一种管桩端板生产工艺的制作方法

1.本发明涉及管桩端板生产制造技术领域，特别是一种管桩端板生产工艺。


背景技术：

2.管桩端板是管桩的轴与轴之间相互连接的零件。现有的端板的生产工艺流程主要步骤为：把轧制后得到的钢柱送入热卷机中进行卷轧，直至形成所需规格的螺旋形环形件；将螺旋形环形件分割成单个螺旋圈的环形件，通过压平、焊接工艺形成完整的圆环；现有生产工艺制造的产品杂质多，硬度比较差，还容易断裂。同时，现有工艺所形成的圆环的切口为直线切口，这种切口焊接后，端板的接口仅通过一条焊接线进行连接，在端板后期使用过程中，一旦遇到大的震动或外力影响就会造成开裂导致切口径向上的位移，造成结构不稳定，存在缺陷。且现有的工艺制成端板的产品内部质量较差，易损坏，影响混凝土管桩的承载性能。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种管桩端板生产工艺，可生产出产品性能较佳，且结构稳定的端板。
4.为了达成上述目的，本发明的解决方案是：一种管桩端板生产工艺，采用如下步骤：（1）钢胚熔炼：将钢胚加热至1400℃-1500℃熔炼，熔化后形成熔液；（2）精炼浇注：在上述熔液中添加精炼剂，所述精炼剂添加比例为占混合后总重量比的0.4%—0.8%之间，所述精炼剂所含原料的重量份为：氧化锰33-36、氧化镁30-35、氧化锌26-30、陶瓷粉5-10、粉煤灰13-15、沸石10-12、锑0.5-1和石墨烯0.3-0.5，再将熔液升温至1500℃-1580℃，精炼处理30min，将所得熔液经过排渣、脱气后浇注至结晶器模具腔中形成方胚；（3）形成钢带：对脱模后的方胚的长度进行切割，然后经过10道次轧制形成截面为梯形的钢带；（4）收卷钢带：将钢带通过螺旋卷盘卷成螺旋钢带；（5）淬火处理：将螺旋钢带在 850℃-1000℃之间奥氏体化，之后进行水淬火、聚合物淬火或油淬火，并在300℃-550℃回火；（6）切割成型：通过设置特定压断结构的切割机，将螺旋钢带分别通过压断的方式切割成带异形切口的单件端板；（7）压平焊接：将带异形切口的单件端板的切口两侧相互对接，通过压平机压平，之后送入焊接车间对切口焊接固定；（8）端板校平：通过校平机对焊接后的端板平整度进行校平；（9）钻孔攻牙：将校平后的端板送到一体式钻孔攻牙机进行加工；（10）验收入库：将沉头攻牙处理后的端板进行质检后入库存储。
5.进一步的，所述异形切口的切线为弯折线的构造，并且使得端板的切口其中一侧具有至少一凸出部可嵌固于切口另一侧的凹槽部内。
6.进一步的，所述切口的两侧均具有凸出部和凹槽部，使切口两侧呈相互啮合状。
7.进一步的，所述切割机的压断机构的切口机构的形状设置为与所述异形切口相匹配的形状。
8.进一步的，所述一体式钻孔攻牙机包括机台、端板夹持机构、支架、钻头、钻头驱动装置、丝锥头和丝锥头驱动装置；所述机台的台面上可转动的安装所述端板夹持机构，用于夹持固定端板；所述支架固定于机台的上方，所述钻头和丝锥头分别借由钻头驱动装置和丝锥头驱动装置而安装于支架上，并悬空于端板夹持机构上方。
9.进一步的，所述端板夹持机构包括卡盘和若干个端板卡爪，各端板卡爪分别周向间隔的设置于卡盘上，受卡盘驱动而同步径向位移；任一所述端板卡爪包括安装部和设于安装部两端的固定部和支撑部；所述安装部上设有下凹的安装槽，安装槽内设有若干安装孔，借由螺丝以将端板卡爪固定于卡盘上；所述固定部设于所述安装部的内端，为从安装部内端顶面向上延伸的结构，并固定部外侧设有台阶而形成上下设置的限位部和放置部；所述支撑部设于安装部的外端顶面，为活动装配于安装部上的结构，支撑部的顶面水平高度与放置部的水平高度保持一致，放置部和支撑部之间形成让位区。
