专利名称：铝合金柄管子钳及其制造方法
技术领域：
本发明属于管子钳形状和材质及其制造工艺的改进。
背景技术：
现有的普通36寸的管子钳由于其形状不合理，使其上有应力集中点，在用力过大的情况下易使其发生断裂。其材质一般有二种，一种是碳素结构钢，另一种是麻钢，两种材质的齿部硬度都不够，碳素结构钢的齿部硬度只能达到47°-53°HRC，麻钢的齿部硬度也只能达到53°-58°HRC，适应不了卡咬高硬度的管材，如硬性操作会使其钳齿发生破损。其钳柄整体的强度也较低，碳素结构钢的钳柄最高强度只能达到2260N.M，麻钢的钳柄最高强度也只能达到3000N.M，而且其柔韧性也不好，遇有需强力扭动时会发生断裂现象，断裂时会造成人身伤害和损坏工件，以上两种材质的管子钳的重量都比较大，增加了工人的劳动强度，对使用者会带来很多不便。其制造方法不完善，所以使钳齿和钳柄的机械性能不佳。
发明内容
本发明的目的是改变管子钳的整体形状和加强筋的形状，管子钳的强度加大，扭矩提高。改变管子钳手柄和钳口的材质，使钳口齿的硬度提高，手柄的强度提高，整体重量降低。改变管子钳的制造工艺，使其技术性能更完善。该管子钳由钳体1、固定钳口2、活动钳口3、调节套4组成，钳体1的外部各个面之间全部为圆弧面过渡，在钳体1手柄1-1的前后侧面上分别开有凹槽1-2，手柄1-1的横截面1-3呈工字形结构，截面1-3两侧的上下凸起分别为外圆弧面1-4，外圆弧面1-4与凹槽1-2的底面通过内圆弧面1-5过渡连接。本发明管子钳的钳柄由铝、硅、铁、铜、锰、镁、锌、钛成份原料组成，按重量百分比各成份分别占如下比例铝60-83、硅4-16、铁0.6-5、铜3-15、锰0.2-3.6、镁0.08-0.25、锌0.08-0.25、钛0.1-1.2。本发明管子钳的钳齿口件由65Mn弹簧钢制成。钳柄的制造方法为按重量百分比取铝60-83、硅4-16、铁0.6-5、铜3-15、锰0.2-3.6、镁0.08-0.25、钛0.1-1.2作钳柄的原料，熔炼后，再经浇铸模具成形，然后淬火4-6小时，时效6-9时。钳口件的制造方法为首先对6 5Mn弹簧钢进行模锻成形，再机械加工，然后对钳齿进行表面渗碳和渗氮处理，渗碳和渗氮的时间为40-80分钟，温度为750-850℃，渗碳和渗氮的深度为0.5-1.5mm。使碳在65Mn弹簧钢内的重量含量达到0.6-1％，氮在65Mn弹簧钢内的重量含量达到0.05-0.3％为止。然后回火，回火时间为8-15分钟，温度为450-550℃。最后进行高频处理，高频处理的温度为250-310℃，频率为254KHZ±20KHZ，时间为20-35分钟。本发明管子钳的钳口齿硬度为58°-64°HRC，其它部位硬度为47-53°HRC。整体强度达3400N.M。而且其柔韧性能也好，重量是同尺寸碳素结构钢管子钳的1/2，是麻钢管子钳的1/3。所以本发明的管子钳使用方便，减轻了工人的劳动强度，避免了人员伤害和对工件的损坏，便于工人操作，钳口齿不易被破坏，能用于高硬度管子的咬合扭动，而且整体扭矩大，不会发生断裂现象，使用寿命长。可广泛用于油田钻井、采油生产和机械、建筑等行业需要齿部硬度高、钳柄扭矩大的地方。其制造方法完善、易掌握、成品率高、便于大批量工业化生产。
图1是本发明的整体结构示意图，图2是图1的A-A剖视图，图3是图1的B-B剖视图。
具体实施例方式
一本实施方式由钳体1、固定钳口2、活动钳口3、调节套4组成，钳体1的各个面之间全部为圆弧面过渡，在钳体1手柄1-1的前后侧面上分别开有凹槽1-2，手柄1-1的横截面1-3呈工字形结构，工字形结构截面1-3两侧的上下凸起分别为外圆弧面1-4，外圆弧面1-4与凹槽1-2的底面通过内圆弧面1-5过渡连接。外圆弧面1-4的半径R1为6-10mm，内圆弧面1-5的半径R2为3-5mm。钳体1与固定钳口2由销钉5固定连接在一起，钳体1与固定钳口2之间为圆弧形接触面6，圆弧形接触面6的半径Ra为90±2mm。活动钳口3上设有圆弧结构的加强筋3-1，加强筋3-1的截面外侧为外圆弧面3-2，外圆弧面3-2与活动钳口3的前后侧面3-3通过内圆弧面3-4过渡连接。外圆弧面3-2的半径R4为7-15mm，内圆弧面3-4的半径R5为10-50mm，加强筋3-1可增加活动钳口3的强度。
具体实施方式
