專(zhuān)利名稱(chēng)：預(yù)應(yīng)力錨具夾片的熱擠壓制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種預(yù)應(yīng)力錨具夾片的制造方法，尤其是一種預(yù)應(yīng)力錨具夾片的熱擠壓制造方法背景技術(shù)預(yù)應(yīng)力錨具夾片被廣泛地應(yīng)用于道路、橋梁中，隨著近年來(lái)各類(lèi)高架橋、高等級(jí)公路的建設(shè)日益增多，其需求量相當(dāng)巨大。目前我國(guó)的預(yù)應(yīng)力錨具夾片是用合金結(jié)構(gòu)鋼加工的，它的中心有一個(gè)通孔鋸形齒螺紋，外部呈圓錐體形，且圓錐體的小端部分的內(nèi)孔有一段向外的錐度。具體要求有外錐面與加工鋸形齒螺紋的底徑孔需同心(同軸度應(yīng)在0.05以下)，外錐面及螺紋的底徑孔粗糙度要求Ra小于0.8，螺紋孔不允許有局部缺料，孔徑誤差在0.05以?xún)?nèi)，以防造成鋸形螺紋缺牙和平頭牙的產(chǎn)生。產(chǎn)品材料需內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)均勻、細(xì)膩，經(jīng)熱處理后不允許出現(xiàn)裂紋及斷牙。它的作用是橋梁及建筑在使用預(yù)應(yīng)力筋錨固時(shí)，將張拉后的鋼絲、鋼鉸線用夾片通過(guò)錨板固定在錨座上，夾片中的鋸形螺紋咬住鋼絲或鋼絞線，所以對(duì)螺紋的精度及強(qiáng)度要求非常嚴(yán)格。它的具體技術(shù)要求及試驗(yàn)參數(shù)可參見(jiàn)GB/T14370-2000國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。
我國(guó)目前的制造廠家對(duì)預(yù)應(yīng)力錨具夾片普遍采用的制造方法是用棒料車(chē)外圓到圓錐體的大端尺寸，再車(chē)外錐面及兩端面，并且放精車(chē)余量，然后粗鉆中心螺紋底孔，鉆出的孔徑小于實(shí)際所需的螺紋底孔尺寸，再用精鉸刀精鉸螺紋底孔，以螺紋底孔為基準(zhǔn)，精車(chē)圓錐體或磨圓錐體大端尺寸及外錐面。這樣的加工方法不僅工序繁多，而且對(duì)原材料浪費(fèi)大。一方面設(shè)備動(dòng)力浪費(fèi)大，特別是采用精鉸孔的方法加工螺紋底孔，由于刀具的擺動(dòng)和磨損容易造成孔徑大小不一致，而且進(jìn)刀速度不能快，以防止刀具帶料，如果原材料硬度偏低，精鉸內(nèi)孔時(shí)刀具則帶料更加嚴(yán)重，并且內(nèi)孔粗糙度達(dá)不到的設(shè)計(jì)要求。另一方面由于此產(chǎn)品是圓錐體，選用超過(guò)圓錐體大端直徑的圓棒料加工時(shí)，錐體部分的原材料必須全部切削掉，所以車(chē)削圓錐體部位時(shí)加工量非常大，原材料浪費(fèi)(內(nèi)孔材料與外錐面材料)嚴(yán)重。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有的預(yù)應(yīng)力錨具夾片制造中機(jī)加工步驟多，工序復(fù)雜，精度難以保證，原材料浪費(fèi)大的問(wèn)題提供一種以熱擠壓為主，輔以少量機(jī)械加工的預(yù)應(yīng)力錨具夾片的熱擠壓制造方法。
本發(fā)明的技術(shù)方案是一種預(yù)應(yīng)力錨具夾片的熱擠壓制造方法，其特征是它包括以下步驟(a)原材料切斷，將棒形原材料放置于切斷?；蚯袛鄼C(jī)上切斷，得到坯料；(b)加熱，將上述坯料加熱至900～1200℃；(c)熱鐓外形錐度及中心螺紋底孔，將上述加熱后的坯料置于模具中擠壓，使坯料中心的材料沿外錐壁向上流動(dòng)，在坯料的中心形成帶底的中心孔，外形呈錐形，得到中心孔帶底的錐形毛坯；(d)正火，將上述熱鐓后帶有600-800℃余溫的中心孔帶底的錐形毛坯置于保溫箱中保溫60～120分鐘后隨爐冷卻至常溫；(e)切底，利用模具對(duì)(c)步得到的并經(jīng)(d)步正火后的中心孔帶底的錐形毛坯進(jìn)行沖切得到中心孔貫通的錐形毛坯；(f)整形，將與最終成品中心孔外形相配的芯棒插入前步所得的中心孔貫通的錐形毛坯的中心孔中連同芯棒一起置于整形模具中進(jìn)行整形得到外形尺寸和中心孔符合要求的半成品；(g)內(nèi)螺孔加工，將上述整形后的半成品通過(guò)絲錐切削或擠壓方式形成內(nèi)螺紋，得到帶內(nèi)螺紋的半成品；(h)分切，將上述半成品通過(guò)機(jī)械加工的方法切割成二片即得本發(fā)明的預(yù)應(yīng)力錨具夾片成品。