10.进一步的，所述支撑部为活动装配于安装部外端的支撑块；所述支撑块上设有至少两个连接槽，安装部外端设有至少两个连接孔，借由螺丝穿过连接槽并锁固于连接孔内，使支撑块可调整的固定于安装部上。
11.进一步的，所述卡盘包括卡盘体、若干个活动滑块和滑块驱动机构，卡盘体上径向设有若干个滑槽，各活动滑块滑动装设于各滑槽内，同步受滑块驱动机构驱动而径向滑动；各所述端板卡爪分别通过螺丝固定于卡盘体上的各活动滑块顶部。
12.进一步的，各所述驱动连杆组件分别包括固定座、铰接座、连接杆和驱动杆；所述固定座固定于所述驱动板的顶面，位于所述卡盘的滑槽的内侧；所述铰接座位于所述固定座的外侧，而固定于所述卡盘的滑槽的底部，该铰接座具有径向延伸的铰接部；所述连接杆一端铰接于所述固定座，另一端铰接于所述驱动杆的一端；所述驱动杆呈折弯状，该驱动杆的另一端穿置于所述活动滑块内端底面的固定孔内，驱动杆的中部折弯处铰接于铰接座的铰接部。
13.进一步的，所述丝锥头驱动装置连接并驱动丝锥头，控制丝锥头上下升降对端板进行攻牙加工；所述丝锥头驱动装置包括驱动设备、丝杆、螺母座和丝锥头连接机构；所述驱动设备安装固定于所述支架顶部，并传动连接所述丝杆的上端，以驱动丝杆转动；螺母座固定于支架顶部，丝杆套置于螺母座内，丝杆的下端连接丝锥头连接机构，丝锥头连接机构下端连接丝锥头；所述螺母座的下半部分为滚珠螺纹部分，上半部分设有储油部，该储油部是于螺母座上半部分开设的空间，该空间内壁与丝杆外壁具有间距，用于存储润滑油；所述储油部连通滚珠螺纹部分，所述螺母座上下端分别设有上下端盖。
14.采用上述技术方案后，利用本发明所公开的生产工艺，可生产出带异形切口的单件端板，可提高最终成型端板的结构强度，又经过淬火工序处理，提高了端板的硬度及抗疲劳性，使生产出来的端板质量更可靠更耐用，即可配合特定压断机构的切割机和结构改进的一体式钻孔攻牙机，可实现高效率的生产出性能质量较佳的端板结构。
附图说明
15.图1为本发明的工艺流程图；图2为本发明的单件端板结构的示意图（一）；图3为本发明的单件端板结构的示意图（二）；图4为本发明的单件端板结构的示意图（三）；图5为本发明的单件端板结构的示意图（四）；图6为本发明工艺采用的一体式钻孔攻牙机的立体图；图7为本发明工艺采用的一体式钻孔攻牙机的端板卡爪的分解图；图8为本发明工艺采用的一体式钻孔攻牙机的端板夹持机构的立体图；图9为本发明工艺采用的一体式钻孔攻牙机的端板夹持机构的分解图；图10为本发明工艺采用的一体式钻孔攻牙机的端板夹持机构的剖视图；图11为本发明工艺采用的一体式钻孔攻牙机的丝锥头驱动装置与丝锥头配合的示意图。
具体实施方式
16.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
17.因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
18.在本技术实施例的描述中，需要理解的是，指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
19.此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
20.在本技术实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”、“相连”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
21.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它
们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
