CN108261271A - 一种具有安装边的碗形钛合金假肢连接件 - Google Patents

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Abstract

本发明属于医用金属锻件领域，具体涉及一种具有安装边的碗形钛合金假肢连接件，包括碗形钛合金假肢连接件本体、所述本体的底面具有连接通孔、还包括安装边、以及位于每个安装边上的安装通孔，其特征在于：所述本体与安装边之间还具有环形外凸结构，具有圆柱面及圆环面，圆柱面与所述安装边相接，圆环面与所述碗形钛合金假肢连接件本体相接并平行于所述碗形钛合金假肢连接件本体底面通孔的中心轴。通过使用钛合金锻造工艺，保证了钛合金的金属特性，具有相当的力学特性，原材料的有效利用率高。通过通孔方式，实现连接功能，结构稳定，不易脱落通过环形外凸结构，加强结构强度，使假肢锻件的外表面能够方便地打磨。

Description

一种具有安装边的碗形钛合金假肢连接件
技术领域
本发明属于医用金属锻件领域，具体涉及一种具有安装边的碗形钛合金假肢连接件。
背景技术
钛合金材料具有优秀的性能：比重小、比强度高、极耐腐蚀，已经成为导弹、火箭、医疗等领域重要结构的制造材料。其中，钛合金材料在医疗领域多用作假肢，即以工程技术的手段和方法，为弥补截肢者或肢体不完全缺损的肢体而专门设计和制作装配的人工假体，又称“义肢”，其主要作用是代替失去肢体的部分功能，使截肢者恢复一定的生活自理和工作能力。
目前在医疗假肢领域，钛合金材料多通过铸造或车削工艺加工制成。其中车削会造成大的材料浪费，加工效率低，成本增加，其次车削的假肢件显微组织的晶粒度不够致密，降低了产品各项性能指标，从而降低了产品的使用年限；
而使用铸造制成的钛合金产品的力学性能差，可塑性不强，同时也无法保证表面的光洁度，用作假肢时无法保证在长期的使用过程保持结构可靠，且容易引起骨溶解；此外，由于材料流动性差，在铸造过程中材料极难完全充满腔体；再者假肢件结构的特殊性以及医用钛合金工艺的复杂性，使得该类产品不宜铸造成型并形成批量生产。
钛合金假肢连接件是假肢中及其特殊的一类产品，其主要功能为连接其他钛合金部件与人体骨骼器官；此外，合格的钛合金假肢连接件还需要承担运动支持的功能，在关节的活动与躯干的屈伸过程中，能够实现钛合金假肢连接件与钛合金假肢结构件、以及钛合金假肢连接件与人体骨骼器官之间的相对运动。而现有加工方式制成的钛合金假肢连接件往往无法满足这两个要求。
发明内容
针对现有技术存在的技术问题，本发明的发明目的是提供一种具有安装边的碗形钛合金假肢连接件，使之具有优秀的机械加工性能和较高的表面光洁度，同时改善其与人体骨骼、关节之间的连接性，使之作为中介机构能够自如而灵活地连接在人体骨骼与假肢之间，保证结构的稳定性与连接件的功能性。
为了实现以上技术目的，本发明所采用的技术方案为：
一种具有安装边的碗形钛合金假肢连接件，包括碗形钛合金假肢连接件本体(1)、所述碗形钛合金假肢连接件本体(1)的底面具有连接通孔、还包括位于所述碗形钛合金假肢连接件本体(1)外缘处的不止一个安装边(3)、以及位于所述每个安装边(3)上的安装通孔，其特征在于：所述碗形钛合金假肢连接本体(1)与所述不止一个安装边(3)之间还具有环形外凸结构(2)，所述环形外凸结构具有圆柱面及圆环面，所述环形外凸结构(2)的圆柱面与所述安装边(3)相接，所述环形外凸结构(2)的圆环面与所述碗形钛合金假肢连接件本体相接并平行于所述碗形钛合金假肢连接件本体(1)底面通孔的中心轴。
进一步的，作为本发明的一个改进，其特征在于：所述环形外凸结构(3)的圆柱面与圆环面之间具有大于90°的角度。
进一步的，作为本发明的一个改进，其特征在于：所述安装边(3)为4个，且彼此均匀分布在所述碗形钛合金假肢连接件本体(1)的边缘。
进一步的，作为本发明的一个改进，其特征在于：所述碗形钛合金假肢连接件本体(1)底面的连接通孔具有内螺纹。
进一步的，作为本发明的一个改进，其特征在于：所述安装边(3)上的安装通孔具有内螺纹。
通过以上技术方案，本发明通过使用钛合金锻造工艺，保证了钛合金的金属特性，使之能够应付复杂的机械加工程序，并具有相当的力学特性，能够满足医疗替代件寿命长的需求。同时，锻造工艺相对于传统的塑造方式，原材料的有效利用率高，进一步降低了成本。
与此同时，本发明通过通孔方式，实现了连接件的连接功能，分为连接人体骨骼的连接通孔与安装边上与其他假肢件连接的安装通孔，通孔中设置合适的螺纹，结构稳定，不易脱落。
本连接件通过设置环形外凸结构，不但加强了结构转角处的强度，使假肢锻件的外表面能够方便地打磨、光滑，还能通过外凸结构有效填补连接件与人体骨骼及假肢件之间的缝隙，减少人体骨腔充水现象。
