专利名称：预应力锚具夹片热挤压装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于金属材料挤压成型技术领域，具体地是一条预应力锚具夹片热挤压装置。
背景技术：
预应力锚具夹片是预应力锚具关键零件，力学性能要求很高，静载锚固力达27 吨，疲劳试验200万次不损坏，是高架桥梁上的关键零部件。近年由于国家基础建设投资加大，预应力锚具需求增长强劲，夹片制坯采用传统圆钢锯床下料，钻孔、拉孔、平端面、车锥等多道工序，效率低，已远远满足不了市场需求；国内目前有冷挤压、温挤压、热挤压、热锻等的加工方法；采用冷挤压成形锚具夹片的锥形深孔件，设备投资比较大需要球化炉、拉丝机、磷化处理设备、多工位冷镦机等设备，整条流水线需上千万元投资；工艺复杂冷挤前需球化退火，磷化皂化处理、拉丝、剪断、平端面、 镦粗、挤孔等十几道工序。机加工前的热处理耗能明显大于热挤压，整个成本也相对较高； 热锻由于氧化皮厚，毛坯留量比较大，虽然比用圆钢加工有优势，但还是成本比较高；采用温、热挤压的例如专利20051012^79. 8提到的预应力锚具夹片的热挤压制造方法，镦粗只做出锥台，然后挤孔，挤压完成后直接进保温箱，工件冷却后在冲孔，冲孔之后再整形，整个制造过程工序多，挤压制坯和冲孔整形属冷热两种加工方式，在不同的工作场地，整个过程不易实现流水线作业，冲孔时工件采用倒放，放料对中慢，效率低，生产率较用毛坯车加工虽然有较大提高，但效率仍然较低；镦挤工序对坯料断面要求很高，对下料质量要求很高， 挤孔前必须考虑下料毛坯端面平整，不平整的需要平端面工序，否则毛坯在挤压时放不正和放不稳；挤孔时坯料端面和冲头垂直度要求较高，否则冲头容易冲偏；对挤孔冲头没有很好的冷却装置，在快速挤压过程中，冲头采用普通的热模锻材料寿命很低，更换模具频繁，效率较低，成本也相对较高。
发明内容本实用新型的目的是针对上述不足，而提供的一种投资少，工序少，效率高，成本低的预应力锚具夹片热挤压装置。本实用新型的技术解决方案是预应力锚具夹片热挤压装置是将镦挤制坯模、复合挤压模和浮动定位冲孔整形模依次固定在压力机的工作台和滑块上，在镦挤制坯模、复合挤压模和浮动定位冲孔整形模的侧面分别安装有机械接料手，镦挤制坯模与复合挤压模之间，复合挤压模与浮动定位冲孔整形模之间分别通过传送链连接。本实用新型的技术解决方案中所述的镦挤制坯模是在上模座的中心孔内安装有打料杆，上模座的下方固定有外预应力圈，锥形凹模安装在外预应力圈的中心孔内；下模座上固定有与锥形凹模相对应的带冲头凸模，带冲头凸模上安装有自定心装置。本实用新型的技术解决方案中所述的自定心装置由安装在导套上的三个定位滑块，以及固定在导套上的滑套和安装在滑套内的弹簧组成，三个定位滑块与带冲头凸模同心固定在上模座上，滑套沿带冲头凸模径向固定在导套上。本实用新型的效果是1、本实用新型班产较不采用自动线效率提高一倍；2、制坯采用自定心装置闭式镦挤，外锥尺寸精确，预先制造一定心孔，复合挤压时坯料定位好，冲头对中好，不引偏，很少出现冲头折断等异常情况，同时在复合挤压时冲头冷却采用自动喷淋装置，冲头冷却润滑充分，两端挤压，单个冲头进入坯料长度短，冲头温升小，冲头较一边挤压寿命提高2 3倍， 节约了昂贵的模具钢，同时减少了模具更换时间，提高了效率；3、冲孔在复合挤压之后，工件温度仍达700°C左右所需设备吨位很小，通过冲孔整形，就能得到尺寸符合要求的半成品；4、本实用新型工序采用自动接料，整个工序只需3人，3台设备就能制造出同心度高，加工量少的半成品；本实用新型投资少，特别是中小企业较易实现。