22.下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本技术的不同结构。为了简化本技术的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本技术。此外，本技术可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。
23.此外，本技术提供了各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
24.本发明公开了一种管桩端板生产工艺，采用如下步骤：（1）钢胚熔炼：将钢加热至1400℃-1500℃熔炼，处理后形成熔液，将所得熔液经过排渣、脱气后浇注至结晶器模具腔中形成方胚。
25.（2）精炼浇注：在上述熔液中添加精炼剂，所述精炼剂添加比例为占混合后总重量比的0.4%—0.8%之间，所述精炼剂所含原料的重量份为：氧化锰33-36、氧化镁30-35、氧化锌26-30、陶瓷粉5-10、粉煤灰13-15、沸石10-12、锑0.5-1和石墨烯0.3-0.5，再将熔液升温至1500℃-1580℃，精炼处理30min，将所得熔液经过排渣、脱气后浇注至结晶器模具腔中形成方胚；通过增加陶瓷粉和石墨烯，使成型的产品具备高的热稳定性，改善产品内部结构，提高成品率，性能稳定，更为经久耐用，通过增加锑能有效减小成型后端板断裂的危险。
26.（3）形成钢带：对脱模后的方胚的长度进行切割，然后经过10道次轧制形成截面为梯形的钢带。
27.（4）收卷钢带：将钢带通过螺旋卷盘卷成螺旋钢带。
28.（5）淬火处理：将螺旋钢带在 850℃-1000℃之间奥氏体化，之后进行水淬火、聚合物淬火或油淬火，并在300℃-550℃回火。通过淬火处理使得螺旋钢带材料具有在空气中和在腐蚀条件下的高抗疲劳性。可以增加螺旋钢带制成的端板的硬度和抗拉强度，增加在空气中的疲劳性能。
29.（6）切割成型：通过设置特定压断结构的切割机，将螺旋钢带分别通过压断的方式切割成带异形切口的单件端板。令所述异形切口的切线为弯折线的构造，并且使得端板的切口其中一侧具有至少一凸出部可嵌固于切口另一侧的凹槽部内。通过切口设置折弯的切线，使切口两侧分别具有至少一可相互嵌合的凸出部和凹槽部，使得端板切口位置的径向方向上有凸出部进行限位，令成形后的端板不会有径向上的位移，保证结构的稳定和可靠，提高端板的结构强度。
30.（7）压平焊接：将带异形切口的单件端板的切口两侧相互对接，通过压平机压平，之后送入焊接车间对切口焊接固定。
31.（8）端板校平：通过校平机对焊接后的端板平整度进行校平。
32.（9）钻孔攻牙：将校平后的端板送到一体式钻孔攻牙机进行加工。所述一体式钻孔攻牙机采用新型的端板夹持机构，以外扩式的方式夹持固定端板内圈通孔，提高端板加工时的稳定性和合格率，提高作业效率。
33.（10）验收入库：将沉头攻牙处理后的端板进行质检后入库存储。
34.采用上述工序后，可生产出带异形切口的单件端板，可提高最终成型端板的结构强度，又经过淬火工序处理，提高了端板的硬度及抗疲劳性，使生产出来的端板质量更可靠更耐用。并通过新型结构的攻牙一体机，可提高生产效率。
35.本发明的所述带异形切口的端板400，如图2所示，可以是切口410位置的切线为弯折线的构造，而非直线的构造，并且使得端头板的切口410其中一侧具有至少一凸出部41可嵌固于切口410另一侧的凹槽部42内，防止切口410径向上发生位移。
36.又如图3所示，切口410两侧也可以是均具有凸出部41和凹槽部42，使切口410两侧可呈相互啮合状。
37.再如图4所示，也可以使切口410位置的其中一侧的凸出部41呈外窄内宽的构造，另一侧凹槽部42具有对应内窄外宽的构造，以便于凸出部41嵌固于另一侧的凹槽部42，并且凸出部41和凹槽部42之间可留有间隙40，进一步便于凸出部41和凹槽部42的结合，后续可通过压平焊接工序操作时将间隙40堵住。
