本實(shí)用新型涉及一種擠壓成形設(shè)備，特別涉及一種用于聚乳酸的擠出強(qiáng)化設(shè)備。

背景技術(shù)：

聚乳酸作為一種可降解材料，有良好的組織相容性，因此在醫(yī)學(xué)用上有廣泛的用途，但是常規(guī)晶型的聚乳酸因?yàn)閺?qiáng)度和保持性低，制約了其應(yīng)用。

中國專利CN101342782A公開了一種聚乳酸擠出成型的方法，將含有聚乳酸的原料與成核劑混合物在擠出成型機(jī)中初步成型，獲得半成品，然后將半成品再次加熱獲取初成型品，后將初成型品冷卻至玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以下，通過再結(jié)晶過程形成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)以提高產(chǎn)品耐熱性，但是使用這種方法制備的聚乳酸型材仍然存在強(qiáng)度不足的缺陷。

另外在制造高分子材料的通常會(huì)采用注塑成型的方法，但高分子材料的物理化學(xué)性質(zhì)的不同，生產(chǎn)參數(shù)也不同，需要對(duì)注塑設(shè)備進(jìn)行改造，以解決注塑過程中發(fā)生堵塞、原料受力不均勻等問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型提供一種聚乳酸胚材擠出強(qiáng)化設(shè)備，將聚乳酸胚材進(jìn)行進(jìn)一步強(qiáng)化。

本實(shí)用新型公開了一種聚乳酸胚材擠出強(qiáng)化設(shè)備，包括導(dǎo)向模塊，一控模塊和二控模塊，導(dǎo)向模塊設(shè)置在一控模塊上方，二控模塊設(shè)置在一控模塊下方，導(dǎo)向模塊的底部設(shè)有擠出頂桿；

一控模塊包括一控模芯固定板、一控模芯和胚材輸送器，一控模芯固定板上設(shè)有一控模芯固定孔，一控模芯安裝在一控模芯固定孔中；

二控模塊包括二控模芯固定板和二控模芯，二控模芯固定板上設(shè)有二控模芯固定孔，二控模芯安裝在二控模芯固定孔中；

一控模芯中設(shè)有圓柱形的胚材加熱模腔，二控模芯中設(shè)有型材成型模腔，胚材輸送器上設(shè)有胚材孔；

擠出頂桿與加熱模腔、成型模腔同軸設(shè)置；

一控模芯中還設(shè)有胚材輸送通道，胚材輸送通道垂直于胚材加熱模腔，且胚材輸送通道與胚材加熱模腔連通；

型材成型模腔包括圓柱模腔和與圓柱模腔的頂部相通的圓臺(tái)模腔，圓臺(tái)模腔的下底面的直徑與圓柱模腔的直徑相同，圓臺(tái)模腔的上底面的直徑與胚材加熱模腔的直徑相同，圓臺(tái)模腔的上底面的直徑與胚材加熱模腔的直徑相同；圓臺(tái)模腔上底面的直徑與圓臺(tái)模腔下底面的直徑之比的范圍是9:2-9:4，圓臺(tái)模腔中，圓臺(tái)的母線與圓臺(tái)的中心軸夾角范圍為12.5°-32.5°；擠出頂桿將胚材擠入成型模腔，在壓力的作用下，胚材的長度增加，橫截面積變小，胚材的形變使胚材產(chǎn)生取向效應(yīng)，增強(qiáng)最終形成的型材強(qiáng)度。圓臺(tái)模腔上底面的直徑范圍為6mm-24mm，圓臺(tái)模腔下底面的直徑范圍為2mm-10mm。

待加工的聚乳酸胚材設(shè)置在胚材孔中，胚材輸送器通過胚材輸送通道進(jìn)入一控模芯，將聚乳酸胚材送至擠出頂桿的下方，擠出頂桿將聚乳酸胚材下壓至胚材加熱模腔中，一控模芯對(duì)聚乳酸胚材進(jìn)行加熱，然后擠出頂桿繼續(xù)下壓，將聚乳酸胚材擠入二控模芯的型材成型模腔進(jìn)行成形加工。