图1是预应力锚夹片热挤压装置。图2是图1中镦挤制坯模的结构示意图。图3是图2中自定心装置的结构示意图。图4是图1中复合挤压模的结构示意图。图5是自动喷淋装置。图6是图1中浮动定位冲孔整形模的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，镦挤制坯模2、复合挤压模5、浮动定位冲孔整形模8依次通过螺栓固定在压力机1的工作台和滑块上，在各压力机1正面一侧安装有机械接料手3、6、9 ；本实施例的过程为加热的棒料放入镦挤制坯模2得到带定心孔的锥台，镦制完成后机械接料手 3与滑块联动，滑块到达上止点时，机械接料手3伸进上模下面接住坯料，通过传送链4送入复合挤压模具5，通过复合挤压得到上下带盲孔的半成品，同样通过机械接料手6接住料后，通过传送链7送入浮动定位冲孔整形模8冲孔整形，得到符合图纸的半成品，通过机械接料手9接住工件，最后流入储料箱。如图2、3所示，镦挤制坯模2由下模座10、外预应力圈11、弹簧12、打料杆13、带冲头凸模14、锥形凹模16、导套17、定位滑块18、弹簧19、滑套20、上模座21组成；下模座10 安装在压力机1工作台上，带冲头凸模14安装在下模座10上，在上模座21上固定有与带冲头凸模14同心的自定心装置，自定心装置由导套17和安装在导套17上的三个定位滑块 18，以及固定在导套17上的滑套20和安装在滑套20内的弹簧19组成，如图3所示；滑块 18安装在上模座21上，导套17安装在凸模14圆周上，并可在凸模14外径上滑动，滑套20 沿凸模14的径向固定在导套17上；锥形凹模16通过压配合安装在外预应力圈11的中心孔内；外预应力圈11通过螺栓连接在上模座21上，打料杆13安装在上模座21的中心孔内； 工作时，把加热的棒料毛坯15放入自定心装置内，棒料毛坯15被三个定位滑块18包裹，定位滑块18沿带冲头凸模14滑动，中心与冲头中心重合，保证放入的棒料毛坯15不偏不斜， 中心与带冲头凸模14同心，随着锥形凹模16下移，棒料毛坯15进入锥形凹模16里面，定位滑块18随着导套17和滑套20作向下向外移动，最终带冲头凸模14进入锥形凹模16里面，棒料毛坯15在闭式镦锻模内形成一个带定心孔的锥台状镦挤毛坯15，下料误差带来的多余的材料，进入打料杆13与锥形凹模16之间，制坯完成后，毛坯15留在锥形凹模16，在打料杆13的作用下，推出锥形凹模16，机械接料手3接住坯料15通过传送链4送入复合挤压5，定位滑块18、导套17在弹簧12和弹簧19作用下复位，保证下一个棒料毛坯15放稳、 放正。如图4、5所示复合挤压模5由下模22、上凸模23、下模座25、下凸模沈、环形喷咀27、上模固定板观、打料板四、打料杆30、上模座31组成；下模座25安装在压力机工作台上，下模22安装在下模座25上面，下凸模沈安装在下模22的中心孔内，上模座31安装在滑块上，上凸模23通过上模固定板观安装在上模座31下面，环形喷咀27安装在打料板四上面，通过打料杆30连接在上模座31上面；工作时，镦好的毛坯工件M小端朝下，带定心孔面朝上放入下模22中，上凸模23随着压力机滑块下移，进入坯料定心孔，挤压坯料往上、往下流动，形成两端带盲孔的锥形件，到达一定位置后，上凸模23带起工件M上移， 到达机床上止点时，打料板四退下工件对，机械接料手6接住工件对，通过传送链7送入浮动定位冲孔整形模8 ；在压力机滑块一侧安装有限位开关，工件退出凸模后，限位开关打开，润滑剂通过自动喷淋装置的环形喷咀27对上凸模23进行冷却，通过延时控制，保证上凸模23温度在200°C左右，避免冬天或异常情况对冲头长时间喷淋，冲头温度太低而折断， 同时在上凸模23表面留下一层润滑剂。