所述的中心孔帶底的錐形毛坯的底厚小于等于3mm。
本發(fā)明的有益效果1、本發(fā)明通過(guò)采用熱擠壓成型加工預(yù)應(yīng)力錨具夾片新工藝，利用工裝在很小功率的壓力機(jī)上生產(chǎn)替代車(chē)床、鉆床的切削加工，因采用工裝直接成型生產(chǎn)出產(chǎn)品的尺寸統(tǒng)一，可大大減少中間檢測(cè)次數(shù)，每日的班產(chǎn)量可增加40％以上，生產(chǎn)費(fèi)用下降15％以上。
2、本發(fā)明通過(guò)采用熱擠壓成型工藝生產(chǎn)預(yù)應(yīng)力錨具夾片，把原來(lái)切削部分的原材料充分的利用起來(lái)，材料的利用率提高15％以上。由于采用加熱擠壓工藝生產(chǎn)，擠壓后的產(chǎn)品直接進(jìn)入保溫箱，消除半成品材料的內(nèi)應(yīng)力，使原料內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，確保熱處理后的產(chǎn)品合格率在99.98％以上，安全符合GB/T14370-2000所規(guī)定的各項(xiàng)性能要求，試驗(yàn)合格率為100％。
3、方法簡(jiǎn)單易行，設(shè)備投入不大，可通過(guò)適當(dāng)?shù)募夹g(shù)改造加以實(shí)現(xiàn)，產(chǎn)品的合格率和一致性比純機(jī)械加工有了根本性的改變。


圖1是本發(fā)明的預(yù)應(yīng)力錨具夾片原料切斷模具示意圖。
圖2是本發(fā)明的預(yù)應(yīng)力錨具夾片熱鐓壞模具示意圖。
圖3是本發(fā)明的預(yù)應(yīng)力錨具夾片熱擠壓中心螺紋孔模具示意圖。
圖4是本發(fā)明的預(yù)應(yīng)力錨具夾片切底模具示意圖。
圖5是本發(fā)明的預(yù)應(yīng)力錨具夾片整型模具示意圖。
圖6是利用本發(fā)明的方法加工所得的預(yù)應(yīng)力錨具夾片示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。
如圖1～5所示。
本實(shí)施例的制造方法可概括為原材料切斷、熱墩坯形擠壓中心螺紋孔、切底、精整形外錐及兩端面，加工內(nèi)螺紋，最后分解為2片，也就是將切斷后原材料加熱至900℃-1200℃，熱鐓外形錐度及中心螺紋底孔，使中心孔材料沿外錐壁往上流動(dòng)，中心孔底部剩余壁厚≤3m，對(duì)底部留有的3mm左右余料進(jìn)行切底，把成形芯棒放入擠好孔的半成品中，用壓力機(jī)進(jìn)行整形，在成型過(guò)程中，經(jīng)過(guò)錐度的側(cè)力使其材料緊緊地包容在成型芯棒上形成內(nèi)錐，正火后進(jìn)行最終的機(jī)加工內(nèi)螺紋和分切即可。詳述如下1、原材料切斷把原棒材料放入圖1所示的凹模2中，前端頂靠在定位塊3的平面上，隨著凸模1的下移，把原材料切斷成一定長(zhǎng)度的坯料，完成此道工序，坯料的長(zhǎng)度可根據(jù)最終成形產(chǎn)品的體積以及棒料的外徑加以計(jì)算確定，以所切得的棒料的體積略大于最終成形產(chǎn)品的體積。具體實(shí)施時(shí)也可采用其它方法如剪切、機(jī)切等方法進(jìn)行坯料的準(zhǔn)備工作。
2、熱鐓毛壞把加熱至900～1200℃要求的坯料放在圖2所示的下模6上，隨著壓力機(jī)往下運(yùn)動(dòng)，坯料由凹模鑲塊4導(dǎo)入凹模5中，由于凹模型腔為錐形，材料由側(cè)壁流動(dòng)成形。壓力機(jī)上行時(shí)，產(chǎn)品被上打料7經(jīng)過(guò)機(jī)床的打料棒作用使產(chǎn)品離開(kāi)凹模，進(jìn)入圖3所示的凹模9中，隨著壓力機(jī)往下，通過(guò)凸模8與彈芯10的作用，擠壓壞料，由于坯料外圈緊緊地被凹模9包容住，使內(nèi)孔的材料經(jīng)過(guò)側(cè)壁往上反流，壓力機(jī)上行時(shí)，產(chǎn)品被彈芯10頂出凹模9，經(jīng)過(guò)卸料板11使產(chǎn)品脫開(kāi)凸模8，完成此道工序。本步驟中坯料的加熱可采用常規(guī)加熱設(shè)備進(jìn)行加熱，加熱時(shí)間一般為20～60分鐘。