優(yōu)選的，圓臺(tái)模腔中，圓臺(tái)的母線與圓臺(tái)的中心軸夾角范圍為18°-25°；胚材從圓臺(tái)模腔進(jìn)入圓柱模腔時(shí)，橫截面積逐漸變小，產(chǎn)生取向效應(yīng)，增強(qiáng)最終型材的抗拉強(qiáng)度。

優(yōu)選的，胚材孔包括胚材孔主體和胚材孔頭部，胚材孔頭部為圓臺(tái)結(jié)構(gòu)，胚材孔頭部的上底面的直徑大于其下底面的直徑，胚材孔主體為圓柱體結(jié)構(gòu)，胚材孔頭部的下底面的直徑與胚材孔主體的直徑相同，方便將胚材放入胚材孔；

胚材加熱模腔和胚材孔主體的直徑相同，方便擠出頂桿將胚材從胚材孔擠入胚材加熱模腔。

優(yōu)選的，二控模塊還包括棒材限位桿和限位桿墊板，棒材限位桿設(shè)置在型材成型模腔的底部，限位桿墊板設(shè)置在二控模芯固定板的底部，與二控模芯同軸設(shè)置，棒材限位桿的直徑等于圓柱模腔的直徑。設(shè)置棒材限位桿，能夠更好的控制型材長度以及受壓情況。

優(yōu)選的，胚材孔每次輸送的聚乳酸胚材用于成形一個(gè)產(chǎn)品，采用一顆胚材生產(chǎn)一支棒材更能合理控制強(qiáng)化過程的條件，以解決一個(gè)胚材生產(chǎn)多支棒材造成的胚材預(yù)熱時(shí)間及受力程度不一的問題。

優(yōu)選的，圓臺(tái)模腔上底面的直徑范圍為6mm-18mm，圓臺(tái)模腔下底面的直徑范圍為2mm-8mm。

優(yōu)選的，圓臺(tái)模腔上底面的直徑為18mm，圓臺(tái)模腔下底面的直徑范圍為6mm-8mm。

優(yōu)選的，圓臺(tái)模腔上底面的直徑為12mm，圓臺(tái)模腔下底面的直徑范圍為4mm-4.5mm。

優(yōu)選的，圓臺(tái)模腔上底面的直徑為6mm，圓臺(tái)模腔下底面的直徑范圍為2mm。

優(yōu)選的，胚材輸送器包括輔助擠出棒，當(dāng)擠出頂桿的行程有限制，不足以將胚材完全擠出時(shí)，擠出頂桿下壓輔助擠出棒，輔助擠出棒將聚乳酸胚材擠入型材成型模腔。

優(yōu)選的，二控模芯包括主體和肩部，肩部的橫截面大于主體的橫截面，二控模芯固定孔的頂部設(shè)有臺(tái)階，二控模芯的肩部卡在二控模芯固定孔的臺(tái)階上，二控模芯的肩部的高度大于或等于二控模芯固定孔的臺(tái)階的高度，保證一控模芯能夠緊貼在二控模芯上，避免聚乳酸胚材被擠入一控模芯和二控模芯之間的間隙；二控模芯高度小于二控模芯固定孔的高度，保證二控模芯下方懸空，留有用于設(shè)置棒材限位桿和限位桿墊板的空間。

一控模芯固定板上設(shè)有一控導(dǎo)向孔和緩沖彈簧孔，緩沖彈簧孔的下端封閉，二控模芯固定板設(shè)有二控導(dǎo)向孔，一控導(dǎo)向孔、二控導(dǎo)向孔的數(shù)量與模具導(dǎo)向柱的數(shù)量相同，且位置對(duì)應(yīng)；一控導(dǎo)向孔中設(shè)有導(dǎo)套，導(dǎo)套的內(nèi)徑小于二控導(dǎo)向孔的直徑。

使用本實(shí)用新型公開的聚乳酸胚材擠出強(qiáng)化設(shè)備，可以將初步成型的聚乳酸胚材進(jìn)行強(qiáng)化，通過應(yīng)力作用實(shí)現(xiàn)取向結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)最終型材的強(qiáng)度，可制造出彎曲強(qiáng)度達(dá)到310MPa的聚乳酸型材；并對(duì)擠壓設(shè)備進(jìn)行改進(jìn)，解決了擠壓成形過程中發(fā)生堵塞、受力不均、成品性能不均勻等問題。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)分解示意圖；