如图6所示浮动定位冲孔整形模8由上模座32、下模座33、上模固定板34、浮动定位板35、弹簧36、下模37、环形喷嘴38、冲头39、工件定位套41、下模定位板42、导柱43、 弹簧44、退料板45、弹簧46组成；工作时将复合挤压制好的坯料40，放入浮动定位板35， 定位板35采用浮动定位，利用弹簧36顶起定位板35，冲头39在压力机滑块带动下进入坯料40中心孔，浮动定位板35在弹簧44的作用下与下模37贴合，坯料40下底面接触底板， 确保冲孔时不发生挤孔和下端镦粗现象，制好的坯料40形状符合要求。冲头39冲掉连皮后，继续往下，退料板45对工件长度，锥面整形，达到长度，锥度符合图纸要求的工件，冲头 39带起工件上移，到达机床上止点时，退料板45退下工件，机械接料手9接住工件，送入储料箱；自动喷淋装置限位开关打开，润滑剂通过自动喷淋装置的环形喷嘴38对冲头39进行冷却，通过延时控制，保证冲头39温度在200°C左右，避免冬天或异常情况对冲头长时间喷淋，冲头39温度太低而折断，同时在上凸模23表面留下一层润滑剂。
权利要求1.一种预应力锚具夹片热挤压装置，其特征是热挤压装置是将镦挤制坯模(2)、复合挤压模(5)和浮动定位冲孔整形模(8)依次固定在压力机(1)的工作台和滑块上，在镦挤制坯模(2)、复合挤压模(5)和浮动定位冲孔整形模(8)的侧面分别安装有机械接料手(3、6、 9)，镦挤制坯模(2)与复合挤压模(5)之间，复合挤压模(5)与浮动定位冲孔整形模(8)之间分别通过传送链(4)和(7)连接。
2.根据权利要求1所述的预应力锚具夹片热挤压装置，其特征是所述的镦挤制坯模 (2)是在上模座(21)的中心孔内安装有打料杆(13)，上模座(21)的下方固定有外预应力圈 (11)，锥形凹模(16)安装在外预应力圈(11)的中心孔内；下模座(10)上固定有与锥形凹模 (16)相对应的带冲头凸模(14)，带冲头凸模(14)上安装有自定心装置。
3.根据权利要求2所述的预应力锚具夹片热挤压装置，其特征是所述的自定心装置由安装在导套(17)上的三个定位滑块(18)，以及固定在导套(17)上的滑套(20)和安装在滑套(20)内的弹簧(19)组成，三个定位滑块(18)与带冲头凸模(14)同心固定在上模座(21) 上，滑套(20)沿带冲头凸模(14)径向固定在导套(17)上。
专利摘要本实用新型的名称是预应力锚具夹片热挤压装置，涉及金属材料挤压成型技术领域。具体地是涉及锚具夹片热挤压装置。它主要是解决已知的冷挤压、温挤压、热挤压、热锻等投资大，成本高的问题。本实用新型的热挤压装置是将将镦挤制坯模、复合挤压模浮动定位冲孔整形模依次固定在压力机的工作台和滑块上，在镦挤制坯模、复合挤压模和浮动定位冲孔整形模的侧面分别安装有机械接料手，镦挤制坯模与复合挤压模之间，复合挤压模与浮动定位冲孔整形模之间分别通过传送链连接。本实用新型采用自动定心，闭式镦挤制坯，对棒料断面要求低，能得到精度高的坯料，冲孔采用浮动定位，使得冲孔精度得到保证，并可实现流水作业，工序少，效率高，投资少。
文档编号B21C23/02GK201979292SQ201020648850
公开日2011年9月21日 申请日期2010年12月9日 优先权日2010年12月9日
发明者易爱军, 金建铭, 陈良保 申请人:襄樊中铁宏吉预应力设备有限公司