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CN116197327A - 一种镍钛弯折支架及其制作方法 - Google Patents

一种镍钛弯折支架及其制作方法 Download PDF

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CN116197327A CN202310098706.5A CN202310098706A CN116197327A CN 116197327 A CN116197327 A CN 116197327A CN 202310098706 A CN202310098706 A CN 202310098706A CN 116197327 A CN116197327 A CN 116197327A
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王建忠
盛冬梅
严永原
洪鹏
邵俊
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Shanghai Minimally Invasive Heart Pulse Medical Technology Group Co ltd
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Shanghai Yaer Precision Parts Manufacturing Co ltd
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Abstract

本发明涉及一种镍钛弯折支架及其制作方法。制作方法包括以下步骤：设备编织：在弯折丝成型装置将镍钛丝(7)成型至波浪形状的镍钛弯折丝；一次定型：将镍钛弯折丝，通过顶紧模具进行一次热定型，得到支架段(11)；二次定型：将支架段(11)绕成一个圆，并套在圆筒定位模具(10)上，进行二次热定型；电阻焊接：将二次热定型后的支架段(11)，通过焊接装置进行焊接，得到镍钛弯折支架。与现有技术相比，本发明具有过程可控、无脱焊风险、工艺环保的实用性强等优点。

Description

一种镍钛弯折支架及其制作方法
技术领域
本发明涉及金属加工领域，具体涉及一种镍钛弯折支架及其制作方法。
背景技术
镍钛合金丝有形状记忆性、超弹性、抗腐蚀性及良好的生物相容性等特性，镍钛弯折丝支架是心内科冠状动脉支架，主要是心血管疾病患者治疗的重要手段。
现有镍钛弯折丝支架都以纯手工制作，主要包括以下步骤：①手工编织+一次热处理定型；②二次热处理定型；③手工压制对接。制作过程不易管控，制作效率低，而且在制作过程中有顶点断裂，压接有脱落等强度不符要求缺陷，有一定医疗事故风险存在，这些都是需要解决的问题。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷中的至少一个而提供一种过程可控、无脱焊风险、工艺环保的实用性强的镍钛弯折支架及其制作方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种镍钛弯折支架的制作方法，该方法包括以下步骤：
设备编织：在弯折丝成型装置将镍钛丝成型至波浪形状的镍钛弯折丝；
一次定型：将镍钛弯折丝，通过顶紧模具进行一次热定型，得到支架段；
二次定型：将支架段绕成一个圆，并套在圆筒定位模具上，进行二次热定型；
电阻焊接：将二次热定型后的支架段，通过焊接装置进行焊接，得到镍钛弯折支架。
进一步地，所述的弯折丝成型装置包括机架和位于机架上的：
打角单元，用于将镍钛丝弯折成型；
送丝单元，用于将镍钛丝输送至打角单元；
