[发明专利]带不锈钢套的高强悬浮式单体液压支柱及套层复合方法

说明书

本发明公开一种带不锈钢套的高强悬浮式单体液压支柱及套层复合方法，涉及冷塑加工领域，利用组合冷拔模具中内模的外圆锥度与圆台型凹口的内圆锥度相同，推动内模沿圆台型凹口的轴向方向向圆台型凹口的小口端运动到达一定位置受外模径向挤压力缩径达到要求的模具尺寸，将安装好不锈钢套的活柱通过模具内孔挤压缩径达到定径、复合的目的；完成复合后再拉动内模向外模圆台型凹口的大口端移动，使内模自然弹回到自由状态下回弹扩径，而脱离被复合不锈钢套的活柱完成脱模；通过变径模具一次冷拔便可实现不锈钢套与活柱的复合，复合后的活柱总壁厚增加，复合层硬度远高于活柱本体，有效解决了现有技术由于脱模形成二次挤压而破坏复合工件的技术问题。

技术领域

本发明涉及冷塑加工技术领域，特别是涉及一种带不锈钢套的高强悬浮式单体液压支柱及套层复合方法。

背景技术

悬浮式单体液压支柱是外注式单体液压支柱的一种，是高档机械化普采工作面的配套设备，也是综采工作面的端头支护设备；其适用于煤矿回采工作面的顶板支护、综采工作面的端头支护、巷道掘进的超前支护。悬浮式单体液压支柱的活柱外表面的镀层(镀铬或镀锌镍合金)在井下潮湿的工作介质中受酸、碱等离子的锈蚀作用磨损密封件，进而影响悬浮式单体液压支柱密封性能，因此使用一段周期后，必须升井重新电镀，每一次电镀过程又会产生经济费用且对环境产生一定污染，而且锈蚀严重无法进行修复的，只能进行报废处理。此外，传统的悬浮式单体液压支柱，活柱因其选用标准材型和造价等原因壁厚较薄且是整个悬浮支柱强度最薄弱的环节，母材硬度不够坚硬，不能够防炮崩、防划伤，在井下采煤工作使用中受冲击矿压影响下以产生活柱弯曲、甚至折断，严重威胁井下矿工生命安全。

为解决上述技术问题，现有技术中在活柱体的外壁复合加装防腐层，通过将制成的不锈钢套以动配合的配合尺寸装配于加工好的活柱表面上，再将小于工件尺寸的冷拔模具沿装配口向活塞底部运动达到不锈钢套缩径与活柱体紧密复合的目的。在复合过程中因底部的活塞外径大于需加装防腐层的活柱外径，不能够进行通孔复合加工，冷拔模具行至活塞底端后必须返回向入口运动退出工件方可形成脱模，这样模具便会对复合工件产生二次冷加工；因第一次冷拔复合时，不锈钢外套的底层已经被挤压缩径镶嵌于活柱体外表的加工细牙螺纹中，脱模过程产生的二次挤压会使第一次冷拔挤压成的细牙镶嵌螺纹被迫形成第二次错峰乱牙镶嵌，导致已镶嵌完毕的不锈钢套被第二次延展与活柱体脱离，反而失去了第一次冷拔复合时紧密结合的镶嵌层。

相应的，现有技术中在解决工件与套层之间的复合问题时，都存在上述二次挤压的技术问题，如何避免脱模过程产生二次挤压对第一次冷拔复合时紧密结合的镶嵌层产生破坏是亟待解决的一个技术问题。

发明内容

为解决以上技术问题，本发明提供一种带不锈钢套的高强悬浮式单体液压支柱及套层复合方法，通过变径模具一次冷拔便可实现活柱与不锈钢套的复合，使复合后的活柱总壁厚增加，复合层硬度远高于活柱本体。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种带不锈钢套的高强悬浮式单体液压支柱及套层复合方法，带不锈钢套的高强悬浮式单体液压支柱的套层复合方法基于一种组合冷拔模具，所述组合冷拔模具包括内模和外模，所述外模的一端开设有圆台型凹口，所述外模的另一端开设有与所述圆台型凹口连通的外模加工圆孔，所述外模加工圆孔位于所述圆台型凹口的小口端，所述圆台型凹口的小口端直径大于所述外模加工圆孔的直径；所述内模为圆台型内模，且所述内模外侧壁的锥度与所述圆台型凹口的内侧壁的锥度相同，所述内模的大口端直径等于所述圆台型凹口的大口端直径，所述圆台型凹口的轴向深度大于所述内模的轴向高度；所述内模内沿轴向开设有内圆孔，所述内圆孔的直径不大于所述外模加工圆孔的直径；所述圆台型凹口内用于卡放所述内模，且在所述圆台型凹口对所述内模产生径向挤压之前，所述内圆孔的直径大于待复合不锈钢套的直径，在所述内模从所述圆台型凹口的大口端向所述圆台型凹口的小口端移动过程中，所述内模受到所述外模的径向挤压力逐渐增大，所述内圆孔直径逐渐变小且所述内圆孔的直径能够被压缩至小于所述待复合不锈钢套的直径并使所述待复合不锈钢套紧密复合在所述高强悬浮式单体液压支柱的活柱上。