CN111375995B - 一种预应力张拉板高效高精度加工工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种预应力张拉板高效高精度加工工艺，所述预应力张拉板包括中心孔、圆角、螺纹通孔、沉孔、条形槽、倒角，其包括以下步骤：裁剪,采用剪板机切条再切方板；冲中心孔，通过冲压机将中心大圆通孔冲出；冲压沉孔、通孔、条形槽、圆角机,旋转凸模具，一次冲压将沉孔冲出；旋转回正后，二次冲压剩余特征；攻丝,多轴攻丝机，每个通孔、丝锥对应一个定位销自定心加工；刨边,刨床安装有推拉油缸，轨道两侧设置上下刨刀。本发明减少了张拉板加工步骤，减少了转运工作；沉孔、通孔、条形槽、圆角、攻丝均一次定位，同时加工，提高了定位精度，提高了加工效率。

Description

一种预应力张拉板高效高精度加工工艺

技术领域

本发明属于预应力桩张拉板加工领域，具体涉及一种预应力张拉板高效高精度加工工艺。

背景技术

预应力张拉板，也叫锚垫板、端头板，应用于加工预应力混凝土桩，是安装在预应力混凝土空心桩两端的部件，主要用于空心桩生产中预应力张拉钢棒的锚固和施工中的接桩，其主体结构是一个方形、圆形或多边异型钢板，钢板面上布置有与空心桩主筋数目一致的张拉钢棒定位沉孔。发明人从事桩张拉板生产十余年，深知张拉板是一种结构简单，附加值低的钢结构件，而随着人工费的上涨，张拉板行业的竞争力只能从减少人工，提高单位时间产量着手。

方型张拉板如说明书附图1所示，包括中心孔、圆角、张拉孔(螺纹通孔、沉孔、条形槽的组合)、刨边等特征，对于方型张拉板的生产，传统工艺如下：

1)裁剪，采用剪板机对整块钢板切条后再切方板，边长包括300—1000mm；

2)冲中心孔，通过冲压机将中心大圆通孔冲出，内径包括130—800mm；

3)切角，通过模具将四个圆角依次冲压，半径左右；

4)加工通孔，通过钻床或冲压机，将各个通孔依次钻出或冲出；

5)加工沉孔，通过钻床，将各个沉孔依次钻出；

6)攻丝，对通孔逐一攻螺纹；

7)冲槽，通过模具、冲压机，将螺纹通孔和沉孔之间的条形槽冲压；

8)刨边，将张拉板正面四边倒角、去毛刺，再调转面，将张拉板反面四边刨边、去毛刺。

方型张拉板的张拉孔(螺纹通孔、沉孔、条形槽的组合)有8、12、16、20或其他数量，逐一冲压、攻丝、沉孔、冲条形槽、倒角，工序多，所需设备多，且胚料需要在各设备上多次转运，而方型张拉板单块重量较大，耗时耗力较多，同时加工过程中存在重复定位，精度差。

发明内容

针对现有技术所存在的上述不足，本发明目的是提供一种预应力张拉板高效高精度加工工艺，减少工序，减少设备，减少转运次数，提高单位时间方型张拉板的产量，更会提高加工精度。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种预应力张拉板高效高精度加工工艺，所述预应力张拉板包括中心孔、圆角、螺纹通孔、沉孔、条形槽、倒角，其包括以下步骤：

裁剪：采用剪板机对整块钢板，按照要求的边长尺寸，切条再切方板；

冲中心孔:定位后，通过冲压机将中心大圆通孔冲出；

冲压沉孔、通孔、条形槽、圆角：将方形胚板放在模具凹模板上，方形胚板上方依次设置退模板、凸模板、连接板、旋转板、压板，旋转板可通过轴承绕压板旋转，压板上带有通过缺口，可使沉孔、通孔、条形槽、圆角的冲头伸缩，

先将退模板、凸模板旋转，四周圆角的切刀避让开方形胚板四角，冲压通孔、条形槽的冲头与压板上的通过缺口对齐，通孔、条形槽的冲头在冲压时受压力缩回，一次冲压将所有沉孔冲压出；释放压力，退模板上氮气弹簧顶起凸模板，沉孔冲头脱出后，退模板、凸模板再抬起，复位弹簧使通孔、条形槽的冲头伸出；