所述的打角单元包括上定位机构和下打角机构，所述的上定位机构包括定位杆和固设在定位杆端部两侧的定位针，包括右定位针和左定位针，所述的下打角机构包括可偏心旋转的下打角针；
所述的定位杆固设在机架上，打角成型时，镍钛丝同时与下打角针和定位针抵接。
进一步地，所述的下打角机构还包括打角底座、轴承和旋转电机，所述的轴承设置在打角底座和下打角针之间，轴承与旋转电机相连；
所述的送丝单元包括用于控制镍钛丝输送与回抽的送线轮；送丝单元还包括用于切断镍钛丝的切刀。
送线轮属于现有技术，可以顺时针或逆时针旋转，控制镍钛丝输送与回抽；送丝单元还包括用于控制镍钛丝输送方向的导向轮，和/或用于控制镍钛丝输送路径的芯轴。
定位杆和下打角针之间的间距比镍钛丝直径大0.05mm。两定位针间距为镍钛丝直径+0.02mm；下打角针与定位针外围相切，间距为镍钛丝直径+0.02mm。镍钛丝的直径为0.016-0.030英寸之间。
进一步地，镍钛弯折丝的成型过程具体为：
St.1利用送丝单元，将镍钛丝输送至右定位针和左定位针之间
St.2旋转电机顺时针旋转，电机旋转过程中，轴承受力旋转，下打角针边移动边旋转，将镍钛丝按沿右定位针绕成U形，此时送线轮旋转逆时针旋转镍钛丝回抽收紧，镍钛丝塑性变形，完成第一个R角，打角旋转电机归零；打角时下打角针边旋转边打角，减少打角过程下打角针对镍钛丝的损伤；
St.3送线轮旋转镍钛丝根据设定值出第二段丝，打角旋转电机旋转过程中，轴承受力旋转，下打角针边移动边旋转，将镍钛丝沿左定位针绕成U形，此时送线轮旋转逆时针旋转镍钛丝回抽收紧，镍钛丝塑性变形，完成第二个R角，打角针旋转电机归零；
St.4重复以上第2-3步，直至完成编织动作，完成后，切刀向前将镍钛丝切断，产品编织完成。
进一步地，镍钛弯折丝成型波浪状的角度为40±1°，打角速度为28-32°/秒，打角时丝材收丝长度为1.2±0.3mm。
进一步地，一次定型的具体过程为：将多个编织的镍钛弯折丝重叠，沿模具定位针安装，并将顶紧螺钉顶紧固定进行热处理。
顶紧模具为SKD61材质加工，模具设计螺钉顶紧尺寸限位比产品设计高度值+0.3mm，有效保证了过程的稳定性。成型后波浪状支架段平面度<2mm，可有效的解决了顶点断裂缺陷。
进一步地，二次定型过程中，在支架段套设前，在圆筒定位模具上绕制一层PVC塑料膜。
完成产品套膜后，将PVC塑料膜抽出，有效防止产品表面划伤。
进一步地，电阻焊接采用小型精密逆变式阻焊电源供电，电源参数为：预压时间3ms，焊接时间18ms，焊接电流630A，点焊压力70±2N，焊接过程通过氩气保护。
参数设定按医疗特殊关键岗位要求，做生产过程工艺参数确认，有效确保了生产质量，解决脱焊的风险，焊接过程通过氩气保护，防止氧化的同时，也满足了工艺焊点符合生物相容性的要求。
进一步地，二次定型过程中，通过镍管将支架段的首尾连接处夹紧固定，电阻焊接时，沿镍管夹紧位置剪开，并套上焊接连接管。
一种如上所述方法制作的镍钛弯折支架。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
(1)本发明制作得到的支架段顶点不断裂，连接点无脱落，制作过程从纯手工实现了机械生产，过程可控，工艺稳定；
(2)本发明通过搭配一组成型工装，使镍钛弯折支架实现了从手工编织实现了自动编织，通过与一次热处理定型模具的有效结合，使支架段顶点不易断裂，有效控制了支架顶点的断裂风险；
(3)本发明在二次热处理定型中，通过一张PVC塑料膜，有效解决了产品外观缺陷；
(4)本发明中，由于镍钛弯折支架使用特殊性，这种支架在设计时就应要考虑生产工艺的稳定性，及在使用性能的必要性；因此，本发明运用电阻焊工艺替代了原有的手工压接工艺，具有过程可控、无脱焊风险、工艺环保、实用性强等优点。
附图说明
图1为实施例中弯折丝成型装置结构示意图；
图2为实施例中一次热处理定型模具示意图；
图3为实施例中二次热处理定型示意图；
