專利名稱：預應力錨具夾片熱擠壓生產線的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于金屬材料擠壓成型技術領域，具體地是一條預應力錨具夾片熱擠壓生產線。
背景技術：
預應力錨具夾片是預應力錨具關鍵零件，力學性能要求很高，靜載錨固力達27 噸，疲勞試驗200萬次不損壞，是高架橋梁上的關鍵零部件。近年由于國家基礎建設投資加大，預應力錨具需求增長強勁，夾片制坯采用傳統(tǒng)圓鋼鋸床下料，鉆孔、拉孔、平端面、車錐等多道工序，效率低，已遠遠滿足不了市場需求；國內目前有冷擠壓、溫擠壓、熱擠壓、熱鍛等的加工方法；采用冷擠壓成形錨具夾片的錐形深孔件，設備投資比較大需要球化爐、拉絲機、磷化處理設備、多工位冷鐓機等設備，整條流水線需上千萬元投資；工藝復雜冷擠前需球化退火，磷化皂化處理、拉絲、剪斷、平端面、 鐓粗、擠孔等十幾道工序。機加工前的熱處理耗能明顯大于熱擠壓，整個成本也相對較高； 熱鍛由于氧化皮厚，毛坯留量比較大，雖然比用圓鋼加工有優(yōu)勢，但還是成本比較高；采用溫、熱擠壓的例如專利20051012^79. 8提到的預應力錨具夾片的熱擠壓制造方法，鐓粗只做出錐臺，然后擠孔，擠壓完成后直接進保溫箱，工件冷卻后在沖孔，沖孔之后再整形，整個制造過程工序多，擠壓制坯和沖孔整形屬冷熱兩種加工方式，在不同的工作場地，整個過程不易實現(xiàn)流水線作業(yè)，沖孔時工件采用倒放，放料對中慢，效率低，生產率較用毛坯車加工雖然有較大提高，但效率仍然較低；鐓擠工序對坯料斷面要求很高，對下料質量要求很高， 擠孔前必須考慮下料毛坯端面平整，不平整的需要平端面工序，否則毛坯在擠壓時放不正和放不穩(wěn)；擠孔時坯料端面和沖頭垂直度要求較高，否則沖頭容易沖偏；對擠孔沖頭沒有很好的冷卻裝置，在快速擠壓過程中，沖頭采用普通的熱模鍛材料壽命很低，更換模具頻繁，效率較低，成本也相對較高。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是針對上述不足，而提供的一種投資少，工序少，效率高，成本低的預應力錨具夾片熱擠壓生產線。本發(fā)明的技術解決方案是預應力錨具夾片熱擠壓生產線由鐓擠制坯、復合擠壓、 沖孔整形三道工序組成；①鐓擠制坯工序是將加熱的棒料工件放入鐓擠制坯模得到帶定心孔的錐臺；②鐓制完成后由機械接料手接住坯料通過傳送鏈送入復合擠壓模進行復合擠壓工序，通過復合擠壓得到上下帶盲孔的半成品；③機械手接住坯料后，通過傳送鏈送入浮動定位沖孔整形模進行沖孔整形，完成沖孔整形工序，得到錨具夾片工件的半成品，通過機械手接住工件，最后流入儲料箱。本發(fā)明的技術解決方案中所述的鐓擠制坯模是在上模座的中心孔內安裝有打料桿，上模座的下方固定有外預應力圈，錐形凹模安裝在外預應力圈的中心孔內；下模座上固定有與錐形凹模相對應的帶沖頭凸模，帶沖頭凸模上安裝有自定心裝置。
本發(fā)明的技術解決方案中所述的自定心裝置由安裝在導套上的三個定位滑塊，以及固定在導套上的滑套和安裝在滑套內的彈簧組成，三個定位滑塊與帶沖頭凸模同心固定在上模座上，滑套沿帶沖頭凸模徑向固定在導套上。本發(fā)明的效果是1、本發(fā)明班產較不采用自動線效率提高一倍；2、制坯采用自定心裝置閉式鐓擠，外錐尺寸精確，預先制造一定心孔，復合擠壓時坯料定位好，沖頭對中好， 不引偏，很少出現(xiàn)沖頭折斷等異常情況，同時在復合擠壓時沖頭冷卻采用自動噴淋裝置，沖頭冷卻潤滑充分，兩端擠壓，單個沖頭進入坯料長度短，沖頭溫升小，沖頭較一邊擠壓壽命提高2 3倍，節(jié)約了昂貴的模具鋼，同時減少了模具更換時間，提高了效率；3、沖孔在復合擠壓之后，工件溫度仍達700°C左右所需設備噸位很小，通過沖孔整形，就能得到尺寸符合要求的半成品；4、本發(fā)明工序采用自動接料，整個工序只需3人，3臺設備就能制造出同心度高，加工量少的半成品；本發(fā)明投資少，特別是中小企業(yè)較易實現(xiàn)。