3、正火，將上述熱鐓后帶有600-800℃余溫的熱鐓所得的半成品送入保溫箱中進(jìn)行保溫60～120分鐘后隨爐冷卻，通過(guò)余溫正火達(dá)到改變成品的材料組織結(jié)構(gòu)，改善材料物理性能的目的。
4、切底把上述擠孔后的產(chǎn)品套在凸模12上，隨著壓力機(jī)往下運(yùn)動(dòng)，通過(guò)凹模13與凸模12的沖裁把未擠壓到底的底部沖切掉，產(chǎn)品通過(guò)卸料板14的作用托開(kāi)凸模12，完成此道工序。如圖4所示。
5、整形把芯棒15塞入上述不帶底的坯料中一同放入凸模16上，隨著壓力機(jī)向下運(yùn)動(dòng)，通過(guò)凸模16與凹模17的擠壓作用，使原料向內(nèi)收縮，形成內(nèi)錐度，壓力機(jī)上行時(shí)，產(chǎn)品通過(guò)機(jī)床的打料棒退出，完成此道工序。
6、機(jī)械加工采用常規(guī)的內(nèi)螺紋加工方法(如絲錐切削或擠壓方式)得到帶內(nèi)螺紋的半成品，再利用機(jī)械切割法切割加工最終得到如圖6所示的成品。
終上所述利用熱擠壓的方法使原中心孔需切除的材料流動(dòng)補(bǔ)充到壁厚中在減少機(jī)加工步驟的同時(shí)節(jié)約原材料是本發(fā)明的關(guān)鍵之所在。
權(quán)利要求
1.一種預(yù)應(yīng)力錨具夾片的熱擠壓制造方法，其特征是它包括以下步驟(a)原材料切斷，將棒形原材料放置于切斷?；蚯袛鄼C(jī)上切斷，得到坯料；(b)加熱，將上述坯料加熱至900～1200℃；(c)熱鐓外形錐度及中心螺紋底孔，將上述加熱后的坯料置于模具中擠壓，使坯料中心的材料沿外錐壁向上流動(dòng)，在坯料的中心形成帶底的中心孔，外形呈錐形，得到中心孔帶底的錐形毛坯；(d)正火，將上述中心孔帶底的錐形毛坯置于保溫箱中保溫60～120分鐘后隨爐冷卻至常溫；(e)切底，利用模具對(duì)(c)步得到的并經(jīng)(d)步正火后的中心孔帶底的錐形毛坯進(jìn)行沖切得到中心孔貫通的錐形毛坯；(f)整形，將與最終成品中心孔外形相配的芯棒插入前步所得的中心孔貫通的錐形毛坯的中心孔中連同芯棒一起置于整形模具中進(jìn)行整形得到外形尺寸和中心孔符合要求的半成品；(g)內(nèi)螺孔加工，將整形后的半成品通過(guò)絲錐切削或擠壓方式形成內(nèi)螺紋，得到帶內(nèi)螺紋的半成品；(h)分切，將上述半成品通過(guò)機(jī)械加工的方法切割成二片即得本發(fā)明的預(yù)應(yīng)力錨具夾片成品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的預(yù)應(yīng)力錨具夾片的熱擠壓制造方法，其特征是所述的中心孔帶底的錐形毛坯的底厚小于等于3mm。
全文摘要
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有的預(yù)應(yīng)力錨具夾片制造中機(jī)加工步驟多，工序復(fù)雜，精度難以保證，原材料浪費(fèi)大的問(wèn)題提供一種以熱擠壓為主，輔以少量機(jī)械加工的預(yù)應(yīng)力錨具夾片的熱擠壓制造方法，其主要制造方法包括原材料切斷、熱墩坯形擠壓中心螺紋孔、正火、切底、精整外錐及兩端面，加工內(nèi)螺紋，最后分解為2片，具有節(jié)約原材料，提高生產(chǎn)效率，降低加工成本的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)B21C29/00GK1775464SQ200510122879
公開(kāi)日2006年5月24日 申請(qǐng)日期2005年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月6日
發(fā)明者張有龍 申請(qǐng)人:張有龍