，其特征在于，所述紧固件包括拧紧螺栓和定位销。

10.一种水密电连接器母头，其特征在于，为利用权利要求1至9任一所述的水密电连接器母头的模具将铜柱和电缆通过注入橡胶一体成型的母头，所述母头包括铜柱、电缆和橡胶绝缘体，所述橡胶绝缘体通过注射成型工艺与铜柱和部分电缆一体成型。

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