图4为实施例中电阻焊接装置示意图；
图5为实施例中经编织和一次热处理定型成型的支架段示意图；
图6为实施例中成品示意图；
图中标号所示：定位杆1、右定位针2、左定位针3、打角底座4、下打角针5、轴承6、镍钛丝7、顶紧螺钉8、顶紧限位边9、圆筒定位模具10、支架段11、镍管12、焊接连接管14、阻焊电源15、点焊机头16、显示器17、上点焊电极18、下点焊电极19、防尘罩20。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例
一种镍钛弯折支架的制作方法，包括以下步骤：
步骤1、设备编织：如图1，在弯折丝成型装置将镍钛丝7成型至波浪形状的镍钛弯折丝；弯折丝成型装置包括机架和位于机架上的：打角单元，用于将镍钛丝7弯折成型；送丝单元，用于将镍钛丝7输送至打角单元；打角单元包括上定位机构和下打角机构，上定位机构包括定位杆1和固设在定位杆1端部两侧的定位针，包括右定位针2和左定位针3，下打角机构包括可偏心旋转的下打角针5；定位杆1固设在机架上，打角成型时，镍钛丝7同时与下打角针5和定位针抵接。下打角机构还包括打角底座4、轴承6和旋转电机，轴承6设置在打角底座4和下打角针5之间，轴承6与旋转电机相连；送丝单元包括用于控制镍钛丝7输送与回抽的送线轮；送丝单元还包括用于切断镍钛丝7的切刀，定位杆和下打角针5之间的间距比镍钛丝7直径大0.05mm。两定位针间距为镍钛丝7直径+0.02mm；下打角针14与定位针外围相切，间距为镍钛丝7直径+0.02mm。镍钛丝7的直径为0.020in。具体过程为：
St.1利用送丝单元，将镍钛丝7输送至右定位针2和左定位针3之间
St.2旋转电机顺时针旋转，电机旋转过程中，轴承6受力旋转，下打角针5边移动边旋转，将镍钛丝7按沿右定位针2绕成U形，此时送线轮旋转逆时针旋转镍钛丝7回抽收紧，镍钛丝7塑性变形，完成第一个R角，打角旋转电机归零；打角时下打角针5边旋转边打角，减少打角过程下打角针5对镍钛丝7的损伤；
St.3送线轮旋转镍钛丝7根据设定值出第二段丝，打角旋转电机旋转过程中，轴承6受力旋转，下打角针5边移动边旋转，将镍钛丝7沿左定位针3绕成U形，此时送线轮旋转逆时针旋转镍钛丝7回抽收紧，镍钛丝7塑性变形，完成第二个R角，打角针旋转电机归零；
St.4重复以上第2-3步，直至完成编织动作，完成后，切刀向前将镍钛丝7切断，产品编织完成；镍钛弯折丝成型波浪状的角度为40±1°，打角速度为30°/秒，打角时丝材收丝长度为1.2±0.3mm。
步骤2、一次定型：如图2，将经步骤1编织得到的镍钛丝支架段11，通过专用的顶紧模具进行一次热定型；具体过程为：将多个编织的镍钛弯折丝重叠，沿模具定位针安装，并将顶紧螺钉8顶紧固定进行热处理。
顶紧模具为SKD61材质加工，模具设计螺钉顶紧尺寸限位比产品设计高度值+0.3mm，有效保证了过程的稳定性。成型后波浪状支架段平面度<2mm，可有效的解决了顶点断裂缺陷，如图5。
步骤3、二次定型：如图3，将一次热定型后得到的支架段11绕成一个圆，中间通过镍管12在中间位置夹紧固定，并套在相应尺寸圆筒定位模具10上，进行二次热定型；在支架段11套设前，在圆筒定位模具10上绕制一层PVC塑料膜。完成产品套膜后，将PVC塑料膜抽出，有效防止产品表面划伤。
步骤4、电阻焊接：如图4，将二次热定型支架，沿镍管夹紧位置剪开，并套上焊接连接管14，通过小型精密逆变式阻焊电源15按设定参数进行焊接；设定预压时间3ms，焊接时间18ms，焊接电流630A，点焊压力70±2N，参数设定按医疗特殊关键岗位要求，做生产过程工艺参数确认，有效确保了生产质量，解决脱焊的风险，焊接过程通过氩气保护，防止氧化的同时，也满足了工艺焊点符合生物相容性的要求。焊接装置还包括点焊机头16、显示器17、上点焊电极18、下点焊电极19和防尘罩20等现有结构。最终成品如图6所示。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (10)