旋转退模板、凸模板，回正，沉孔的冲头与压板上的通过缺口对齐，沉孔的冲头在冲压时受压力缩回，四周圆角的切刀与方形胚板四角到位对齐，二次冲压将所有通孔、条形槽、圆角冲压出；释放压力，退模板上氮气弹簧顶起凸模板，通孔、条形槽的冲头脱出后，退模板、凸模板再抬起，复位弹簧使沉孔的冲头伸出；

攻丝：将方形胚板放上多轴攻丝机，每个通孔均对应有一个定位销，攻丝的丝锥中心加工有盲孔，盲孔套接在定位销上，多轴驱动多根丝锥攻丝，丝锥套接在定位销上，防止受力不均偏移，

刨边：方形胚板放上刨床的轨道，刨床安装有推拉油缸，推拉油缸推方形胚板水平移动，两侧上下设置有有刨刀，可将对称方向的两个边上下面倒角加工出；将方形胚板旋转90度，可将剩余的两个边倒角加工出。

进一步地，冲压沉孔、通孔、条形槽、圆角步骤中，通过压板上的油槽、轴承可对旋转板添加润滑油，润滑油在旋转时，可通过通孔、条形槽、沉孔的冲头的间隙对冲头润滑，延长冲头使用寿命。

进一步地，冲压沉孔、通孔、条形槽、圆角步骤中，还包括钳式可伸缩销钉，钳式可伸缩销钉安装在旋转板、压板之间上，按压把手，可将销钉缩回，旋转板和压板可相对转动，在旋转到位后松开把手，销钉伸入，限制旋转板、压板的转动。

进一步地，冲压沉孔、通孔、条形槽、圆角步骤中，凹模板上设置有与沉孔对应的凹坑，冲压沉孔时反面凸起进入凹坑，避免对凹模板的损伤。

进一步地，冲压沉孔、通孔、条形槽、圆角步骤中，一次冲压时，凹模板上设置有避让圆角的缺口。

进一步地，攻丝步骤中，定位销安装在可升降的底板上，丝锥下降时按压定位销与底板下降，加工螺纹后，丝锥反转，复位弹簧将底板顶回原位。

进一步地，刨边步骤中，为了保证刨边质量，刨床的导轨两侧设置有多组上下设置的刨刀。

本发明的有益效果：

1、本发明将预应力张拉板传统工艺的8个步骤改为5个步骤，减少了设备的运用，减少了转运工作，减少人工的设置，提高了加工效率；

2、本发明的沉孔、通孔、条形槽、圆角、攻丝均一次定位，同时加工，提高了定位精度，减少了加工时间。

附图说明

图1为本发明所述的预应力张拉板的结构俯视和正视示意图；

图2为本发明所述的旋转模具的装配爆炸示意图；

图3为本发明所述的多轴自定心攻丝的的加工示意图；

图4为本发明所述的预应力张拉板高效高精度加工工艺的步骤流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例详细描述一下本发明的具体内容。

如图4所示，一种预应力张拉板高效高精度加工工艺，所述预应力张拉板包括中心孔、圆角、螺纹通孔、沉孔、条形槽、倒角，其包括以下步骤：

S1.裁剪：采用剪板机对整块钢板，按照要求的边长尺寸，切条再切方板；

S2.冲中心孔:定位后，通过冲压机将中心大圆通孔冲出；

S3.冲压沉孔、通孔、条形槽、圆角：将方形胚板放在模具凹模板上，方形胚板上方依次设置退模板、凸模板、连接板、旋转板、压板，旋转板可通过轴承绕压板旋转，压板上带有通过缺口，可使沉孔、通孔、条形槽、圆角的冲头伸缩，

如图2所示，先将退模板、凸模板旋转，四周圆角的切刀避让开方形胚板四角，冲压通孔、条形槽的冲头与压板上的通过缺口对齐，通孔、条形槽的冲头在冲压时受压力缩回，一次冲压将所有沉孔冲压出；释放压力，退模板上氮气弹簧顶起凸模板，沉孔冲头脱出后，退模板、凸模板再抬起，复位弹簧使通孔、条形槽的冲头伸出；