圖1是預應力錨夾片熱擠壓生產線。圖2是圖1中鐓擠制坯模的結構示意圖。圖3是圖2中自定心裝置的結構示意圖。圖4是圖1中復合擠壓模的結構示意圖。圖5是自動噴淋裝置。圖6是圖1中浮動定位沖孔整形模的結構示意圖。
具體實施例方式如圖1所示，鐓擠制坯模2、復合擠壓模5、浮動定位沖孔整形模8依次通過螺栓固定在壓力機1的工作臺和滑塊上，在各壓力機1正面一側安裝有機械接料手3、6、9 ；本實施例的過程為加熱的棒料放入鐓擠制坯模2得到帶定心孔的錐臺，鐓制完成后機械接料手 3與滑塊聯(lián)動，滑塊到達上止點時，機械接料手3伸進上模下面接住坯料，通過傳送鏈4送入復合擠壓模具5，通過復合擠壓得到上下帶盲孔的半成品，同樣通過機械接料手6接住料后，通過傳送鏈7送入浮動定位沖孔整形模8沖孔整形，得到符合圖紙的半成品，通過機械接料手9接住工件，最后流入儲料箱。如圖2、3所示，鐓擠制坯模2由下模座10、外預應力圈11、彈簧12、打料桿13、帶沖頭凸模14、錐形凹模16、導套17、定位滑塊18、彈簧19、滑套20、上模座21組成；下模座10 安裝在壓力機1工作臺上，帶沖頭凸模14安裝在下模座10上，在上模座21上固定有與帶沖頭凸模14同心的自定心裝置，自定心裝置由導套17和安裝在導套17上的三個定位滑塊 18，以及固定在導套17上的滑套20和安裝在滑套20內的彈簧19組成，如圖3所示；滑塊 18安裝在上模座21上，導套17安裝在凸模14圓周上，并可在凸模14外徑上滑動，滑套20 沿凸模14的徑向固定在導套17上；錐形凹模16通過壓配合安裝在外預應力圈11的中心孔內；外預應力圈11通過螺栓連接在上模座21上，打料桿13安裝在上模座21的中心孔內； 工作時，把加熱的棒料毛坯15放入自定心裝置內，棒料毛坯15被三個定位滑塊18包裹，定位滑塊18沿帶沖頭凸模14滑動，中心與沖頭中心重合，保證放入的棒料毛坯15不偏不斜， 中心與帶沖頭凸模14同心，隨著錐形凹模16下移，棒料毛坯15進入錐形凹模16里面，定位滑塊18隨著導套17和滑套20作向下向外移動，最終帶沖頭凸模14進入錐形凹模16里面，棒料毛坯15在閉式鐓鍛模內形成一個帶定心孔的錐臺狀鐓擠毛坯15，下料誤差帶來的多余的材料，進入打料桿13與錐形凹模16之間，制坯完成后，毛坯15留在錐形凹模16，在打料桿13的作用下，推出錐形凹模16，機械接料手3接住坯料15通過傳送鏈4送入復合擠壓5，定位滑塊18、導套17在彈簧12和彈簧19作用下復位，保證下一個棒料毛坯15放穩(wěn)、 放正。如圖4、5所示復合擠壓模5由下模22、上凸模23、下模座25、下凸模沈、環(huán)形噴咀27、上模固定板觀、打料板四、打料桿30、上模座31組成；下模座25安裝在壓力機工作臺上，下模22安裝在下模座25上面，下凸模沈安裝在下模22的中心孔內，上模座31安裝在滑塊上，上凸模23通過上模固定板觀安裝在上模座31下面，環(huán)形噴咀27安裝在打料板四上面，通過打料桿30連接在上模座31上面；工作時，鐓好的毛坯工件M小端朝下，帶定心孔面朝上放入下模22中，上凸模23隨著壓力機滑塊下移，進入坯料定心孔，擠壓坯料往上、往下流動，形成兩端帶盲孔的錐形件，到達一定位置后，上凸模23帶起工件M上移， 到達機床上止點時，打料板四退下工件對，機械接料手6接住工件對，通過傳送鏈7送入浮動定位沖孔整形模8 ；在壓力機滑塊一側安裝有限位開關，工件退出凸模后，限位開關打開，潤滑劑通過自動噴淋裝置的環(huán)形噴咀27對上凸模23進行冷卻，通過延時控制，保證上凸模23溫度在200°C左右，避免冬天或異常情況對沖頭長時間噴淋，沖頭溫度太低而折斷， 同時在上凸模23表面留下一層潤滑劑。