专利名称：金属连拉连拔机新型抱钳块结构件的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及冶金行业的冷轧装置，尤其是指金属连拉连拔机的抱钳装置。
背景技术：
棒材是常见的金属制品。冶金行业金属成品棒材的加工成型，一般可分为热加工成型(热轧)和冷加工成型(冷拔)二种形式。高质量的金属冷拔棒材的生产流程是(1)冷拔机将金属坯料冷拔成符合尺寸规格的半成品金属棒材；(2)矫直碾光机(也就是矫碾机)对半成品金属棒材进行矫直和表面碾光处理，使金属棒材平直、表面光洁；(3)超声波检测仪对金属棒材进行探伤，生产出合格的成品金属棒材。
金属连拉连拔机是常见的冷轧机，它是由主凸轮机构带动两台拉拔小车，交替往复运动，再由小车上的两付抱钳(两根尺寸、形状相同的抱钳块结构件，左右对称布置构成壹付抱钳)将金属棒材抱紧，将其从硬质合金模具中拉出，使金属棒材按工艺要求成形，并且提高其金属棒材的机械性能。
抱钳块结构件是金属冷拉拔设备中关键部件的重要配件，它是与金属棒材直接接触和受力的关键部件，故抱钳的定位准确度以及受撞击力后的偏差量大小，直接关系到金属冷拔产品的表面质量及成品的合格率以及产品的成本。如果定位不准确或受撞击后定位的偏差增大，将会使二根(一付)抱钳的抱合不在平行线内运动，将会使产品表面有严重的夹痕和夹伤，使产品造成成批的不合格。目前的抱钳块结构件，形状是整体呈头、尾异形状的长方块，冷拔金属棒材(也就是与金属棒材直接接触)的工作面沿长方块的一侧面三角形内凹；结构是外部基体构件和内側工作面构件精密合成的复合体，基体构件和工作面构件所采用的金属材料完全不同(外部基体构件是普通碳钢，内側工作面构件是合金工具钢。)由于基体构件的普通碳钢材料无法进行增加硬度的调质处理(一方面，抱钳块结构件机加工成型后，若进行调质处理，由于两种金属材料的特性完全不同，抱钳块结构件会发生爆裂；另一方面，抱钳块结构件机加工成型前，若进行普通碳钢的调质处理，则机加工成型困难)，因此，成品抱钳块结构件的基体构件材料硬度较低。因此，属于基体构件的定位角位置(定位角在抱钳块结构件的尾部，在工作面的背面；2根长方块抱钳块结构件组成壹付抱钳，设置在被加工棒材的两侧，沿棒材前进方向为抱钳块结构件头部，反之为尾部)，硬度比较低。
抱钳块结构件是拉拔机与被加工棒材的直接接触件，金属棒材冷拔成型时，抱钳块结构件的开合频率很快，并且抱钳的受力为沿抱钳纵向的撞击力，且撞击的力均作用于抱钳块结构件尾部的定位角(撞击力的大小由被加工的金属材质的硬度、压缩率有关，最终该力均作用于抱钳的定位角)上。所以每次拉拔时，定位角都要受强力的撞击，一段时间后即造成抱钳定位角撞损(或撞平)，影响抱钳的使用寿命一方面，定位角撞损的抱钳使定位精确度降低或失去，被加工产品的质量难以保证；另一方面，为保证产品质量，抱钳的报废率大大增加，造成生产成本(每根抱钳的采购价是12000元/根)大幅度上升。
发明内容
本实用新型设计一种金属连拉连拔机新型抱钳块结构件，是对原抱钳的结构改进，它采用分体式的镶嵌结构设计，将原来的整体式基体构件的定位角(易损坏的主要受力点)分离出来，分离出来的块状定位角构件设计新颖、安装简便且制作方便、成本低，具有硬度较高(可以单独进行提高硬度的调质处理)、调换方便的特点，解决了抱钳块结构件的定位角易撞损(或撞平)引起的技术问题，本实用新型不仅提高了抱钳块结构件的使用寿命(定位角硬度较高，使用寿命长)，还大大降低了生产成本(撞损或撞平的定位角不会造成抱钳块结构件的完全报废，只需调换一个新的块状定位角构件，就可以重新使用，而块状定位角构件的制造成本仅仅是抱钳块结构件采购价的万分之六)。
本实用新型提供的金属连拉连拔机新型抱钳块结构件，包括外部基体构件2和内側工作面构件3，其特征在于基体构件2是分体、镶嵌式结构；安置在基体构件2尾部的块状定位角构件1，是一个头、尾两端呈异形状的长方块；从横截面来看，定位角构件1是一个B×H的矩形，宽度B＝B1，高度H＝(1.2～1.5)H1＝(0.6～0.8)H2，也就是H1＜H＜H2，H1是抱钳块结构件尾部定位角的高度，H2是抱钳块结构件的工作面构件3缺口处的最小高度，B1是抱钳块结构件的宽度；从纵截面来看，定位角构件1是一个上下平行、尾端开有三角形缺口的四边形，左上角夹角α＝69°～77°，右上角夹角β＝69°～78°(左下角夹角的大小是不可改变的，右下角夹角＝180°-β；夹角α和β的角度优化，可以使受力斜面所受的力能瞬间转移到抱钳的固定架上，提高块状定位角构件1的使用寿命)，长度L＝(1.2～2.0)B1；基体构件2的尾部开有一个块状缺口，块状缺口的形状、大小、尺寸与块状定位角构件1匹配，两者的相配公差＝+0.030～0.065mm；机加工成型后的块状定位角构件1，镶嵌在基体构件2尾部的块状缺口；上述结合构成本实用新型。
