李涛 薛花 边慧

摘要：我司内固定钛网板系统由纯钛材料制造的钛网板、钛链接板和Ti6Al4V材料制造的螺钉组成，用于重建、修复或固定外伤及其它原因所致的颅颌面骨的骨折或缺损的外科治疗。实际生产中发现在植入钛螺钉的生产中，对比其他螺钉的生产情况，方孔螺钉的加工速度比较低，且废品率较高。经原因分析，主要問题是在使用的加工冲头上，发现在生产方孔螺钉的时候，冲方用的菱形冲头存在一定的不足。经与技术部沟通，采用方形冲头，加工速度大大上升，成品率也得到大幅度的提高。本文主要阐述下方形冲头在实际生产方孔螺钉中的优势。

关键词：冲头;四方;菱形，自攻螺钉;冲方成型

一、前言

颅骨修补术是针对颅骨缺损而对其进行修补的一种脑外科常见的手术。由于外科创伤或开颅治疗，颅脑术后往往留有颅骨缺损，当缺损直径大于3cm时，缺损处大气压使局部头皮下陷，可能会导致颅内压的不平衡，患者常伴有头晕、头疼、怕响、怕震、站立时缺损处内馅、垂头时外膨等症状。为了满足患者的正常生活需求，必须对患者进行骨缺损的修补[1]。目前临床应用最广泛产品为钛网板，钛合金是最适合植入人体的金属材料，生物相容性好，强度高，延展性佳，易于塑性。本公司内固定钛网板系统产品手术通过外科医生实施操作，根据需要用规定数量的螺钉将一定面积的钛网板或钛链接板牢固于骨瓣或缺损的颅颌面骨表面，达到重建、修复或固定颅颌面骨的目的。如需取出修补产品，医生可用专用螺丝刀依次反向旋出所有固定的螺钉。取出钛网板，取出后的产品禁止再次使用，因而合适规格的螺钉及加工工艺起着非常重要的作用。

二、方孔自攻螺钉对冲头的要求

我司生产螺钉所用的原材料为Ф4的钛合金棒料，生产的螺钉基本尺寸≤Ф2。因此在冲方孔的时候需要比较精准，冲压成型，中心不偏轴。冲头是合金材质，足以进行冲方成型。目前使用过的冲方冲头有两种形状：菱形和方形，两种冲头的实物如下图1、图2所示。

三、菱形冲头和方形冲头的横切图及工作原理：

冲头的横切面图如下图3所示。

图3菱形冲头旋转示意图

从上图可以看出，菱形冲头有两个冲压切点，要冲压一个方形，还需进行二次冲压;而四方冲头有四个冲压切点，一次性就可以冲压形成方孔。在冲压相同尺寸的方孔时，使用的菱形冲头尺寸与方形冲头尺寸两者可以互相转换。菱形冲头的两个切点的距离，与四方冲头的对角切点距离等距。

使用菱形冲头在冲压方孔时，冲头需要旋转90⁰，然后180⁰后才能成型四方孔，如果孔比较深，就要进行多次的冲头旋转。菱形冲头在经过两次冲压后，才可以形成一次冲方。而四方冲头在冲压方孔时，不用旋转，一次成型四方孔。

四、菱形冲头与方形冲头的本身优缺点：

（一）菱形

（1）缺点：如图3所示可以看到，在加工时旋转冲头，这种方式在相同单位时间内，加工时间较长，对冲头的耗损也增加了1倍。另外还有两处弊端，a）由于不是一次成方孔，当出现电压突然不稳时，可能会影响冲头的进给量，造成冲压而成的方孔深度面不在一平面，冲压受力不均;b）冲头的旋转，对冲压的稳定性影响很大，移位偏差，无形中会对四方孔进行扩大尺寸的现象。

（2）优点：单次冲压速度快;受力点小;使用频次长;可以冲多边形。

（二）方形

（1）缺点：冲压形状固定;受力点大，单次冲压时间长，易受损。

（2）优点：冲压稳定，均匀;不变方向，不会造成移位偏差，尺寸型号专业。

五、方形冲头实践中产生的效益：

（一）精度提高：例如原用菱形冲头冲出的四方孔尺寸在1.31-1.35mm之间，而现在四方冲头冲出的四方孔尺寸在1.31-1.33mm之间，精准度提高了0.02mm。

（二）产量增加：菱形冲头加工方孔的用时为109秒（一个方孔要两次冲压），而四方冲头的加工用时为102秒（一次冲压），时间节约了7秒。假设单台设备用菱形冲头每天生产400件（16小时），现用方形冲头每天就可以生产430件左右（16小时），月产量按22天计算，可由原来的8800件左右增加到9460件左右。

（三）节约成本：菱形冲头一个班次要用2-3只，改进后方形冲头一个班次用1-2只，一天两个班次，每月按22天计算平均约节省44只左右，单只的含税价在97元，大概要节约4000元。

由上述可见，四方冲头在实际冲方中更适用，有利于增加效益。科技在发展，技术在改进，能够使用标准的冲头加工相应的工件，这是标准化作业的普及的良好展现。

参考文献：

[1]张威，杨家尧等，颅骨缺损修复术的国内近况，中国冶金工业医学杂志1998年第15卷第3期.

通讯作者：

边慧（1990-），女，汉，陕西西安人，硕士研究生，主要从事医疗器械行业材料研究方向。