一种可控变形锚杆波浪形吸能段的加工模具的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种锚杆加工模具，特别是涉及一种可控变形锚杆波浪形吸能段的加工模具。
【背景技术】
[0002]随着现代采矿业的开采深度逐渐增加，在深部资源开采的时候，由于高地应力导致的围岩大变形，使得普通的螺纹锚杆、管缝式锚杆和水力膨胀式锚杆在支护效果上面临着严重的挑战，因为螺纹锚杆是一种刚度很大的锚杆，能提供的变形量很小，在深部岩体大变形的情况下，螺纹钢锚杆往往会因为其本身的变形量不足而导致锚杆缩进岩体内部而发生失效破坏(俗称“脱裤子”破坏)。同样，管缝式锚杆等延性锚杆虽然能提供大变形，但却无法满足高应力下的支护强度，常因岩体内部应力过大导致断裂破坏。
[0003]在部分矿山，波浪形协调变形吸能锚杆已逐渐应用于深部高应力大变形软岩巷道的支护，并且收到良好的支护效果。然而，由于该锚杆的波浪形吸能段加工仍然采用人工煅烧弯曲的方法，耗费大量人力、物力与时间，并且变形量的控制难以把控，这些缺陷限制了该锚杆的推广应用。为此，我们提出设计一种可控变形锚杆波浪形吸能段的高效加工模具，不仅能够快速高效批量生产波浪形协调变形吸能锚杆，还能够使锚杆吸能段的变形精确控制在土 1mm。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能够快速高效批量生产波浪形协调变形吸能锚杆，还能够精确控制锚杆吸能段的变形尺寸的可控变形锚杆波浪形吸能段的加工模具。
[0005]为了解决上述技术问题，本实用新型提供的可控变形锚杆波浪形吸能段的加工模具，可控变形锚杆波浪形吸能段的加工模具，冲击基座和冲击器相对设置，在所述的冲击基座的上表面设有下钢板，在所述的下钢板上按照可控变形锚杆波浪形吸能段的设计间距并排设有多根下钢柱，在所述的冲击器的下表面设有上钢板，在所述的上钢板的下表面设有多根上钢柱，每个所述的上钢柱的中心对正相邻二个所述的下钢柱之间的中心；在所述的上钢板下方的两侧分别焊接有一个限位块。
[0006]具体地，所述的下钢柱为5个，所述的上钢柱为4个。
[0007]具体地，相邻二个所述的下钢柱之间的间距为56.55mm，相邻二个所述的上钢柱之间的间距为56.55mm。
[0008]具体地，所述的下钢柱焊接在所述的下钢板上，所述的上钢柱焊接在所述的上钢板上。焊接效果应尽量牢固相切。
[0009]具体地，所述的下钢板、上钢板、下钢柱、上钢柱和限位块的材质为能做冲压件的高硬度钨钢，并且宽度根据一次冲压锚杆根数和冲击器功率调节。
[0010]采用上述技术方案的可控变形锚杆波浪形吸能段的高效加工模具，将一根锚杆(可根据冲击器功率适当增加锚杆数)水平置于下钢板的下钢柱上方，锚杆的中心线垂直于下钢柱的中心线，冲击器冲击，下钢柱与上钢柱配合，即可得到可控变形锚杆的波浪形吸能段。
[0011]由于本实用新型可以通过调节钢柱个数、钢柱直径、钢柱间距和锚杆直径来加工不同变形量要求的锚杆吸能段，适用性更广，精确性更强；由于上下钢板借助于模件冲击器，加工速度更快，加工效率更高，可实现批量生产。此外，本实用新型还具有结构简单，加工方便，可操作性强等有益效果，可广泛用于锚杆波浪形吸能段的加工。
[0012]综上所述，本实用新型是一种能够快速高效批量生产波浪形协调变形吸能锚杆，还能够精确控制锚杆吸能段的变形尺寸的可控变形锚杆波浪形吸能段的加工模具。
【附图说明】
[0013]图1为本实用新型的结构示意图。
【具体实施方式】
[0014]以下将结合附图和具体实例对本实用新型做进一步详细说明。
[0015]如图1所不，冲击基座7和冲击器8相对设置，在冲击基座7的上表面设有下钢板4，在下钢板4上按照可控变形锚杆波浪形吸能段的设计间距并排焊接设有多根下钢柱2，在冲击器8的下表面设有上钢板3，在上钢板3的下表面焊接设有多根上钢柱1，每个上钢柱I的中心对正相邻二个下钢柱2之间的中心。下钢板4、上钢板3、下钢柱2和上钢柱I的材质为能做冲压件的高硬度钨钢，并且宽度根据一次冲压锚杆根数和冲击器功率调节。
[0016]具体地，下钢柱2为5个，上钢柱I为4个。
[0017]作为改进，在所述的上钢板3下方的两侧分别焊接有一个限位块5。限位块5的材质为能做冲压件的高硬度钨钢。
