CN102581185A - 一种钛合金精密锻造髋关节假体材料的制造工艺 - Google Patents

Abstract

本发明的一种钛合金精密锻造髋关节假体材料的制造工艺，通过本发明的摔制工艺原来的棒材通过拔长的方式使产品的纵向纤维分布明显，较通常工艺提高了力学性能，1.抗拉强度1030MPa、屈服强度970MPa、延伸率A13.5％、断面缩率Z44％；2.材料体积分布工序的周期占总生产周期约1/3的时间，而本项目研发的本工序周期比通常工艺所用的周期缩短2/3；3.本项目的产品才料的利用率为63％，而通常工艺材料的利用率为50％。经检测其主要技术指标如下：抗拉强度(MPa)≥860；屈服强度(MPa)≥780；延伸率A(％)≥10。

Description

一种钛合金精密锻造髋关节假体材料的制造工艺

技术领域

本发明涉及一种医疗骨科钛合金假体材料的加工方法，具体可以说是一种钛合金精密锻造髋关节假体材料的制造工艺。

背景技术

目前国内外钛合金人体植入物的开发主要有以下内容：

1、电脑辅助钛合金锻件的开发；

2、钛合金髋关节铸造工艺CAD及模拟验证；

3、“钛合金髋关节假体纯钛”钛合金表面多孔层研究。

通过分析以上各相关研究得出：国内外钛合金的应用越来越普及、越来越趋于大众化，要在市场占有一席之地，就要依靠较低的成本、良好的产品质量来实现。不论是通过计算机辅助分析设计，还是通过新型的加工制造工艺，目的都是为降低成本，提高质量。

发明内容

本发明的目的是提供一种钛合金精密锻造髋关节假体材料的制造工艺，该工艺可可解决几点不足：1.生产周期长；2.生产成本高；3.材料利用率低；4.产品纵向流线差，力学性能指标低。

本发明所用的工艺流程为(图二)：下料、摔制、煨弯、终锻、修磨、检验、入库，与通常的工艺流程比较工序少，周期短。

而在体积分布工序中本发明用了摔制工艺：即利用低价的空气锤配上简易、低成本的摔制模具降低了此工序的生产成本，并且在进行体积分布时本发明比通常工艺节约了材料参见图一。

通过本发明的摔制工艺原来的棒材通过拔长的方式使产品的纵向纤维分布明显，较通常工艺提高了力学性能，1.抗拉强度1030MPa、屈服强度970MPa、延伸率A13.5％、断面缩率Z44％；2.材料体积分布工序的周期占总生产周期约1/3的时间，而本项目研发的本工序周期比通常工艺所用的周期缩短2/3；3.本项目的产品才料的利用率为63％，而通常工艺材料的利用率为50％。

附图说明

附图一为本发明摔制模具图

附图二为本发明工艺流程图

具体实施方式

本发明主要是1、锥形件摔制：通过空气锤的自由锻功能，结合公司自行研发的摔胎模具，通过计算要成型的锥形件尺寸算出所要加热的火次(即通过拔长和镦粗的理论将均匀的棒料成型为不等粗的锥形件)来指导工人迅速完成此工序。钛合金棒料通过拔长的方式得到了轴向的纤维组织，提高了产品的力学性能，通过此摔制工艺产品抗拉强度与屈服强度有明显提高。以及通过摔制工艺的反复拔长，锥形件内部的粗大金相组织被打碎，同时能消除微小冶金缺陷(如微小气孔、夹杂等)，经此工序所得到的金相组织平均在A3级。

2、锥形件煨弯：与传统工艺通过压力机煨弯，排掉多余的料，还要做专用的成型模具相比，通过本项目自主研制的煨弯设备，可实现单人一次完成，既节约了人力成本又缩短了生产周期，实现了创新技术应用的高效低成本。

Claims (2)

1.钛合金精密锻造髋关节假体材料的制造工艺，主要包括摔制和煨弯步骤，工艺过程：锥形件摔制：通过空气锤的自由锻功能，结合公司自行研发的摔胎模具，通过计算要成型的锥形件尺寸算出所要加热的火次(即通过拔长和镦粗的理论将均匀的棒料成型为不等粗的锥形件)来指导工人迅速完成此工序。钛合金棒料通过拔长的方式得到了轴向的纤维组织，提高了产品的力学性能，通过此摔制工艺产品抗拉强度与屈服强度有明显提高。以及通过摔制工艺的反复拔长，锥形件内部的粗大金相组织被打碎，同时能消除微小冶金缺陷(如微小气孔、夹杂等)，经此工序所得到的金相组织平均在A3级。

2.如权利要求1所述钛合金精密锻造髋关节假体材料的制造工艺，其特征在于锥形件煨弯：与传统工艺通过压力机煨弯，排掉多余的料，还要做专用的成型模具相比，通过本项目自主研制的煨弯设备，可实现单人一次完成，既节约了人力成本又缩短了生产周期，实现了创新技术应用的高效低成本。