專利名稱：錨桿桿體加工方法及桿體螺紋段加工的專用設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬加工工藝及其設(shè)備，主要涉及錨桿加工方法及其設(shè)備方案。
公知冷拔滾絲工藝可以提高桿體被加工段強(qiáng)度，曾一度得到廣泛使用。但與此同時(shí)因冷拔后使桿體延伸率降低，有可能達(dá)不到具體使用中對(duì)允許變形的要求，給產(chǎn)品帶來韌性不足的問題。
本發(fā)明的目的是提出滿足強(qiáng)度和延伸兩方面要求的錨桿桿體加工方法，及桿體螺紋段專用加工設(shè)備的技術(shù)方案。
本發(fā)明目的中的方法部分可以表述為如下工藝流程，將選定待加工桿材按要求下料，實(shí)現(xiàn)錨桿錨固段成型，在錨固段尾端加焊擋圈，對(duì)尾部螺紋段加工，以及其他輔助工藝。其中，所述待加工桿材按錨桿使用對(duì)桿體延伸率及強(qiáng)度要求標(biāo)準(zhǔn)選用；所述錨桿尾部成型，是僅對(duì)桿體尾段進(jìn)行表層擠壓，再對(duì)該段進(jìn)行滾絲成型加工。這樣，材料的選用可以保證錨桿使用中對(duì)強(qiáng)度和延伸率的綜合要求；擠壓和滾絲都是冷硬強(qiáng)化工藝，僅及錨桿尾段，可避免冷硬強(qiáng)化對(duì)桿體的影響，同時(shí)滿足錨桿尾部螺紋受力段的使用強(qiáng)度要求；本方法根據(jù)錨固實(shí)際受力情況，使錨桿的不同工作段能夠具有不同的機(jī)械性能，滿足不同的使用受力要求，令結(jié)構(gòu)的不同部位各得其所，解決了現(xiàn)有錨桿加工難于兼顧桿體一定延伸率及螺紋段抗拉強(qiáng)度的矛盾；從而實(shí)現(xiàn)了本發(fā)明目的中方法部分的任務(wù)。
本發(fā)明方法所述工藝流程可表述為，待加工桿材按錨桿使用對(duì)桿體延伸率及強(qiáng)度要求標(biāo)準(zhǔn)選用、下料，進(jìn)行錨桿尾部成型，之后是錨固段成型、加焊擋圈及其他輔助工藝。本流程加工路線合理，更便于提高生產(chǎn)效率。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明所述方法中加工螺紋段的專用設(shè)備包括機(jī)架，與機(jī)架相聯(lián)的工件夾緊機(jī)構(gòu)，與機(jī)架相聯(lián)可作用于被夾緊工件的擠壓機(jī)構(gòu)，與夾緊和擠壓機(jī)構(gòu)分別相聯(lián)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)輸入端和機(jī)架相聯(lián)的電動(dòng)機(jī)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)的電源，與電源和控制各工作部件相聯(lián)的電路，相應(yīng)的調(diào)節(jié)部件，固定上述部件的部件。其中，所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)含有液壓傳動(dòng)，夾緊機(jī)構(gòu)中作用于桿體夾緊部位的表面制成非連續(xù)形狀。這樣液壓傳動(dòng)平穩(wěn)，適于擠壓作業(yè)；非連續(xù)表面可以提高該部位對(duì)工件的持握能力；從而實(shí)現(xiàn)了本發(fā)明目的中設(shè)備部分的要求。