如圖6所示浮動定位沖孔整形模8由上模座32、下模座33、上模固定板34、浮動定位板35、彈簧36、下模37、環(huán)形噴嘴38、沖頭39、工件定位套41、下模定位板42、導柱43、 彈簧44、退料板45、彈簧46組成；工作時將復合擠壓制好的坯料40，放入浮動定位板35， 定位板35采用浮動定位，利用彈簧36頂起定位板35，沖頭39在壓力機滑塊帶動下進入坯料40中心孔，浮動定位板35在彈簧44的作用下與下模37貼合，坯料40下底面接觸底板， 確保沖孔時不發(fā)生擠孔和下端鐓粗現(xiàn)象，制好的坯料40形狀符合要求。沖頭39沖掉連皮后，繼續(xù)往下，退料板45對工件長度，錐面整形，達到長度，錐度符合圖紙要求的工件，沖頭 39帶起工件上移，到達機床上止點時，退料板45退下工件，機械接料手9接住工件，送入儲料箱；自動噴淋裝置限位開關打開，潤滑劑通過自動噴淋裝置的環(huán)形噴嘴38對沖頭39進行冷卻，通過延時控制，保證沖頭39溫度在200°C左右，避免冬天或異常情況對沖頭長時間噴淋，沖頭39溫度太低而折斷，同時在上凸模23表面留下一層潤滑劑。
權利要求
1.一種預應力錨具夾片熱擠壓生產線，其特征是生產線由鐓擠制坯、復合擠壓、沖孔整形三道工序組成；①鐓擠制坯工序是將加熱的棒料工件放入鐓擠制坯模(2)得到帶定心孔的錐臺；②鐓制完成后由機械接料手(3)接住坯料通過傳送鏈(4)送入復合擠壓模(5)進行復合擠壓工序，通過復合擠壓得到上下帶盲孔的半成品；③機械手(6)接住坯料后，通過傳送鏈(7)送入浮動定位沖孔整形模(8)進行沖孔整形，完成沖孔整形工序，得到錨具夾片工件的半成品，通過機械手(9)接住工件，最后流入儲料箱。
2.根據(jù)權利要求1所述的預應力錨具夾片熱擠壓生產線，其特征是所述的鐓擠制坯模 (2)是在上模座(21)的中心孔內安裝有打料桿(13)，上模座(21)的下方固定有外預應力圈 (11)，錐形凹模(16)安裝在外預應力圈(11)的中心孔內；下模座(10)上固定有與錐形凹模 (16)相對應的帶沖頭凸模(14)，帶沖頭凸模(14)上安裝有自定心裝置。
3.根據(jù)權利要求2所述的預應力錨具夾片熱擠壓生產線，其特征是所述的自定心裝置由安裝在導套(17)上的三個定位滑塊(18)，以及固定在導套(17)上的滑套(20)和安裝在滑套(20)內的彈簧(19)組成，三個定位滑塊(18)與帶沖頭凸模(14)同心固定在上模座 (21)上，滑套(20)沿帶沖頭凸模(14)徑向固定在導套(17)上。
全文摘要
本發(fā)明的名稱是預應力錨具夾片熱擠壓生產線，涉及金屬材料擠壓成型技術領域。它主要是解決已知的冷擠壓、溫擠壓、熱擠壓、熱鍛等加工方法工序復雜，投資大，成本高的問題。本發(fā)明的生產線由鐓擠制坯、復合擠壓、沖孔整形三道工序組成；①鐓擠制坯工序是將加熱的棒料放入鐓擠制坯模得到帶定心孔的錐臺；②鐓制完成后由機械接料手接住坯料通過傳送鏈送入復合擠壓模進行復合擠壓工序，通過復合擠壓得到上下帶盲孔的半成品；③機械手接住坯料后，通過傳送鏈送入浮動定位沖孔整形模進行沖孔整形，完成沖孔整形工序，得到錨具夾片工件的半成品，通過機械手接住工件，送入儲料箱。本發(fā)明工序少，效率高，投資少，模具壽命高，生產速度快，毛坯同心度好。
文檔編號B21D28/24GK102528465SQ20101057972
公開日2012年7月4日 申請日期2010年12月9日 優(yōu)先權日2010年12月9日
發(fā)明者易愛軍, 金建銘, 陳良保 申請人:襄樊中鐵宏吉預應力設備有限公司