U形支護(hù)螺栓成形模設(shè)計(jì)

■ 賓春雄

U形支護(hù)是現(xiàn)在煤礦中大量使用的安全防護(hù)材料，我公司一直生產(chǎn)U形支護(hù)產(chǎn)品，每年需使用支護(hù)螺栓約15萬件。但該產(chǎn)品使用的螺栓是異形螺栓，工序復(fù)雜，所以我們以前使用的支護(hù)螺栓都是委托專門廠家生產(chǎn)?，F(xiàn)在因?yàn)樯a(chǎn)需要，公司決定該螺栓由我廠自行生產(chǎn)，這樣能增加一定的工作量，同時(shí)還能降低成本。

該螺栓形狀如圖1所示。螺紋部分按平常螺紋加工即可，主要難點(diǎn)在螺栓頭位置，該螺栓頭為不規(guī)則形狀。如果用機(jī)加工方式加工，則需用φ60mm的棒料，按長度下料后，先車螺紋部位，然后再刨螺栓頭圓弧部分，最后刨螺栓頭平面部分，這樣的工藝首先嚴(yán)重浪費(fèi)材料，再者加工難度大，時(shí)間長，浪費(fèi)了大量人力、物力。

經(jīng)研究螺紋部分按平常螺紋加工，螺栓頭采用沖壓加工，專門設(shè)計(jì)一套鎖緊螺栓頭成形模具。該模具由上壓模（見圖2）、胎模（見圖3）、下壓模（見圖4）組成。該螺栓生產(chǎn)工藝流程為：①按計(jì)算好的尺寸下好φ24mm圓棒料（需把異形螺栓頭體積計(jì)算準(zhǔn)確）。②轉(zhuǎn)金工把M24螺紋車好。③轉(zhuǎn)裝配車間，把下壓模放入胎模中固定好，把螺栓頭用高頻電阻爐加熱燒紅，把螺栓放入下壓模中（放入時(shí)必須螺紋部分朝下，燒紅部分朝上）。④起動(dòng)沖壓壓力機(jī)，上壓模下行運(yùn)動(dòng)，把燒紅部分棒料沖壓成形。

圖1 支護(hù)螺栓

圖2 上沖模

開始設(shè)計(jì)下壓模時(shí)，考慮到脫模問題，下壓模分模時(shí)我們按圖4方式分模，但是在使用過程中發(fā)現(xiàn)要把整個(gè)下壓模提起之后才能落料，工人在使用過程中太費(fèi)力，增大了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。于是考慮按圖5的方式把上壓模分模，理論上這樣分模螺栓頭兩個(gè)尖角處會(huì)大過分模處，造成無法脫模。但因?yàn)槁菟^是加熱燒紅后成形的，成形后螺栓頭處還是熱的，而兩尖角處僅比分模處大8.5mm，此時(shí)用小撬棍輕輕敲螺栓應(yīng)該就能脫模了。經(jīng)試驗(yàn)確實(shí)如此，同時(shí)在脫模時(shí)工人只要把尖角那邊下壓模提起即可，極大地方便了工人的工作，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度。

圖3 胎模

圖4 原先分邊方案，此方案脫模費(fèi)力

圖5 最終分邊方案，此方案脫模省力