二本实施方式管子的钳柄由铝、铁、铜、锰、镁、锌、钛原料组成，按重百分比各成份分别占如下比例铝80、硅7、铁4、铜7、锰1、镁0.2、锌0.2、钛0.6。管子钳的钳口件由65Mn弹簧钢制成。
具体实施方式
三本实施方式钳柄的制造方法为按重量百分比取双零铝82、硅7、铁2、铜7、锰1、镁0.2、锌0.2、钛0.6作管子钳柄的原料，熔炼后，再经浇铸模具成形，然后淬火5小时，再时效7小时，经表面加工后即可。钳口件的制造方法为先对65Mn弹簧钢进行模锻成形，再机械加工，然后对钳口齿进行表面渗碳和渗氮处理，渗碳和渗氮时间为50分钟，温度为800℃，渗碳和渗氮的深度为1mm，使碳在65Mn弹簧钢内的重量含量达到0.8％，氮在65Mn弹簧钢内的重量含量达到0.1％为止。然后回火，回火时间为12分钟，温度为500℃，最后进行高频处理，高频处理的温度为300℃，频率为254KHZ，时间为30分钟。
权利要求
1.铝合金柄管子钳，它由钳体(1)、固定钳口(2)、活动钳口(3)、调节套(4)组成，其特征在于钳体(1)的外部各个面之间全部为圆弧面过渡，在钳体(1)手柄(1-1)的前后侧面上分别开有凹槽(1-2)，手柄(1-1)的横截面(1-3)呈工字形结构，截面(1-3)两侧的上下凸起分别为外圆弧面(1-4)，外圆弧面(1-4)与凹槽(1-2)的底面通过内圆弧面(1-5)过渡连接。
2.根据权利要求1所述的铝合金柄管子钳，其特征在于外圆弧面(1-4)的半径R1为6-10mm，内圆弧面(1-5)的半径R2为3-5mm。
3.根据权利要求1所述的铝合金柄管子钳，其特征在于钳体(1)与固定钳口(2)之间为圆弧形接触面(6)，圆弧形接触面(6)的半径R3为90±2mm。
4.根据权利要求1所述的铝合金柄管子钳，其特征在于活动钳口(3)上设有圆弧结构的加强筋(3-1)，加强筋(3-1)的截面外侧为外圆弧面(3-2)，外圆弧面(3-2)与活动钳口(3)的前后侧面(3-3)通过内圆弧面(3-4)过渡连接，外圆弧面(3-2)的半径R4为7-15mm，内圆弧面(3-4)的半径R5为10-50mm，
5.铝合金柄管子钳，其特征在于钳柄由铝、硅、铁、铜、锰、镁、锌、钛成份原料组成，按重量百分比各成份分别占如下比例铝60-83、硅4-16、铁0.6-5、铜3-15、锰0.2-3.6、镁0.08-0.25、锌0.08-0.25、钛0.1-1.2。
6.根据权利要求5所述的铝合金柄管子钳，其特征在于钳齿口件由65Mn弹簧钢制成。
7.铝合金柄管子钳的制造方法，钳口件的制造方法为首先对65Mn弹簧钢进行模锻成形，再机械加工，其特征在于然后对钳齿进行表面渗碳和渗氮处理，渗碳和渗氮的时间为40-80分钟，温度为750-850℃，渗碳和渗氮的深度为0.5-1.5mm，使碳在65Mn弹簧钢内的重量含量达到0.6-1％，氮在65MnM弹簧钢内的重量含量达到0.05-0.3％为止，然后回火，回火时间为8-15分钟，温度为450-550℃，最后进行高频处理，高频处理的温度为250-310℃，频率为254KHZ±20KHZ，时间为20-35分钟。
8.根据权利要求7所述的铝合金柄管子钳的制造方法，其特征在于钳柄的制造方法为按重量百分比取铝60-83、硅4-16、铁0.6-5、铜3-15、锰0.2-3.6、镁0.08-0.25、钛0.1-1.2作钳柄的原料，熔炼后，再经浇铸模具成形，然后淬火4-6小时，时效6-9时。
全文摘要
铝合金柄管子钳及其制造方法,它属于管子钳形状和材质及其制造工艺的改进。钳体(1)的外部各个面之间全部为圆弧面过渡,手柄(1－1)的前后侧面上分别开有凹槽(1－2),手柄的横截面(1－3)两侧的上下凸起分别为外圆弧面(1－4),外圆弧面与凹槽的底面通过内圆弧面(1－5)过渡连接。钳柄由重量百分比原料铝60－83、硅4－16、铁0.6－5、铜3－15、锰0.2－3.6、镁0.08－0.25、锌0..08－0.25、钛0.1－1.2组成。钳口件的制造方法:对钳齿进行表面渗碳和渗氮,碳和氮在65Mn弹簧钢内的重量含量分别为0.6－1%和0.05－0.3%。然后回火,最后进行高频处理。该管子钳整体扭矩大,不会发生断裂现象,齿口硬度高、重量轻。其制造方法完善、成品率高。
文档编号C23C8/20GK1328902SQ0112801
公开日2002年1月2日 申请日期2001年8月6日 优先权日2001年8月6日
发明者贾天民 申请人:贾天民