附图说明
图1为一种具有安装边的碗形钛合金假肢连接件结构正视图；
图2为一种具有安装边的碗形钛合金假肢连接件结构A-A向剖视图。
图中：1-碗形钛合金假肢连接件本体、2-环形外凸结构、3-安装边。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明：如图1、图2所示：一种具有安装边的碗形钛合金假肢连接件，包括碗形钛合金假肢连接件本体1、所述碗形钛合金假肢连接件本体1的底面具有、还包括位于所述碗形钛合金假肢连接件本体1外缘处的不止一个安装边3、以及位于所述每个安装边3上的安装通孔，其特征在于：所述碗形钛合金假肢连接本体1与所述不止一个安装边3之间还具有环形外凸结构2，所述环形外凸结构具有圆柱面及圆环面，所述环形外凸结构2的圆柱面与所述安装边3相接，所述环形外凸结构2的圆环面与所述碗形钛合金假肢连接件本体相接并平行于所述碗形钛合金假肢连接件本体1底面通孔的中心轴。
进一步的，作为本发明的一个改进，其特征在于：所述环形外凸结构3的圆柱面与圆环面之间具有大于90°的角度。
进一步的，作为本发明的一个改进，其特征在于：所述安装边3为4个，且彼此均匀分布在所述碗形钛合金假肢连接件本体1的边缘。
进一步的，作为本发明的一个改进，其特征在于：所述碗形钛合金假肢连接件本体1底面的连接通孔具有内螺纹。
进一步的，作为本发明的一个改进，其特征在于：所述安装边3上的安装通孔具有内螺纹。
通过以上技术方案，本发明通过使用钛合金锻造工艺，保证了钛合金的金属特性，使之能够应付复杂的机械加工程序，并具有相当的力学特性，能够满足医疗替代件寿命长的需求。同时，锻造工艺相对于传统的塑造方式，原材料的有效利用率高，进一步降低了成本。
与此同时，本发明通过通孔方式，实现了连接件的连接功能，分为连接人体骨骼的连接通孔与安装边上与其他假肢件连接的安装通孔，通孔中设置合适的螺纹，结构稳定，不易脱落。
本连接件通过设置环形外凸结构，不但加强了结构转角处的强度，使假肢锻件的外表面能够方便地打磨、光滑，还能通过外凸结构有效填补连接件与人体骨骼及假肢件之间的缝隙，减少人体骨腔充水现象。
本发明的锻造过程如下：选择符合GB/T13810原材料，挑选原材料规格很重要；锻造高与直径比≯3∶1，规格选择φ30x15mm，挑选符合原材料规格的棒材，在锯床上开始下料；下料完成，将料放入振动光饰清洗表面附着物，提高表面光洁度；振动完成后，把原料放入烤箱进行预热，温度为180～250℃进行预热；保温半个小时后，给坯料表面喷涂玻璃润滑剂(保护产品表面氧化，减少在锻造的过程中与模具的摩擦阻力等)喷涂完成后，自然晾干，在加热炉里进行坯料加热，加热温度910℃，保温时间20分钟，开始预锻造；锻造完成后，喷砂清理预锻件表面润滑剂，抛修处理产品表面缺陷，进行加热，完成二次终锻，加热温度910℃，保温10分钟，开始锻造。
锻造假肢件替代车削假肢件：提高生产效率，降低医患使用成本；因耐磨性优良，同时提高产品性能参数，延长使用寿命，减少患者因多次替换该产品而造成的痛苦；通过试验制定一套可以批量生产钛合金假肢件的锻造工艺。要充分考虑材料的变形率，锻造比，以保证产品能充分变形，满足标准要求。
目前，在钛合金制造领域，由于材料有可贵的性能，比重小、比强度高、极耐腐蚀，因此钛合金的已成为制造导弹、火箭、医疗等的重要结构材料。在热锻过程中由于材料流动性差、所以对产品的属性需要做充分验证，保证材料在锻造过程中能完全充满腔体。

Claims (2)

1.一种具有安装边的碗形钛合金假肢连接件，包括碗形钛合金假肢连接件本体(1)、所述碗形钛合金假肢连接件本体(1)的底面具有连接通孔、还包括位于所述碗形钛合金假肢连接件本体(1)外缘处的不止一个安装边(3)、以及位于所述每个安装边(3)上的安装通孔，其特征在于：所述碗形钛合金假肢连接本体(1)与所述不止一个安装边(3)之间还具有环形外凸结构(2)，所述环形外凸结构具有圆柱面及圆环面，所述环形外凸结构(2)的圆柱面与所述安装边(3)相接，所述环形外凸结构(2)的圆环面与所述碗形钛合金假肢连接件本体相接并平行于所述碗形钛合金假肢连接件本体(1)底面通孔的中心轴；所述环形外凸结构(3)的圆柱面与圆环面之间具有大于90°的角度；所述碗形钛合金假肢连接件本体(1)底面的连接通孔具有内螺纹；所述安装边(3)上的安装通孔具有内螺纹。
2.根据权利要求1所述的一种具有安装边的碗形钛合金假肢连接件，其特征在于：所述安装边(3)为4个，且彼此均匀分布在所述碗形钛合金假肢连接件本体(1)的边缘。
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