38.再如图5所示，可以于凸出部41外端位置径向凸设有至少一卡块411，相应的凹槽部42的内部两侧设有供卡块411卡接的卡槽421，凸出部41可避免切口410径向位移，而设置卡块411可对切口410周向方向进行限位。
39.综上，于切割成型工序时，可将切割机的特定压断机构的切口机构设置为上述各切口的构造形状，使得切割后的单个端板400的切口410焊接后具有较佳的结构性能。
40.又如图6所示，本发明提供一种一体式钻孔攻牙机，包括机台100、端板夹持机构200、支架300、钻头70、钻头驱动装置80、丝锥头10和丝锥头驱动装置90。
41.机台100的台面上可转动的安装端板夹持机构200，用于夹持固定端板（图中未示）。
42.支架300固定于机台100的上方，上述钻头70和丝锥头10分别借由钻头驱动装置80和丝锥头驱动装置90而安装于支架300上，并悬空于端板夹持机构200上方。通过钻头驱动装置80连接并驱动钻头70，可使得钻头70上下升降对端板夹持机构200卡固的端板进行沉孔加工，通过丝锥头驱动装置90连接并驱动丝锥头10，可使得丝锥头10上下升降对端板夹持机构200夹持卡固的端板进行攻牙加工，钻头70和丝锥头10可同步进行加工操作，使端板的各钢筋孔可借由一体式的钻孔攻牙机完成沉孔攻牙操作。
43.如图7和图8所示，本发明的公开一种可提高夹持稳定度的端板夹持机构200，包括卡盘1和若干个端板卡爪2。
44.本实施例的若干个端板卡爪2设为三个，分别周向间隔的设置于卡盘1上，可受卡盘1驱动而同步径向往复位移。
45.如图7所示，任一端板卡爪2包括安装部21和设于安装部21两端的固定部22和支撑部23；安装部21上设有下凹的安装槽211，安装槽211内设有若干安装孔212，借由至少两个螺丝101以将端板卡爪2固定于卡盘1上；所述固定部22设于安装部21的内端，为从安装部21内端顶面向上延伸的结构，并固定部22外侧设有台阶而形成上下设置的限位部221和放置部222；所述支撑部23设于安装部21的外端顶面，为活动装配于安装部21上的结构，支撑部23的顶面水平高度与放置部222的水平高度保持一致，放置部222和支撑部23之间形成让位区24。
46.借由上述构造的端板卡爪2，利用卡盘1统一驱动三个端板卡爪2向外径向外扩移动，使三个端板卡爪2各自的限位部221从端板（图中未示）的内环伸出并抵顶于端板的内圈通孔的内周边缘，同时令端板的内周边缘放置于三个端板卡爪2的放置部222上，而端板的外周边缘受三个端板卡爪2的支撑部23支撑，借此将端板内外周边缘都稳固的夹持定位住，而让位区24给攻牙机的钻头钻孔时进行让位。
47.所述支撑部23为活动装配于安装部21外端的支撑块，支撑块上设有两个连接槽231，安装部21外端设有两个连接孔213，可借由螺丝101穿过连接槽231并锁固于连接孔213内，使支撑块固定于安装部21上，并且可通过调整螺丝位于连接槽231的位置，而调整支撑部23位于安装部21外端的位置和让位区24的大小，即，可针对不同直径大小的端板，而调整支撑部23的位置，以保证支撑部23可以支撑到端板的外周边缘，同时保证不会干涉到攻牙机的钻孔操作。
48.本实施例的安装部21的安装槽211从安装部21延伸到固定部22，便于将端板卡爪2的内端与卡盘1进行组装配合。
49.并且本实施例的任一端板卡爪2的内端，邻近另外两个端板卡爪2的角落设有让位倒角201，以避免各端板卡爪2径向内缩时相互干涉。
50.如图9所示，本实施例的所述卡盘1包括卡盘体11、若干个活动滑块12和滑块驱动机构，卡盘体11上径向设有若干个滑槽111，各活动滑块12滑动装设于各滑槽111内，可同步受滑块驱动机构13驱动而径向滑动。
