药品瓶盖单腔模具设计

Smiths医药公司供应各种保健用装置和设备，包括医院特护使用的设备和社区日常护理使用的设备。其解决方案包括：疼痛护理产品、针头和安全采血产品、温度管理、糖尿病治疗、注射治疗、辅助生育和病人监护等产品。

按照公司的说法，其目标是“一贯按性能要求进行交付，使产品物有所值、安全、放心。”“在过去的3年间，Smiths在糖尿病胰岛素泵治疗领域信守了自己的承诺，并成功地将Cozmore 胰岛素技术系统推向了市场，在技术上达到了高水平。”Cleo 90就是最近的创新产品。

精密的注射装置

Cleo 90一个不可或缺的部分是针头输送系统，它由一个小塑料筒组成。这个小塑料筒用Precise Technology 公司(www.precisetech.com)制造的盖子进行密封。这种盖子结实，可以拧紧、旋松，具有保护作用。根据Smiths的高级项目经理Mark Faust介绍，在给Precise提供盖子的方案图、物理模型和设计要求之前，他们针对用户进行了广泛的市场调研，Precise公司则提供了专有技术和模具设计。

注射装置是任何胰岛素泵系统的核心。注射装置由挠性管路组成，挠性管路与泵相接。通过泵，输送所需的胰岛素制剂。管路的末端是一个细软的针头或插管，可以通过一个引入针埋在腹部、大腿或臀部的皮肤下面。 引入针移开后，就只将插管留在原位。根据厂家按照FDA指令所提供的指南，注射装置通常每2到3天更换一次。

Cleo90注射装置是Smiths为了解决现有市场上产品的便利、灵活和安全问题而研制的。 其他同类注射装置产品由多元件组成，在薄膜小袋中分别包装，插入时需要一定的技巧。而Cleo 90是一个多合一的用后易处理的系统，它由一个小筒组成，配有自动化针头安全系统、类似皮肤的胶粘裹伤巾和一个隐藏的插入针，操作十分方便。

Precise Technology公司就是供应结实的密封小罐的厂家，它的保健品客户经理Robert Fesus解释说：“Smiths的目标是拥有一种即用即弃的产品，这种结实的盖子是其主要部件。”

Smiths的目标是拥有一种“即用即弃”的产品，这一系统的关键就是盖子，因为必须有保护装置才行。

设计单腔模具

在今年迎来其40周年纪念日之时，Precise Technology已经成长为美国最大的合同注塑厂商之一，在美国有15个点，在欧洲有1个点，总共运营着425多台注塑机。公司的4个主要领域是：保健、消费品包装、个人护理及食品与饮料应用。

对Smiths来说，Cleo 90小筒和封口背离了传统的注射用薄膜包装的历史。他们十分明白这一包装所想要达到的目的，所以他们依靠Precise公司来帮助他们实现这些目标。 在进行包装设计时，不能让人一看就知道这是一种医疗器材，因为这一产品是在医院外使用的。

Precise的高级产品设计工程师Gary Berge说最大的困难就是即结实又易于打开。

按照Precise的研发副总裁Kurt Attermeier的说法，Smiths的其他设计要求包括：容易装配，有微生物阻断措施，并与各种消毒方法相兼容。

Precise 的伊利诺斯园区有一个占地83,000平方英尺的模具制造车间，利用CNC（计算机数字控制)、EDM (电加工)和硬研磨技术来制造高容差、高低腔生产模具。Grassel介绍说，在收购Courtesy后，Precise投资了1百万美元对工作环境进行了整改，对生产流程进行了现代化改造，并购置了新的设备，包括Mikron HSM 800高速研磨机。

在工厂内，使用了FasTrack 的快速模具制造程序，使关键的需要赶时间的模型尽快造出来。 在8,000平方英尺的模具生产车间的中央是FasTrack生产区。这一区域都是FasTrack的设备，操作员都经过交叉培训，同时可以操作至少两台或三台不同的设备。

就Cleo90封口而言，最初生产的零件在Smiths试验时并不能满足所有功能的要求。Smiths只得回过头来重新画图板，并向Precise建议了几种设计、制模方案。给Precise的建议是要求能拉出底切并在加工中使用特殊冷却方法。Precise把这些建议带给了Gary Berge，让他设计一个工具，并把Smiths的想法结合进去。

最后的盖子设计采用了一个中心“柱”，对针进行保护并包括了几个调整片，调整片可以放在内螺纹内。盖子的外部以及撕带使用了肋棱，以在装配过程中对盖子进行适当定位。 另外，盖子还采用了一独特的阻塞带设计，靠精确制造的连桥来完成，这对保证带子能可靠分离是非常必要的。

密封带的设计是Precise的核心能力之一，这也是吸引Smiths上门的另一个因素。 Fesus说，由于对Precise的技能充满信心，Smiths决定不对Precise工厂进行现场调查，也不监视其研发过程。 他说：“这也是他们找我们的另一个原因。他们信赖我们在精密封口方面的经验，我们取得了他们的信任。”

Precise公司83,000平方英尺的模具制造车间利用CNC、EDM和坚固研磨技术来生产高容差、高低腔的模具。

确认材料和工艺

在材料选择上，Precise 和Smiths选择了 Dow Chemical (www.dow.com)公司的高融点高密度聚乙烯树脂。

在完成单腔样品模具后，Precise开始对工艺和材料进行确认，同时生产出了封口，供FDA检验和Smiths营销使用。

Precise的医药造模和设备装配操作是在一个占地101,000平方英尺环境受控的车间内进行的。该车间拥有38台注塑机，容量从55到550顿，有些还配有机器人。就在PD进行访问这一天，Precise正在一台65吨的Krauss Maffei (www.krauss-maffei.de) 注塑机上生产Smiths的这一单腔模具产品。 Fesus说，当多腔模具准备就绪后，封口将在165吨的机器上进行生产。

Precise公司在一台65吨的注塑机上利用单腔模具造出了瓶盖。

Precise对其全面的验证试验程序感到很自豪。有了这一程序，Fesus说，在不少情况下客户就不必对产品进行检验了。他解释说：“拥有验证过程的关键是，当你在前端作业时，或者说，如果对模具进行了故障排除和适当的调试，并建立了各种循环来尽力满足关键尺寸的要求，你就可以使用统计分析来确保所有的产品都合格。”