專利名稱：一種擠、鍛復(fù)合成型模具結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是一種擠、鍛復(fù)合成型模具結(jié)構(gòu)，適用于采用擠、鍛復(fù)合成型工藝加工金屬或合金人工膝關(guān)節(jié)平臺(tái)與人工膝關(guān)節(jié)股骨髁鍛件，是一種專用的模具，屬于醫(yī)療器械制造技術(shù)領(lǐng)域，它涉及到現(xiàn)有產(chǎn)品性能和品質(zhì)的改進(jìn)與提高，并可明顯降低該類產(chǎn)品的制造成本。
背景技術(shù)：
目前所使用的人工膝關(guān)節(jié)一般是鈷合金和鈦合金鑄件，而高檔的鍛質(zhì)鈦合金人工膝關(guān)節(jié)要采用加工中心生產(chǎn)。鑄件的機(jī)械性能全面低于鍛件。鑄件中的空洞會(huì)將一些氣體或雜質(zhì)帶入人體，并且慢慢地?cái)U(kuò)散出來，對(duì)人體產(chǎn)生一些不良的影響。采用加工中心生產(chǎn)鍛質(zhì)人工膝關(guān)節(jié)，設(shè)備投入大，加工費(fèi)用高，不適應(yīng)國內(nèi)市場。
另外，在國際標(biāo)準(zhǔn)中，已禁止使用鈦合金鑄件植入人體，以提高患者的術(shù)后生活質(zhì)量，減少術(shù)后并發(fā)癥的發(fā)生。所以，鈦合金人工膝關(guān)節(jié)鍛造技術(shù)的發(fā)展是一必然趨勢(shì)。
據(jù)統(tǒng)計(jì)，僅在美國，1990年，鈦合金人工膝關(guān)節(jié)置換術(shù)就有20多萬例，并在其后以10％以上的速度遞增；在國內(nèi)，每年的膝關(guān)節(jié)置換病例亦在20萬例以上，市場前景誘人。
所以，采用擠、鍛復(fù)合成型工藝加工金屬或合金人工膝關(guān)節(jié)平臺(tái)與人工膝關(guān)節(jié)股骨髁鍛件是目前該領(lǐng)域研究的重點(diǎn)?，F(xiàn)有的擠一鍛復(fù)合成型工藝中，擠壓和鍛造成型是依次進(jìn)行的，而目前提出來的工藝方法將該產(chǎn)品的加工同時(shí)在一次壓機(jī)行程內(nèi)完成。該項(xiàng)技術(shù)工藝又有別于鐓-擠復(fù)合成型技術(shù)，因?yàn)槠溴懺旃に嚥皇且粋€(gè)簡單的圓柱體鐓粗的過程，而要形成較為復(fù)雜的型面。該項(xiàng)技術(shù)工工藝解決了目前困擾國內(nèi)、國際該項(xiàng)產(chǎn)品加工中的難點(diǎn)，特別是針對(duì)國內(nèi)的實(shí)際情況，可以在不提高加工費(fèi)用的同時(shí)，生產(chǎn)出符合國際標(biāo)準(zhǔn)要求的、高質(zhì)量的鈦合金人工膝關(guān)節(jié)鍛件產(chǎn)品，打破了國外該項(xiàng)產(chǎn)品的市場壟斷地位。
為了保證上述工藝方法的實(shí)現(xiàn)，就必須設(shè)計(jì)出一套新型的模具組成及結(jié)構(gòu)，它應(yīng)滿足鍛件同時(shí)實(shí)現(xiàn)擠壓和鍛造加工的成形要求，而且需要操作簡單方便，具有較高的生產(chǎn)效率。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的正是針對(duì)上述情況而設(shè)計(jì)提供了一種新型結(jié)構(gòu)的擠、鍛復(fù)合成型模具結(jié)構(gòu)，在加工過程中，需將加熱后的坯料放入同樣經(jīng)過加熱后的復(fù)合模具中，并施加一定的壓力成形，采用本實(shí)用新型的模具結(jié)構(gòu)，可以鍛造出人工膝關(guān)節(jié)精密模鍛件。從而降低鍛質(zhì)人工膝關(guān)節(jié)的生產(chǎn)成本，以替代人工膝關(guān)節(jié)的鑄件產(chǎn)品，提高患者的術(shù)后生活質(zhì)量，減少術(shù)后并發(fā)癥的發(fā)生。它是一種新的人工膝關(guān)節(jié)的精密模鍛生產(chǎn)技術(shù)專用模具結(jié)構(gòu)。
本實(shí)用新型的目的是通過以下措施來實(shí)現(xiàn)的該種擠-鍛復(fù)合成型模具結(jié)構(gòu)，適用于采用擠、鍛復(fù)合成型工藝加工金屬或合金人工膝關(guān)節(jié)平臺(tái)與人工膝關(guān)節(jié)股骨髁鍛件，其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特征在于，該模具是由下模套、下模和下模墊組成，下模套為一環(huán)狀結(jié)構(gòu)，座裝在下模墊上，下模的外圓周面為一錐形，套裝在下模套中并與下模套的內(nèi)表面形成輕度自鎖，在下模的中心加工有一為凹模型腔，凹模型腔的桿部型腔部位為通孔并穿透下模與下模墊的中心孔相連通構(gòu)成頂桿孔。當(dāng)件鍛件帶定位肋板等復(fù)雜結(jié)構(gòu)，且不易于頂出出模時(shí)，下模根據(jù)需要可由2～4瓣分型模塊組合而成。而當(dāng)鍛件形狀簡單時(shí)，且易于頂出出模時(shí)，下?？蔀閱误w結(jié)構(gòu)件，此時(shí)它可與下模套構(gòu)成一體化結(jié)構(gòu)。