旋转退模板、凸模板，回正，沉孔的冲头与压板上的通过缺口对齐，沉孔的冲头在冲压时受压力缩回，四周圆角的切刀与方形胚板四角到位对齐，二次冲压将所有通孔、条形槽、圆角冲压出；释放压力，退模板上氮气弹簧顶起凸模板，通孔、条形槽的冲头脱出后，退模板、凸模板再抬起，复位弹簧使沉孔的冲头伸出；

本模板为本公司自主研发，已另案申请发明专利，加工次序经工艺设计而得，沉孔、通孔、条形槽、圆角不可一次冲压，因为沉孔的冲压深度不同，且沉孔与通孔、条形槽连接在一起，条形槽将沉孔冲穿，因此只能将沉孔和通孔、条形槽、圆角分开冲压，而采用两套模具会造成需要两台冲压机，时间浪费且定位不准；也不可将沉孔放在二次冲压，因为若先加工条形槽，冲压沉孔时，条形槽会受挤压变形，因此本公司创造性研发此种旋转模具，一次安装，两次冲压，加工出沉孔、通孔、条形槽、圆角。

S4.攻丝：将方形胚板放上多轴攻丝机，如图3所示，每个通孔均对应有一个定位销，攻丝的丝锥中心加工有盲孔，盲孔套接在定位销上，多轴驱动多根丝锥攻丝，丝锥套接在定位销上，防止受力不均偏移，

如图3所示，此时通孔并不是完整孔，而是带有条形槽缺口，常规丝锥加工会受力不均，造成加工过程中丝锥偏移，加工的螺纹质量较差，或丝锥折断，本公司研发的自定心定位销，可使丝锥在旋转时通过定位销保持定位，从而保证与通孔对齐。

S5.刨边：方形胚板放上刨床的轨道，刨床安装有推拉油缸，推拉油缸推方形胚板水平移动，两侧上下设置有有刨刀，可将对称方向的两个边上下面倒角加工出；将方形胚板旋转90度，可将剩余的两个边倒角加工出。

特别指出的，本张拉板成品的结构与传统站拉板的区别在于，背面有冷冲压沉孔时的凸起，不影响预应力张拉，同时凸起加强了锚压处的厚度，增加了拉力，无需专门铣去。

在实际应用中，S3.冲压沉孔、通孔、条形槽、圆角步骤中，通过压板上的油槽、轴承可对旋转板添加润滑油，润滑油在旋转时，可通过通孔、条形槽、沉孔的冲头的间隙对冲头润滑，延长冲头使用寿命。

在实际应用中，S3.冲压沉孔、通孔、条形槽、圆角步骤中，还包括钳式可伸缩销钉，钳式可伸缩销钉安装在旋转板、压板之间上，按压把手，可将销钉缩回，旋转板和压板可相对转动，在旋转到位后松开把手，销钉伸入，限制旋转板、压板的转动，保证了旋转角度的精准性。

在实际应用中，S3.冲压沉孔、通孔、条形槽、圆角步骤中，凹模板上设置有与沉孔对应的凹坑，冲压沉孔时反面凸起进入凹坑，避免对凹模板的损伤。

在实际应用中，S3.冲压沉孔、通孔、条形槽、圆角步骤中，一次冲压时，凹模板上设置有避让圆角的缺口。

在实际应用中，S4.攻丝步骤中，定位销安装在可升降的底板上，丝锥下降时按压定位销与底板下降，加工螺纹后，丝锥反转，复位弹簧将底板顶回原位。

在实际应用中，S5.刨边步骤中，为了保证刨边质量，刨床的导轨两侧设置有多组上下设置的刨刀。

本发明的工作原理：

本发明为了减少搬运次数，将沉孔、通孔、条形槽、圆角通过一台冲压机冲压，采用独创的旋转、冲头可伸缩模具，计算偏转角度，设计避让缺口，分为一次冲压、二次冲压，分别将沉孔，通孔、条形槽、圆角加工出，加工精度较高；而为了解决攻丝由于底孔带有条形槽缺口的问题，研发了自定心工装，使丝锥在加工过程中与通孔不偏转。刨边采用工件动，刨刀不动的设计，只需两次推动，即可将正反面倒角加工出。