圖3為一控模芯示意圖；

圖4為二控模芯剖視圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步說明：

如圖1和圖2所示，本實(shí)用新型公開了一種聚乳酸胚材擠出強(qiáng)化設(shè)備，包括導(dǎo)向模塊1，一控模塊2和二控模塊3，導(dǎo)向模塊1設(shè)置在一控模塊2上方，二控模塊3設(shè)置在一控模塊2下方，導(dǎo)向模塊1包括模具墊板11，模具墊板11的底部設(shè)有支撐彈簧12、模具導(dǎo)向柱13和擠出頂桿16，擠出頂桿16通過頂桿壓板15固定在導(dǎo)向模塊1的下方；

一控模塊2包括一控模芯固定板25、一控模芯24、胚材輸送器22、限位拉桿21和擠出輔助棒23，一控模芯固定板25上設(shè)有一控模芯固定孔，一控模芯24安裝在一控模芯固定孔中，胚材輸送器上設(shè)有胚材孔；

二控模塊3包括二控模芯固定板33和二控模芯31，二控模芯固定板33上設(shè)有二控模芯固定孔，二控模芯31安裝在二控模芯固定孔中；

如圖3和圖4所示，一控模芯24中設(shè)有圓柱形的胚材加熱模腔241，二控模芯中設(shè)有型材成型模腔311；

擠出頂桿16與加熱模腔241、成型模腔311同軸設(shè)置；

一控模芯24中還設(shè)有胚材輸送通道242，胚材輸送通道242垂直于胚材加熱模腔241，且胚材輸送通道242與胚材加熱模腔241連通；

待加工的聚乳酸胚材設(shè)置在胚材孔中，胚材輸送器22通過胚材輸送通道242進(jìn)入一控模芯24，將聚乳酸胚材送至擠出頂桿16的下方，擠出頂桿16將聚乳酸胚材下壓至胚材加熱模腔241中，一控模芯24對(duì)聚乳酸胚材進(jìn)行加熱，然后擠出頂桿16退出胚材孔，胚材輸送器退出一控模芯固定板25，再將擠出輔助棒23設(shè)置在胚材孔中，胚材輸送器22將擠出輔助棒23送至擠出頂桿16下方，擠出頂桿16下壓擠出輔助棒23，將聚乳酸胚材擠入二控模芯31的型材成型模腔311進(jìn)行成形加工。

在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，胚材孔包括胚材孔主體和胚材孔頭部，胚材孔頭部為圓臺(tái)結(jié)構(gòu)，胚材孔頭部的上底面的直徑大于其下底面的直徑，胚材孔主體為圓柱體結(jié)構(gòu)，胚材孔頭部的下底面的直徑與胚材孔主體的直徑相同，方便將胚材放入胚材孔；

胚材加熱模腔241和胚材孔主體的直徑相同，方便擠出頂桿16將胚材從胚材孔擠入胚材加熱模腔241。

型材成型模腔311包括圓柱模腔311b和與圓柱模腔的頂部相通的圓臺(tái)模腔311a，圓臺(tái)模腔311a的下底面的直徑與圓柱模腔311b的直徑相同，圓臺(tái)模腔311a的上底面的直徑與胚材加熱模腔241的直徑相同；圓臺(tái)模腔上底面的直徑與圓臺(tái)模腔下底面的直徑之比的范圍是9:2-9:4；擠出頂桿將胚材擠入型材成型模腔311，在壓力的作用下，胚材的長度增加，橫截面積變小，胚材的形變使胚材產(chǎn)生取向效應(yīng)，增強(qiáng)最終形成的型材強(qiáng)度。

圓臺(tái)模腔311a中，圓臺(tái)的母線與圓臺(tái)的中心軸夾角范圍為12.5°-32.5°；胚材從圓臺(tái)模腔進(jìn)入圓柱模腔時(shí)，橫截面積逐漸變小，產(chǎn)生取向效應(yīng)，增強(qiáng)最終型材的抗拉強(qiáng)度。