附圖的圖面說明如下圖1為本實(shí)用新型模具的結(jié)構(gòu)示意圖具體實(shí)施方式
以下將結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步地詳述參見附圖1-2所示，圖2所示產(chǎn)品是TC4鈦合金人工膝關(guān)節(jié)平臺(tái)鍛件，鍛件平臺(tái)外端面為平面，也可為凸曲面、凹曲面或復(fù)雜曲面。定位肋板為三個(gè)，且沒有幾何形狀約束。
采用擠、鍛復(fù)合成型工藝加工該產(chǎn)品的復(fù)合成型模具結(jié)構(gòu)特征為該模具是由下模套1、下模2和下模墊3組成，下模套1為一環(huán)狀結(jié)構(gòu)，座裝在下模墊3上，下模2的外圓周面為一錐形，套裝在下模套1中并與下模套1的內(nèi)表面形成輕度自鎖，下模套1與下模墊3之間通過導(dǎo)向結(jié)構(gòu)安裝連接，導(dǎo)向部位7為間隙配合，在下模2的中心加工有一為凹模型腔4，凹模型腔4的桿部型腔部位為通孔并穿透下模2與下模墊3的中心孔相連通構(gòu)成頂桿孔6。在本實(shí)施例模具結(jié)構(gòu)中，下模2根據(jù)需要由3瓣分型模塊組合而成。
采用該種模具結(jié)構(gòu)，鍛件5同時(shí)具有擠壓和鍛造工藝的成形特點(diǎn)。成形終了時(shí)，鍛件可以直接由頂桿頂出。鍛造工藝操作簡單方便，具有較高的生產(chǎn)效率。
權(quán)利要求1.一種擠、鍛復(fù)合成型模具結(jié)構(gòu)，適用于采用擠、鍛復(fù)合成型工藝加工金屬或合金人工膝關(guān)節(jié)平臺(tái)與人工膝關(guān)節(jié)股骨髁鍛件，其特征在于該模具是由下模套(1)、下模(2)和下模墊(3)組成，下模套(1)為一環(huán)狀結(jié)構(gòu)，座裝在下模墊(3)上，下模(2)的外圓周面為一錐形，套裝在下模套(1)中并與下模套(1)的內(nèi)表面形成輕度自鎖，在下模(2)的中心加工有一為凹模型腔(4)，凹模型腔(4)的桿部型腔部位為通孔并穿透下模(2)與下模墊(3)的中心孔相連通構(gòu)成頂桿孔(6)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擠、鍛復(fù)合成型模具結(jié)構(gòu)，其特征在于下模套(1)與下模墊(3)之間通過導(dǎo)向結(jié)構(gòu)安裝連接，導(dǎo)向部位(7)為間隙配合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擠、鍛復(fù)合成型模具結(jié)構(gòu)，其特征在于下模(2)根據(jù)需要可由2～4瓣分型模塊組合而成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擠、鍛復(fù)合成型模具結(jié)構(gòu)，其特征在于下模(2)為單體結(jié)構(gòu)件時(shí)可與下模套(1)構(gòu)成一體化結(jié)構(gòu)。
專利摘要本實(shí)用新型是一種擠、鍛復(fù)合成型模具結(jié)構(gòu)，適用于采用擠、鍛復(fù)合成型工藝加工金屬或合金人工膝關(guān)節(jié)平臺(tái)與人工膝關(guān)節(jié)股骨髁鍛件，該模具是由下模套、下模和下模墊組成，下模套為一環(huán)狀結(jié)構(gòu)，座裝在下模墊上，下模的外圓周面為一錐形，套裝在下模套中并與下模套的內(nèi)表面形成輕度自鎖，在下模的中心加工有一為凹模型腔，凹模型腔的底部中心加工有頂桿孔并豎直穿透下模的底部端面與模墊的中心孔連通。當(dāng)件鍛件帶定位肋板等復(fù)雜結(jié)構(gòu)時(shí)，下模根據(jù)需要可由2～4瓣分型模塊組合而成。而當(dāng)鍛件形狀簡單時(shí)，下?？蔀閱误w結(jié)構(gòu)件，此時(shí)它可與下模套構(gòu)成一體化結(jié)構(gòu)。采用該模具結(jié)構(gòu)，鍛件同時(shí)具有擠壓和鍛造工藝的成形特點(diǎn)。成形終了時(shí)，鍛件可以直接由頂桿頂出。鍛造工藝操作簡單方便，具有較高的生產(chǎn)效率。
文檔編號(hào)B23P23/02GK2782250SQ20042011279
公開日2006年5月24日 申請(qǐng)日期2004年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月16日
發(fā)明者馮朝輝, 張顯峰, 孫剛, 林海 申請(qǐng)人:北京百慕航材高科技股份有限公司