本發(fā)明所述液壓傳動(dòng)形式中，與夾持部件相聯(lián)的液壓傳動(dòng)偶件制成環(huán)狀。以適應(yīng)桿狀被加工件夾持和要求，便于設(shè)備構(gòu)件的空間布置，同時(shí)可增大作用面積，利于提供擠壓所需的較大動(dòng)力。
本發(fā)明所述專用設(shè)備擠壓模具擠壓段后還接有與之同軸、可與被加工件的已加工部分保持滑動(dòng)配合的導(dǎo)孔，借以導(dǎo)引和限制擠壓后桿體變形與移動(dòng)方向，且便于加工完成后退出模具，并為后續(xù)加工提供方便。
本發(fā)明所述專用設(shè)備，在擠壓狀態(tài)待擠壓工件待加工段中部位置，設(shè)有可與被加工件待加工部分圓周表面和機(jī)架相應(yīng)部分接觸相聯(lián)、沿?cái)D壓軸線滑動(dòng)配合的限位架。用來限制擠壓中工作壓力對(duì)桿體可能帶來的變形影響。
本發(fā)明改變了錨桿加工的傳統(tǒng)工藝，使各工作段的機(jī)械性能均可滿足實(shí)用要求，工藝流程合理；制作設(shè)備中的專用部分選用不連續(xù)夾持表面、帶有后接導(dǎo)孔的擠壓模、滑動(dòng)限位架，環(huán)狀液壓偶件，解決了擠壓中的夾持與變形問題。本方案使錨桿既能適應(yīng)工作中必要的允許變形、又可保證提供足夠的錨固力，全面改善了加工后錨桿的機(jī)械性能，能為錨固提供更可靠的工作部件。
附圖給出了本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。


圖1是錨桿液壓縮徑機(jī)主視圖；圖2是圖1的俯視圖；圖3是夾緊裝置局部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖；圖4是縮徑模具部分結(jié)構(gòu)視圖；圖5是限位架限位導(dǎo)向部分示意圖；圖6是夾緊油缸結(jié)構(gòu)示意圖；圖7是本機(jī)液壓系統(tǒng)聯(lián)接示圖。
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
附圖中各件號(hào)所示零部件名稱如后1．機(jī)架2油箱3電控箱4控制閥組5夾緊箱6夾緊裝置7限位架8導(dǎo)向桿9縮徑裝置10縮徑箱11夾緊油缸12錨桿桿體13縮徑油缸14缸座15聯(lián)接套16彈性定心夾芯17夾緊套18夾緊螺紋19限位板20限位套21堵蓋22潤(rùn)滑漏斗23縮徑模24縮徑模座25導(dǎo)向孔26聯(lián)接件27銷軸28導(dǎo)向套29限位螺栓30導(dǎo)向套31活塞及活塞桿32缸筒33電機(jī)34聯(lián)軸器35液壓泵36液壓管第一實(shí)施例是礦用錨桿的加工，用于井下巷道支護(hù)，錨固力70-120kN。
加工時(shí)，選用Q235-A圓鋼，依次進(jìn)行按錨桿要求長(zhǎng)度下料，桿體螺紋部分成型，桿體錨固段成型，加焊擋圈及其他輔助工藝，即可完成桿體的全部加工。改變了首先對(duì)桿材冷拔硬化，然后再進(jìn)行其他成型和裝配加工的錨桿傳統(tǒng)加工方法。
在錨桿的具體加工設(shè)備中，錨桿尾部螺紋段的加工是由錨桿液壓縮徑機(jī)完成的，該設(shè)備結(jié)構(gòu)如圖1-7所示。該縮徑機(jī)包括用來支撐整機(jī)的機(jī)架1，其下部固定有油箱2、電控箱3、液壓控制閥組4、電機(jī)33、液壓泵35等；機(jī)架上部?jī)啥瞬垦b有夾緊箱5和縮徑箱10。兩箱內(nèi)裝有位于同一軸線的液壓缸、與之相聯(lián)液壓管路、和由其驅(qū)動(dòng)的傳動(dòng)部件，傳動(dòng)末端是分別固定于兩箱之間箱側(cè)壁的彈性定心夾緊裝置6、和帶有縮徑模23的縮徑裝置9。