在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，二控模塊還包括棒材限位桿32和限位桿墊板34，棒材 限位桿設(shè)置在型材成型模腔的底部，限位桿墊板設(shè)置在二控模芯固定板的底部，與二控模芯同軸設(shè)置，棒材限位桿的直徑小于圓柱模腔的直徑。設(shè)置棒材限位桿，更方便聚乳酸成形后，型材脫模。

在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，胚材孔每次輸送的聚乳酸胚材用于成形一個(gè)產(chǎn)品，采用一顆胚材生產(chǎn)一支棒材更能合理控制強(qiáng)化過程的條件，以解決一個(gè)胚材生產(chǎn)多支棒材造成的胚材預(yù)熱時(shí)間及受力程度不一的問題。

在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，圓臺(tái)模腔上底面的直徑范圍為6mm-18mm，圓臺(tái)模腔下底面的直徑范圍為2mm-8mm。

在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，圓臺(tái)模腔上底面的直徑為18mm，圓臺(tái)模腔下底面的直徑范圍為6mm-8mm。

在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，圓臺(tái)模腔上底面的直徑為12mm，圓臺(tái)模腔下底面的直徑范圍為4mm-4.5mm。

在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，圓臺(tái)模腔上底面的直徑為6mm，圓臺(tái)模腔下底面的直徑范圍為2mm。

在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，首先將直徑12mm的胚材從胚材輸送器中擠入胚材加熱模腔進(jìn)行加熱，加熱溫度設(shè)置為160℃，加熱完成后將預(yù)熱至120℃的二控模芯放入二控模芯固定板，擠出頂桿下壓，將胚材擠入型材成型模腔，型材成型模腔的圓柱模腔直徑為4mm。擠壓完成后，取出二控模芯冷卻，冷卻完成后脫模。

在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，二控模芯包括主體和肩部，肩部的橫截面大于主體的橫截面，二控模芯固定孔的頂部設(shè)有臺(tái)階，二控模芯的肩部卡在二控模芯固定孔的臺(tái)階上，二控模芯的肩部的高度大于或等于二控模芯固定孔的臺(tái)階的高度，保證一控模芯能夠緊貼在二控模芯上，避免聚乳酸胚材被擠入一控模芯和二控模芯之間的間隙，二控模芯高度小于二控模芯固定孔的高度；并保證二控模芯下方懸空，留有用于設(shè)置棒材限位桿和限位桿墊板的空間。

一控模芯固定板上設(shè)有一控導(dǎo)向孔和緩沖彈簧孔，緩沖彈簧孔的下端封閉，二控模芯固定板設(shè)有二控導(dǎo)向孔，一控導(dǎo)向孔、二控導(dǎo)向孔的數(shù)量與模具導(dǎo)向柱的數(shù)量相同，且位置對(duì)應(yīng)；一控導(dǎo)向孔中設(shè)有導(dǎo)套14，導(dǎo)套14的內(nèi)徑小于二控導(dǎo)向孔的直徑。

在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，最終獲取的聚乳酸型材用于制備醫(yī)學(xué)用骨螺釘。

使用本實(shí)用新型公開的聚乳酸胚材擠出強(qiáng)化設(shè)備，可以將初步成型的聚乳酸胚材進(jìn)行 強(qiáng)化，通過應(yīng)力作用實(shí)現(xiàn)取向結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)最終型材的強(qiáng)度，可制造出彎曲強(qiáng)度達(dá)到310MPa的聚乳酸型材；并對(duì)擠壓設(shè)備進(jìn)行改進(jìn)，解決了擠壓成形過程中發(fā)生堵塞、受力不均、成品性能不均勻等問題。

根據(jù)上述說明書的揭示和教導(dǎo)，本實(shí)用新型所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員還可以對(duì)上述實(shí)施方式進(jìn)行變更和修改。因此，本實(shí)用新型并不局限于上面揭示和描述的具體實(shí)施方式，對(duì)實(shí)用新型的一些修改和變更也應(yīng)當(dāng)落入本實(shí)用新型的權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。此外，盡管本說明書中使用了一些特定的術(shù)語，但這些術(shù)語只是為了方便說明，并不對(duì)本實(shí)用新型構(gòu)成任何限制。