块状定位角构件1的材料是调质热处理的优质合金钢。
块状定位角构件1机加工成型后，先进行调质热处理(提高块状定位角构件1的硬度，提高使用寿命)，再镶嵌在基体构件2尾部的块状缺口内。
与现有技术相比，本实用新型具有下列优点1.设计合理，结构简单；2.制作方便，安装、调换简便；3.调质处理的块状定位角构件1硬度高，寿命长；4.基本杜绝了抱钳块结构件的报废，生产成本低；5.产品质量好。
图1是本实用新型的结构示意图；图2是图1的俯视图；图3是图1的A-A剖面图；图4是块状定位角构件的结构示意图；具体实施方案公司上海某钢铁公司冷拔型钢厂，在金属连拉连拔机设备上实施本实用新型专利，在线冷拔金属棒材。包括外部基体构件2和内側工作面构件3的抱钳块结构件(宽度B1＝22mm，尾部定位角的高度H1＝9mm，工作面构件3缺口处的最小高度H2＝17mm)，其特征在于基体构件2是分体、镶嵌式结构；安置在基体构件2尾部的块状定位角构件1，是一个头、尾两端呈异形状的长方块，从横截面来看，是一个矩形，宽度B＝B1＝22mm，高度H＝(1.2～1.5)H1＝(0.6～0.8)H2＝13mm，从纵截面来看，是一个上下平行、尾端开有三角形缺口的四边形，左上角夹角α＝71°，右上角夹角β＝74°，长度L＝(1.2～2.0)B1＝36mm；基体构件2的尾部开有一个块状缺口，块状缺口的形状、大小、尺寸与块状定位角构件1匹配，两者的相配公差＝+0.045～0.060mm；优质合金钢材料机加工成型后的块状定位角构件1，调质热处理后，镶嵌在基体构件2尾部的块状缺口。
工作(金属连拉连拔机冷拔金属棒材)时，2根新型抱钳块结构件组成的壹付抱钳，设置在被加工棒材的两侧，具有较高硬度的块状定位角构件1在强力撞击下保持了良好的耐磨耐损性能，较好地解决了定位角易撞损(或撞平)的问题，避免了由于定位角损坏而造成的产品质量问题；长期使用中，即使块状定位角构件1受到撞损，只需调换一个新的块状定位角构件1，抱钳块结构件就可以重新使用，避免了抱钳块结构件的整体报废。
本实用新型设计新颖、安装简便且制作方便、成本低，具有硬度较高(可以单独进行提高硬度的调质处理)、调换方便的特点，解决了抱钳块结构件的定位角易撞损(或撞平)引起的技术问题，提高了产品质量问题，不仅提高了抱钳块结构件的工作使用寿命(定位角硬度较高，使用寿命长)，还避免了抱钳块结构件的整体报废(连拉连拔每台设备需用四根抱钳，国内无备件，如需购置备件，只能从日本原件进口，每根抱钳是12000元/根，块状定位角构件1的制作成本8元/根)，提高了抱钳块结构件的使用寿命，大大降低了生产成本，满足了金属连拉连拔机的安全生产运行。
权利要求1.金属连拉连拔机新型抱钳块结构件，包括外部基体构件(2)和内側工作面构件(3)，其特征在于基体构件(2)是分体、镶嵌式结构；安置在基体构件(2)尾部的块状定位角构件(1)，是一个头、尾两端呈异形状的长方块；从横截面来看，定位角构件(1)是一个B×H的矩形，宽度B＝B1，高度H＝(1.2～1.5)H1＝(0.6～0.8)H2，也就是H1＜H＜H2，H1是抱钳块结构件尾部定位角的高度，H2是抱钳块结构件的工作面构件(3)缺口处的最小高度，B1是抱钳块结构件的宽度；从纵截面来看，定位角构件(1)是一个上下平行、尾端开有三角形缺口的四边形，左上角夹角α＝69°～77°，右上角夹角β＝69°～78°，长度L＝(1.2～2.0)B1；基体构件(2)的尾部开有一个块状缺口，块状缺口的形状、大小、尺寸与块状定位角构件(1)匹配，两者的相配公差＝+0.030～0.065mm；机加工成型后的块状定位角构件(1)，镶嵌在基体构件(2)尾部的块状缺口；上述结合构成本实用新型。
2.根据权利要求1所述的金属连拉连拔机新型抱钳块结构件，其特征在于块状定位角构件(1)的材料，是调质热处理的优质合金钢。
专利摘要金属连拉连拔机新型抱钳块结构件，用于金属冷拉材的生产。其特征在于基体构件是分体、镶嵌式结构；异形状长方块的块状定位角构件，从纵截面来看，是一个上下平行、尾端开有三角形缺口的四边形，高度略高于抱钳定位角高度，上部的2个夹角＝73°；基体构件尾部的块状缺口，与定位角构件尺寸匹配；调质热处理的定位角构件镶嵌在基体构件的块状缺口内。工作时，设置在被加工棒材两侧的抱钳，在强力撞击下具有良好的耐磨耐损性，即使定位角构件受损(长期使用)，还可以调换。本实用新型设计新颖、安装制作方便，具有硬度高、可调换的特点，解决了抱钳定位角易撞损的技术问题，不仅使用寿命高，还避免了抱钳的整体报废，大大降低了生产成本。
文档编号B21C1/16GK2754761SQ200420090169
公开日2006年2月1日 申请日期2004年9月17日 优先权日2004年9月17日
发明者陈冬生, 杨怀华 申请人:宝钢集团上海五钢有限公司