[0018]如图1所示，将一根螺纹钢锚杆6(可根据冲击器功率适当增加锚杆数)水平置于下钢板4的下钢柱2上方，螺纹钢锚杆6的中心线垂直于下钢柱2的中心线，冲击器8冲击，下钢柱2与上钢柱I配合，即可得到螺纹钢锚杆6的波浪形吸能段。
[0019]如图1所示，以螺纹钢锚杆6直径20mm、吸能段波峰与波谷间的垂直距离为38mm、吸能段最大为变形量50mm的加工参数为例，波形设计为f (X) = sinx的正弦波曲线，通过积分求的单位弦长的弧长约为1.216，经过计算一个周期的波长最多可以释放12.56mm的变形量，因此变形量50mm的吸能段约需要4个周期的波长即可，误差为+0.24mm。为达到上述目的，本实用新型包括:下钢板4和上钢板3的厚度为20mm、下钢柱2和上钢柱I的直径为18mm、限位块5的厚度为17mm、螺纹钢销杆6的直径为20mm。
[0020]根据上述计算，在下钢板4上方按照56.55mm的间距焊接5个下钢柱2，在上钢板3的下方按照56.55mm的间距焊接4个上钢柱1，并且每个上钢柱I的中心对正相邻二个下钢柱2之间的中心，在上钢板3下方的两侧分别焊接一个限位块5，下钢板4焊接在冲击器基座7上，上钢板3上方焊接在冲击器8上，将一根螺纹钢锚杆6 (可根据冲击器功率适当增加锚杆数)水平置于下钢板4的下钢柱2上方，螺纹钢锚杆6的中心线垂直于下钢柱2的中心线，冲击器8冲击，下钢柱2与上钢柱I配合，即可得到螺纹钢锚杆6的50mm变形量的波浪形吸能段。
[0021]本实用新型应用于可控变形锚杆波浪形吸能段的加工，通过计算调节钢柱个数、钢柱直径、钢柱间距和锚杆直径可以加工不同变形量要求的锚杆吸能段，适用性更广，精确性更强；上下钢板借助于模件冲击器，加工速度更快，加工效率更高，可实现批量生产；并且模具结构简单，加工方便，可操作性强，可广泛用于锚杆吸能段加工，对于促进波浪形协调变形吸能锚杆应用于深部高应力大变形软岩巷道的支护具有重要意义。
【主权项】
1.一种可控变形锚杆波浪形吸能段的加工模具，其特征是:冲击基座(7)和冲击器(8)相对设置，在所述的冲击基座(7)的上表面设有下钢板(4)，在所述的下钢板(4)上按照可控变形锚杆波浪形吸能段的设计间距并排设有多根下钢柱(2)，在所述的冲击器(8)的下表面设有上钢板(3)，在所述的上钢板(3)的下表面设有多根上钢柱(I)，每个所述的上钢柱(I)的中心对正相邻二个所述的下钢柱(2)之间的中心；在所述的上钢板(3)下方的两侧分别焊接有一个限位块(5)。2.根据权利要求1的可控变形锚杆波浪形吸能段的加工模具，其特征是:所述的下钢柱⑵为5个，所述的上钢柱⑴为4个。3.根据权利要求1或2的可控变形锚杆波浪形吸能段的加工模具，其特征是:相邻二个所述的下钢柱(2)之间的间距为56.55mm，相邻二个所述的上钢柱(I)之间的间距为56.55mm04.根据权利要求1或2的可控变形锚杆波浪形吸能段的加工模具，其特征是:所述的下钢柱(2)焊接在所述的下钢板(4)上，所述的上钢柱(I)焊接在所述的上钢板(3)上。5.根据权利要求1或2的可控变形锚杆波浪形吸能段的加工模具，其特征是:所述的下钢板(4)、上钢板(3)、下钢柱(2)、上钢柱(I)和限位块(5)的材质为能做冲压件的高硬度钨钢。
【专利摘要】本实用新型公开了一种可控变形锚杆波浪形吸能段的加工模具，冲击基座(7)和冲击器(8)相对设置，在所述的冲击基座(7)的上表面设有下钢板(4)，在所述的下钢板(4)上按照可控变形锚杆波浪形吸能段的设计间距并排设有多根下钢柱(2)，在所述的冲击器(8)的下表面设有上钢板(3)，在所述的上钢板(3)的下表面设有多根上钢柱(1)，每个所述的上钢柱(1)的中心对正相邻二个所述的下钢柱(2)之间的中心；在所述的上钢板(3)下方的两侧分别焊接有一个限位块(5)。本实用新型是一种能够快速高效批量生产波浪形协调变形吸能锚杆，还能够精确控制锚杆吸能段的变形尺寸的可控变形锚杆波浪形吸能段的高效加工模具。
【IPC分类】B21D37/10
【公开号】CN204912462
【申请号】CN201520367120
【发明人】马春德, 李夕兵, 李光裕, 程勃, 王业顺, 胡顺喜
【申请人】湖南辰州矿业股份有限公司, 中南大学
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2015年6月1日