本例夾緊裝置部分是與箱體固定相聯(lián)的環(huán)狀液壓油缸31、32，兩液壓偶件缸筒32活塞31皆制成環(huán)形，其中空的部分用來安放工件?；钊麠U前端與彈性定心夾芯16后端以聯(lián)接套15固定相聯(lián)，夾緊套17固定于箱體前側(cè)壁，夾芯16套裝于夾緊套之內(nèi)，夾芯的內(nèi)夾持表面制有內(nèi)螺紋18。本例的縮徑裝置結(jié)構(gòu)與夾緊側(cè)相仿，與箱體固定相聯(lián)的縮徑油缸13由缸座14固定在縮徑箱10下的機(jī)架1上，縮徑活塞推桿右端經(jīng)銷27與模座聯(lián)接件26相聯(lián)，縮徑模座24與之固定相聯(lián)。在模座24前段內(nèi)所裝縮徑膜23成型段之前裝有潤(rùn)滑漏斗22，成型段之后接有略大于該段孔徑的導(dǎo)向孔25，由堵塊21聯(lián)接固定成縮徑裝置整體。兩箱之間被加工件夾持中心兩側(cè)，還設(shè)有兩根水平的導(dǎo)向桿8固定于兩箱之間。聯(lián)接件相應(yīng)部位裝有與導(dǎo)向桿滑動(dòng)配合的導(dǎo)向套30。兩桿位于夾緊裝置與縮徑模具間的部位，安裝配有可沿桿滑動(dòng)之導(dǎo)向套28的限位板19，板與待加工件配合處裝限位套20。在聯(lián)接件26上制有通孔，與帶有限位大端的限位螺栓29滑動(dòng)配合，限位螺栓另端固定在限位板19上。各液壓傳動(dòng)部件經(jīng)管路36和控制閥組4與液壓泵35相聯(lián)，由相應(yīng)電路控制液壓泵及閥組的工作。以上是本例的主要結(jié)構(gòu)描述。
本設(shè)備的工作過程是，先使設(shè)備處于待工作狀態(tài)，將待加工桿體置入環(huán)形夾持油缸中空相應(yīng)部位，接通電路后啟動(dòng)電機(jī)，經(jīng)聯(lián)軸器使液壓泵開始工作，通過控制夾持油缸液路電磁閥，使油缸處于夾持工作狀態(tài)，按工作位置固定待加工桿體。隨后導(dǎo)通縮徑油缸控制電路，使其電磁閥處于縮徑工作狀態(tài)，縮徑油缸推動(dòng)縮徑模沿導(dǎo)向桿向右滑動(dòng)。此時(shí)處于工件被加工段中部位置的限位架，可以防止縮徑過程中被加工桿體因縮徑模具的擠壓而產(chǎn)生的彎曲變形。在模具隨油缸推桿行進(jìn)至該處后限位架即隨之滑動(dòng)右移，直至加工結(jié)束。在模具的另側(cè)，經(jīng)縮徑后的桿體在縮徑模座導(dǎo)向孔內(nèi)受到約束，其中心仍將基本保持在原桿體的軸線位置。限位架上導(dǎo)向套可以在磨損后更換，能給使用帶來方便。夾持部件的內(nèi)螺紋表面，能夠提供足夠的夾持力，用以保證縮徑正常進(jìn)行。本機(jī)的其他工作情況與常規(guī)液壓加工相同。完成縮徑之后改變液路電磁閥的工作位置，縮徑裝置沿原路退回。途中在與限位螺栓大端內(nèi)側(cè)面接觸后，即可由其帶動(dòng)限位架左移至加工初始位置，準(zhǔn)備本機(jī)的再次縮徑加工。松開的夾持機(jī)構(gòu)便允許縮徑后的錨桿退出，即可進(jìn)入加工的后續(xù)工序，直至結(jié)束，完成本例設(shè)備的一次加工過程。
權(quán)利要求
1．錨桿桿體加工方法表述為如下工藝流程，先將選定待加工桿材按要求下料，實(shí)現(xiàn)錨桿錨固段成型，在錨固段尾端加焊擋圈，對(duì)尾部螺紋段加工，以及其他輔助工藝；其特征在于所述待加工桿材按錨桿使用對(duì)桿體延伸率及強(qiáng)度要求標(biāo)準(zhǔn)選用；所述錨桿尾部成型，是對(duì)桿體尾段進(jìn)行表層擠壓，再對(duì)該段進(jìn)行滾絲成型加工。