综上所述，本发明减少了张拉板加工步骤，减少了转运工作；沉孔、通孔、条形槽、圆角、攻丝均一次定位，同时加工，提高了定位精度，提高了加工效率。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施方式只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种预应力张拉板高效高精度加工工艺，所述预应力张拉板包括中心孔、圆角、螺纹通孔、沉孔、条形槽、倒角，其特征在于：包括以下步骤：

S1.裁剪：采用剪板机对整块钢板，按照要求的边长尺寸，切条再切方板；

S2.冲中心孔:定位后，通过冲压机将中心大圆通孔冲出；

S3.冲压沉孔、通孔、条形槽、圆角：将方形胚板放在模具凹模板上，方形胚板上方依次设置退模板、凸模板、连接板、旋转板、压板，旋转板可通过轴承绕压板旋转，压板上带有通过缺口，可使沉孔、通孔、条形槽、圆角的冲头伸缩，

先将退模板、凸模板旋转，四周圆角的切刀避让开方形胚板四角，冲压通孔、条形槽的冲头与压板上的通过缺口对齐，通孔、条形槽的冲头在冲压时受压力缩回，一次冲压将所有沉孔冲压出；释放压力，退模板上氮气弹簧顶起凸模板，沉孔冲头脱出后，退模板、凸模板再抬起，复位弹簧使通孔、条形槽的冲头伸出；

旋转退模板、凸模板，回正，沉孔的冲头与压板上的通过缺口对齐，沉孔的冲头在冲压时受压力缩回，四周圆角的切刀与方形胚板四角到位对齐，二次冲压将所有通孔、条形槽、圆角冲压出；释放压力，退模板上氮气弹簧顶起凸模板，通孔、条形槽的冲头脱出后，退模板、凸模板再抬起，复位弹簧使沉孔的冲头伸出；

S4.攻丝：将方形胚板放上多轴攻丝机，每个通孔均对应有一个定位销，攻丝的丝锥中心加工有盲孔，盲孔套接在定位销上，多轴驱动多根丝锥攻丝，丝锥套接在定位销上，防止受力不均偏移，

S5.刨边：方形胚板放上刨床的轨道，刨床安装有推拉油缸，推拉油缸推方形胚板水平移动，两侧上下设置有有刨刀，可将对称方向的两个边上下面倒角加工出；将方形胚板旋转90度，可将剩余的两个边倒角加工出。

2.根据权利要求1所述的一种预应力张拉板高效高精度加工工艺，其特征在于：S3.冲压沉孔、通孔、条形槽、圆角步骤中，通过压板上的油槽、轴承可对旋转板添加润滑油，润滑油在旋转时，可通过通孔、条形槽、沉孔的冲头的间隙对冲头润滑。

3.根据权利要求1或2所述的一种预应力张拉板高效高精度加工工艺，其特征在于：S3.冲压沉孔、通孔、条形槽、圆角步骤中，还包括钳式可伸缩销钉，钳式可伸缩销钉安装在旋转板、压板之间，按压把手，可将销钉缩回，旋转板和压板可相对转动，在旋转到位后松开把手，销钉伸入，限制旋转板、压板的转动。

4.根据权利要求3所述的一种预应力张拉板高效高精度加工工艺，其特征在于：S3.冲压沉孔、通孔、条形槽、圆角步骤中，凹模板上设置有与沉孔对应的凹坑，冲压沉孔时反面凸起进入凹坑，避免对凹模板的损伤。

5.根据权利要求4所述的一种预应力张拉板高效高精度加工工艺，其特征在于：S3.冲压沉孔、通孔、条形槽、圆角步骤中，一次冲压时，凹模板上设置有避让圆角的缺口。

6.根据权利要求1或4所述的一种预应力张拉板高效高精度加工工艺，其特征在于：S4.攻丝步骤中，定位销安装在可升降的底板上，丝锥下降时按压定位销与底板下降，加工螺纹后，丝锥反转，复位弹簧将底板顶回原位。

7.根据权利要求1所述的一种预应力张拉板高效高精度加工工艺，其特征在于：S5.刨边步骤中，刨床的导轨两侧设置有多组上下设置的刨刀。

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