反挤压成形的U形钢拉杆的加工模具的制作方法

本实用新型属于建筑、桥梁和钢结构领域，具体涉及一种u型钢拉杆的加工模具。

背景技术：

钢拉杆是以优质合金结构钢棒或不锈钢棒为原材料，经锻造、机加工、热处理、表面处理等工序制作而成的高强度、高塑性、高冲击韧性钢结构件。

现有的钢拉杆的u型接头，均采用传统工艺加工，传统工艺大多采用整体机械加工、分体焊接、铸造、锻造方式生产。其中，整体机械加工，浪费材料成本高，锻造加工和焊接加工工艺成形生产效率低、产品周期长、材料利用率低，而铸造成形由于其工艺特性，往往会产生气孔、砂眼、裂纹等缺陷，批量生产产品质量不稳定，而且铸造材料强度低、韧性差，无法制作高强度的u型双耳接头。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是提供一种反挤压成形的u形钢拉杆及其加工模具，其安全可靠，寿命延长，材料利用率高，成本明显降低。

本实用新型反挤压成形的u形钢拉杆，包括一种反挤压成形的u形钢拉杆，包括一体的杆部和u形双耳，u形双耳包括一体的锥端和两个耳板，u形双耳的槽深与宽度的比值为3-7，每个耳板的厚度与两个耳板之间的间距的比值小于等于1/2，u形钢拉杆采用反挤压成形方法制成，步骤包括：1)将坯料加热到1100-1200摄氏度；2)对冲头及凹模喷涂石墨乳液进行润滑处理；3)将下半模装于油压机的工作台上，将坯料通过自动装料装置放入下半模；4)将上半模与下半模扣合形成凹模，利用锁紧机构将凹模固定锁紧；5)启动油压机的主油缸，驱动冲头通过导向装置进入凹模，与坯料接触，开始挤压行程；6)采用行程定位装置控制挤压行程，挤压行程结束；7)冲头回程，打开凹模锁紧机构，凹模上半模打开，取出成形后零件。

本实用新型反挤压成形的u形钢拉杆，其中，所述凹模为分型模具，所述凹模包括所述上半模和所述下半模，所述上半模与下半模扣合、内部形成凹模型腔，所述冲头包括耳部和与耳部一体的头部，耳部的前后侧面、与头部衔接处设置有半圆形凹槽，所述凹模和所述冲头配合，头部伸入凹模型腔，二者内部形成模具内腔。

本实用新型反挤压成形的u形钢拉杆，其中，所述模具内腔包括自左而右依次设置的杆部腔、双耳过渡锥腔、冲头导向腔，冲头导向腔的右端设置在凹模的右端面，杆部腔的左端设置在凹模的左端面，冲头与凹模之间形成耳板腔。

本实用新型反挤压成形的u形钢拉杆，其中，所述冲头采用耐高温、高强度模具钢制成。

本实用新型反挤压成形的u形钢拉杆，其中，所述油压机采用静压传动的油压机。

本实用新型反挤压成形的u形钢拉杆的加工模具，包括凹模和凸模，凸模采用冲头，凹模为分型模具，凹模包括上半模和下半模，上半模的下端面与下半模的上端面扣合、内部形成凹模型腔，所述冲头包括耳部和与耳部一体的头部，耳部的前后侧面、与头部衔接处设置有半圆形凹槽，所述凹模和所述冲头配合，头部伸入凹模型腔，二者内部形成模具内腔，所述模具内腔包括自左而右依次设置的杆部腔、双耳过渡锥腔、冲头导向腔，冲头导向腔的右端设置在凹模的右端，杆部腔的左端设置在凹模的左端，冲头与凹模之间形成耳板腔。

本实用新型反挤压成形的u形钢拉杆的加工模具，其中，冲头采用耐高温、高强度模具钢制成。

本实用新型反挤压成形的u形钢拉杆，利用加工模具并采用反挤压成形方法生产，使u形钢拉杆晶粒细化，组织密实，性能好，与机械加工相比，成本降低显著，整体抗拉承载能力高、疲劳寿命长，而且加工效率提高数十倍，材料利用率提高，成本降低明显。

下面结合附图对本实用新型的反挤压成形的u形钢拉杆及其加工模具作进一步说明。

附图说明

图1为本实用新型反挤压成形的u形钢拉杆的主视图；

图2为本实用新型反挤压成形的u形钢拉杆的俯视图；

图3为本实用新型中凹模的主剖视图；

图4为本实用新型中凹模的俯视图；

图5为本实用新型中凹模的左视图；

图6为本实用新型中冲头的主视图；

图7为本实用新型中冲头的俯视图；

图8为冲头伸入凹模型腔的示意图；

图9为挤压完成后冲头已从凹模型腔内拔出的示意图。

具体实施方式

如图1和2所示为生产出的反挤压成形的u形钢拉杆1的示意图，u形钢拉杆1包括一体的杆部11和u形双耳12，u形双耳12包括一体的锥端121和两个耳板122，u形双耳的槽深与宽度的比值为3-7，u形双耳的两个耳板的厚度与两个耳板之间的间距的比值小于等于1/2，u形钢拉杆1采用反挤压成形方法加工，加工步骤包括：1)将坯料加热到1100-1200摄氏度；2)对冲头及凹模喷涂石墨乳液进行润滑处理；3)将下半模装于油压机的工作台上，将坯料通过自动装料装置放入下半模；4)将上半模和下半模扣合形成凹模，利用锁紧机构将凹模固定锁紧；5)油压机的主油缸启动，驱动冲头通过导向装置进入凹模，与坯料接触，开始挤压行程；6)采用行程定位装置控制挤压行程，挤压行程结束；7)冲头回程，打开凹模锁紧机构，凹模上半模打开，取出成形后零件。其中，油压机为静压传动的油压机。

其中，采用的加工模具包括凹模4和凸模，凸模采用冲头3，如图3-5所示，凹模4为分型模具，凹模4包括上半模41和下半模42，上半模41的下端面与下半模42的上端面扣合、内部形成凹模型腔43，如图6、7所示，冲头3包括耳部31和与耳部31一体的头部32，耳部31的前后侧面、与头部32衔接处设置有半圆形凹槽33，凹模4和冲头3配合，头部32伸入凹模型腔43，二者内部形成模具内腔2，如图4、8、9所示，模具内腔2包括自左而右依次设置的杆部腔21、双耳过渡锥腔221、冲头导向腔223，冲头导向腔223的右端设置在凹模的右端面，杆部腔21的左端设置在凹模4的左端面，冲头3与凹模型腔43之间形成耳板腔222。冲头导向腔223是导向段，其作用是使u形槽居中，使挤压出的两个耳板122的厚度均匀，该u形槽指两个双耳之间形成的槽。如图8所示，结合图1、2、8、9所示，杆部腔21内挤压出杆部11，双耳过渡锥腔221挤压出锥端121，耳板腔222挤压出耳板122。

其中，冲头采用耐高温、高强度模具钢制成。

加工钢拉杆时，在凹模内放入经过端部聚料后的毛坯，闭合凹模型腔、凸模(冲头)对毛坯试件进行锻造挤压，加工出u形槽即可。采用上述加工模具和反挤压成形方法，可以实现半圆形端部(图1中耳板的端部)的准确和强化成形。

本实用新型反挤压成形的u形钢拉杆，采用反挤压成形，晶粒细化，组织密实，性能好，成本降低显著，整体抗拉承载能力高、疲劳寿命长，而且加工效率提高数十倍，材料利用率高，成本降低明显。

以上所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。

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