2．如權(quán)利要求1所述方法，其特征在于所述工藝流程還可表述為，待加工桿材按錨桿使用對(duì)桿體延伸率及強(qiáng)度要求標(biāo)準(zhǔn)選用、下料，進(jìn)行錨桿尾部成型，之后是錨固段成型、加焊擋圈及其他輔助工藝。
3．實(shí)現(xiàn)本發(fā)明所述方法中加工錨桿螺紋段的專用設(shè)備，包括機(jī)架，與機(jī)架相聯(lián)的工件夾緊機(jī)構(gòu)，與機(jī)架相聯(lián)可作用于被夾緊工件的擠壓機(jī)構(gòu)，與夾緊和擠壓機(jī)構(gòu)分別相聯(lián)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)輸入端和機(jī)架相聯(lián)的電動(dòng)機(jī)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)的電源，與電源和控制各工作部件相聯(lián)的電路，相應(yīng)的調(diào)節(jié)部件，固定上述部件的部件；其特征在于所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)含有液壓傳動(dòng)(4、5、10)，夾緊機(jī)構(gòu)中作用于桿體夾緊部位的表面制成非連續(xù)形狀(18)。
4．如權(quán)利要求3所述專用設(shè)備，其特征在于所述液壓傳動(dòng)形式中，與夾持部件相聯(lián)的液壓傳動(dòng)偶件制成環(huán)狀(31、32)。
5．如權(quán)利要求3或4所述專用設(shè)備，其特征在于所述專用設(shè)備擠壓模具擠壓段后還接有與之位于同一軸線、可與被加工件的已加工部分保持滑動(dòng)配合的導(dǎo)孔(25)。
6．如權(quán)利要求3或4所述專用設(shè)備，其特征在于所述專用設(shè)備擠壓狀態(tài)待擠壓工件待加工段中部，設(shè)有可與被加工件待加工部分圓周表面和機(jī)架相應(yīng)部分接觸相聯(lián)、沿?cái)D壓軸線滑動(dòng)配合的限位架(7)。
7．如權(quán)利要求5所述專用設(shè)備，其特征在于所述專用設(shè)備擠壓狀態(tài)待擠壓工件待加工段中部，設(shè)有可與被加工件待加工部分圓周表面和機(jī)架相應(yīng)部分接觸相聯(lián)、沿?cái)D壓軸線滑動(dòng)配合的限位架(7)。
全文摘要
錨桿桿體加工方法及桿體螺紋段加工的專用設(shè)備屬機(jī)械加工領(lǐng)域,是按錨桿使用對(duì)桿體延伸率及強(qiáng)度要求標(biāo)準(zhǔn)選用桿材,表面冷硬加工僅發(fā)生在桿體尾段。為此所配縮徑設(shè)備帶有后接導(dǎo)孔(25)的擠壓模(23)的液壓縮徑裝置(9)、防止桿體變形的滑動(dòng)限位架(7)、不連續(xù)夾持表面和環(huán)狀液壓偶件(31、32)的夾緊(6、11、18)等機(jī)構(gòu)。改變了傳統(tǒng)工藝,流程及所用設(shè)備結(jié)構(gòu)合理。使錨桿既允許必要變形、又有足夠的錨固力,可靠工作。
文檔編號(hào)B23G7/00GK1309000SQ0012594
公開日2001年8月22日 申請(qǐng)日期2000年9月1日 優(yōu)先權(quán)日2000年9月1日
發(fā)明者秦斌青, 王維虎, 羅滬生, 趙德剛 申請(qǐng)人:西山煤電(集團(tuán))有限責(zé)任公司