[发明专利]用于模制部件的支撑结构

说明书

技术领域

本发明涉及铸件，更具体而言，本发明涉及用于生产具有例如较好的对准度等改进特性的铸件的技术。

背景技术

在焙烧素坯(greenbody)以形成烧结铸件的过程中，素坯会发生明显的收缩和变形。例如，诸如通过金属注塑成型(这里用“MIM”表示)的具有钳子的夹紧装置等一些医疗部件的铸造，导致模制素坯的中间成型，该模制素坯随后被焙烧以生成最终产品。在加热和致密化过程中，素坯具有收缩的倾向。这种收缩会导致素坯出现不期望的变形。例如，当素坯具有连接到相对较轻且横截面相对较小的区段上的相对较重且横截面相对较大的区段时，不同区段之间的不均匀收缩会导致它们之间产生差应力变形，这将使焙烧产品的形状发生非均质性扭曲。在另一个例子中，素坯的一些区段，即通过连接到本体上支撑的延伸部分会在焙烧过程中由于作用在延伸部分上的重力而变成畸形。

需要对这些可能畸形的产品进行辅助的矫正操作，以矫正在烧结之后在弯曲和/或尾部摇摆(tailwag)效应下产生的变化。除了消耗时间之外，上述操作也增加了生产铸件的成本。此外，在一些情况下，辅助操作并不能充分矫正形状缺陷。在这种情况下，成品收率将降低，其直接关系到适当成型的产品的损失。

因此，需要改进的方法和装置，以提高模制件的质量，具体而言，需要降低在素坯致密化过程中形成畸形产品的概率。

发明内容

一方面，本发明涉及铸件以及铸造该铸件的方法，其能够在焙烧、烧结或其它致密化工艺过程中避免铸件发生扭曲。

一些示例性的实施方式涉及用于形成医疗装置的一部分或其整体的铸件。这种铸件可以包括已被烧结、焙烧和/或致密化的模制材料，例如烧结金属注塑成形材料。铸件可以包括铸造医疗部件，其可以具有连接到尾部部分(例如凸缘结构)上的主体部分。在一些情况下，尾部部分的横截面面积可以比主体部分的小。铸件还可以包括铸造支撑结构。在一些情况下，支撑结构可以连接到铸造浇口杯部分上。铸造支撑结构能够对铸造医疗部件进行定向，以防止在素坯致密化工艺(例如烧结)过程中部件(例如主体部分和尾部部分之间)发生错位。支撑结构能够在致密化工艺过程中防止素坯的主体部分和尾部部分之间发生尾部摇摆和弯曲错位中的至少一个。在另一个例子中，铸造支撑结构将尾部部分定向在竖直面上。铸造支撑结构可以具有用于例如在致密化工艺过程中与表面接触以支撑铸件的平面部分。

在一些实施方式中，铸件的尾部部分的横断面面积与主体部分的横断面面积之比在大约0.1至大约0.3之间。在其它实施方式中，铸件的尾部部分的质量与主体部分的质量之比在大约0.1至大约0.3之间。

其它实施方式涉及一种模制素坯。这种素坯可以是医疗装置的一部分或其整体。素坯可以包括模制部分，所述模制部分的结构和/或功能性包括这里针对铸件进行描述的特征的任意组合。模制部分，诸如能够在致密化后实施为医疗装置件的产品部分，可以由例如带有粘结剂的金属材料等制成。

另外的实施方式涉及铸造例如医疗装置的一部分或其整体等铸件的方法。可以形成包括能够连接到产品部分上的模制支撑结构的素坯。产品部分可被模制，并且可具有连接到主体部分上的尾部部分。素坯还可以包括模制浇口杯部分，模制支撑结构连接在模制浇口杯部分上。可利用诸如含金属组分的注射成型等多种技术来执行素坯成型。成型加工的素坯可被定位成使得模制支撑结构对模制产品部分进行定向，以防止在烧结或一些其它致密化工艺过程中主体部分和尾部部分之间发生错位。例如，定位素坯使得在致密化过程中可防止尾部摇摆或弯曲错位中至少一种效应。对素坯进行定位的步骤可以包括支撑模制产品部分使得尾部部分不直接接触支撑素坯的表面。在一种实施方式中，对素坯进行定位的步骤包括将模制支撑结构靠在表面上，以便在致密化过程中支撑素坯。然后，能够利用烧结、焙烧或一些其它致密化工艺来致密化素坯。还可以包括打浇口步骤，以将致密化素坯的产品部分从致密化材料的剩余部分中分离出来。

本发明具体公开了如下内容：

(1).一种用于形成医疗装置的至少一部分的铸件，包括：

铸造医疗部件，其包括连接在一起的主体部分和尾部部分，所述尾部部分的横截面面积比所述主体部分小；

铸造浇口杯部分，其连接到所述铸造医疗部件上，所述铸造浇口杯包括铸造支撑结构，所述铸造支撑结构能够对所述铸造医疗部件进行定向，以防止在素坯烧结过程中主体部分和尾部部分之间发生错位。

(2).根据第(1)项所述的铸件，其中，所述铸造支撑结构能够防止在素坯烧结过程中在主体部分和尾部部分之间发生尾部摇摆和弯曲错位中的至少一个。