1.一种镍钛弯折支架的制作方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
设备编织：在弯折丝成型装置将镍钛丝(7)成型至波浪形状的镍钛弯折丝；
一次定型：将镍钛弯折丝，通过顶紧模具进行一次热定型，得到支架段(11)；
二次定型：将支架段(11)绕成一个圆，并套在圆筒定位模具(10)上，进行二次热定型；
电阻焊接：将二次热定型后的支架段(11)，通过焊接装置进行焊接，得到镍钛弯折支架。
2.根据权利要求1所述的一种镍钛弯折支架的制作方法，其特征在于，所述的弯折丝成型装置包括机架和位于机架上的：
打角单元，用于将镍钛丝(7)弯折成型；
送丝单元，用于将镍钛丝(7)输送至打角单元；
所述的打角单元包括上定位机构和下打角机构，所述的上定位机构包括定位杆(1)和固设在定位杆(1)端部两侧的定位针，包括右定位针(2)和左定位针(3)，所述的下打角机构包括可偏心旋转的下打角针(5)；
所述的定位杆(1)固设在机架上，打角成型时，镍钛丝(7)同时与下打角针(5)和定位针抵接。
3.根据权利要求2所述的一种镍钛弯折支架的制作方法，其特征在于，所述的下打角机构还包括打角底座(4)、轴承(6)和旋转电机，所述的轴承(6)设置在打角底座(4)和下打角针(5)之间，轴承(6)与旋转电机相连；
所述的送丝单元包括用于控制镍钛丝(7)输送与回抽的送线轮；送丝单元还包括用于切断镍钛丝(7)的切刀。
4.根据权利要求3所述的一种镍钛弯折支架的制作方法，其特征在于，镍钛弯折丝的成型过程具体为：
St.1利用送丝单元，将镍钛丝(7)输送至右定位针(2)和左定位针(3)之间
St.2旋转电机顺时针旋转，电机旋转过程中，轴承(6)受力旋转，下打角针(5)边移动边旋转，将镍钛丝(7)按沿右定位针(2)绕成U形，此时送线轮旋转逆时针旋转镍钛丝(7)回抽收紧，镍钛丝(7)塑性变形，完成第一个R角，打角旋转电机归零；
St.3送线轮旋转镍钛丝(7)根据设定值出第二段丝，打角旋转电机旋转过程中，轴承(6)受力旋转，下打角针(5)边移动边旋转，将镍钛丝(7)沿左定位针(3)绕成U形，此时送线轮旋转逆时针旋转镍钛丝(7)回抽收紧，镍钛丝(7)塑性变形，完成第二个R角，打角针旋转电机归零；
St.4重复以上第2-3步，直至完成编织动作，完成后，切刀向前将镍钛丝(7)切断，产品编织完成。
5.根据权利要求4所述的一种镍钛弯折支架的制作方法，其特征在于，镍钛弯折丝成型波浪状的角度为40±1°，打角速度为28-32°/秒，打角时丝材收丝长度为1.2±0.3mm。
6.根据权利要求1所述的一种镍钛弯折支架的制作方法，其特征在于，一次定型的具体过程为：将多个编织的镍钛弯折丝重叠，沿模具定位针安装，并将顶紧螺钉(8)顶紧固定进行热处理。
7.根据权利要求1所述的一种镍钛弯折支架的制作方法，其特征在于，二次定型过程中，在支架段(11)套设前，在圆筒定位模具(10)上绕制一层PVC塑料膜。
8.根据权利要求1所述的一种镍钛弯折支架的制作方法，其特征在于，电阻焊接采用小型精密逆变式阻焊电源(15)供电，电源参数为：预压时间3ms，焊接时间18ms，焊接电流630A，点焊压力70±2N，焊接过程通过氩气保护。
9.根据权利要求1所述的一种镍钛弯折支架的制作方法，其特征在于，二次定型过程中，通过镍管(12)将支架段(11)的首尾连接处夹紧固定，电阻焊接时，沿镍管(12)夹紧位置剪开，并套上焊接连接管(14)。
10.一种如权利要求1-9任一项所述方法制作的镍钛弯折支架。
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