51.各端板卡爪2分别通过螺丝固定于卡盘体11上的三个活动滑块12顶部，可随着活动滑块12的径向往复移动而位移，以对端板进行固定；并且于卡盘体11的顶面固定有面积大于卡盘体11面积的保护挡板3，用于遮蔽保护卡盘体11的中部通孔112和滑槽111，防止碎屑杂物掉入；保护挡板3上设有三个对位滑槽111的让位槽31，供端板卡爪2锁固于活动滑块12的螺丝穿过。
52.本发明的滑块驱动机构13，可同步控制活动滑块12的径向往复移动，具有方便维护提高卡爪固定强度的优点。
53.如图9至图10所示，所述滑块驱动机构13，包括驱动油缸131、驱动板132和三组驱动连杆组件133，所述驱动油缸131的输出端连接于驱动板132底面，驱动板132的顶面与卡盘1之间间隔均匀的安装上述三组驱动连杆组件133，各驱动连杆组件133用于驱动卡盘1的活动滑块12移动。
54.各驱动连杆组件133分别包括固定座134、铰接座135、连接杆136和驱动杆137。所述固定座134固定于驱动板132的顶面，位于卡盘1滑槽111的内侧。所述铰接座135位于固定座134的外侧，而固定于卡盘1滑槽111的底部，该铰接座135具有径向延伸的铰接部1351。所述连接杆136一端铰接于固定座134，另一端铰接于驱动杆137的一端。所述驱动杆137呈折弯状，驱动杆137的另一端穿置于活动滑块12内端底面的固定孔121内，驱动杆137的中部折弯处铰接于铰接座135的铰接部1351。借此，当驱动油缸131输出端控制驱动板132上下运动时，可通过连接杆136连动驱动杆137转动，驱动杆137则通过固定孔21连动活动滑块12于滑槽111内径向的外移或内缩，借以带动端板卡爪2移动，实现对端板的夹持固定或松紧。
55.所述卡盘体11的内端底部设有让位空间113，用于安装驱动连杆组件133。
56.所述驱动杆137伸置于活动滑块12固定孔121内的一端呈圆柱状，以增大于固定孔
121的接触面积，防止驱动杆137从固定孔121脱离。
57.如图11所示，本发明的还公开一种耐用耐磨的丝锥头驱动装置90，所述丝锥头驱动装置90包括驱动设备91、丝杆92、螺母座93和丝锥头连接机构94。
58.所述驱动设备91可为驱动电机，驱动设备91安装固定于支架300顶部，并借由变速箱（图中未示）而传动连接丝杆92的上端的传动部921，可驱动丝杆92转动。
59.螺母座93固定于支架300顶部，丝杆92套置于螺母座93内，丝杆92的下端连接丝锥头连接机构94，所述丝锥头连接机构94包括有底座941、丝锥夹头942和锁紧螺母943，借此连接锁固住丝锥头10，并借由固定的螺母座93使丝杆92转动的同时可上下升降，以带动丝锥头10上下升降的进行攻牙加工。
60.而螺母座93的下半部分为滚珠螺纹部分931，上半部分设有储油部932，该储油部932可以是位于螺母座93上半部分开设的空间，空间内壁与丝杆92外壁具有一定间距，用于存储一定量的润滑油，该空间也可同时连通滚珠螺纹部分931，以供润滑油可渗入到螺母座93和丝杆92之间，而螺母座93上下端可分别设有上下端盖933、934。储油部932容置的润滑油，可以长期的持久的对螺母座93和丝杆92进行润滑，避免长期使用造成的磨损过多而导致丝杆92和螺母座93损坏，可有效减少后期生产过程中添加润滑油的次数，提高生产效率。
61.综上所述，利用本发明所公开的生产工艺，配合特定压断机构的切割机和结构改进的一体式钻孔攻牙机，可实现高效率的生产出性能质量较佳的端板结构。
62.以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的等效变化与修饰，皆应仍属本发明的保护范围。