一種推磨式扳手及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種推磨式扳手及其制備方法，包括套筒、扳手連桿以及與扳手連桿垂直設(shè)置的手握桿，套筒與扳手連桿之間設(shè)置有活動(dòng)連桿，活動(dòng)連桿一端插固在套筒上，另一端與扳手連桿首端鉸接連接，手握桿位于扳手連桿末端并與扳手連桿連為一體，手握桿與活動(dòng)連桿垂直設(shè)置；其中，套筒、扳手連桿、手握桿和活動(dòng)連桿的材料為鉻釩鋼。本發(fā)明推磨式扳手設(shè)計(jì)合理、使用起來(lái)方便、省力而且機(jī)械性能好、使用壽命長(zhǎng)。
【專利說(shuō)明】一種推磨式扳手及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于五金工具【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種扳手及其制備方法，尤其涉及一種推磨式扳手及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]扳手是一種常用的安裝與拆卸工具。利用杠桿原理擰轉(zhuǎn)螺栓、螺釘、螺母和其他螺紋緊持螺栓或螺母的開(kāi)口或套孔固件的手工工具。扳手通常在柄部的一端或兩端制有夾柄部施加外力柄部施加外力，就能擰轉(zhuǎn)螺栓或螺母持螺栓或螺母的開(kāi)口或套孔。使用時(shí)沿螺紋旋轉(zhuǎn)方向在柄部施加外力，就能擰轉(zhuǎn)螺栓或螺母。
[0003]目前市場(chǎng)上的常用扳手主要有呆扳手、活動(dòng)扳手、套筒扳手等。該些扳手在一般情況下都能完成螺母擰緊或擰松的工作，但在空間狹窄的工作環(huán)境下，該些扳手在擰螺母的過(guò)程中不能進(jìn)行360°旋轉(zhuǎn)?，F(xiàn)有的大多數(shù)套筒扳手包括連為一體的套筒和扳手連桿，扳手連桿的形狀呈“直桿型”。上述的套筒扳手結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，加工成本較大且工人在使用該套筒扳手時(shí)往往需要用上較大的力，這樣就容易使扳手連桿變形或?qū)馐诌B桿掰斷，在操作過(guò)程中，需經(jīng)常調(diào)整扳手與螺母之間的相對(duì)位置，使得扳手使用起來(lái)比較麻煩，降低了工作效率。此外，為讓工人使用扳手更加方便，有人在扳手連桿末端穿設(shè)有與扳手連桿垂直設(shè)置的手握桿，在需要使用扳手的時(shí)候，先將套筒套在螺母上，再將手握桿插入扳手連桿末端，在扳手使用過(guò)后，手握桿被卸下并很容易被工人放置到一旁角落，這樣就容易導(dǎo)致手握桿丟失，設(shè)計(jì)不合理且影響工作效率。
[0004]而且，目前市面上流通較多的扳手多為采用碳鋼制成，機(jī)械性能和質(zhì)量一般，硬度和耐磨性較差。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間使用后，會(huì)出現(xiàn)較為嚴(yán)重的磨損和腐蝕現(xiàn)象，造成卡位不準(zhǔn)，扳手運(yùn)作不靈活的現(xiàn)象，扳手的使用壽命較短。
[0005]綜上所述，為解決現(xiàn)有扳手結(jié)構(gòu)和材料上的不足，需要設(shè)計(jì)一種設(shè)計(jì)合理、使用起來(lái)方便、省力而且機(jī)械性能好、使用壽命長(zhǎng)推磨式扳手。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有的技術(shù)存在上述問(wèn)題，提出了一種設(shè)計(jì)合理、使用起來(lái)方便、省力而且機(jī)械性能好、使用壽命長(zhǎng)的推磨式扳手。
[0007]本發(fā)明的目的可通過(guò)下列技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):一種推磨式扳手，包括套筒、扳手連桿以及與扳手連桿垂直設(shè)置的手握桿，所述套筒與扳手連桿之間設(shè)置有活動(dòng)連桿，所述活動(dòng)連桿一端插固在套筒上，另一端與扳手連桿首端鉸接連接，所述手握桿位于扳手連桿末端并與扳手連桿連為一體，所述手握桿與活動(dòng)連桿垂直設(shè)置；其中，所述套筒、扳手連桿、手握桿和活動(dòng)連桿的材料為鉻釩鋼，所述鉻釩鋼由以下質(zhì)量百分比的成分組成:c:0.3-0.4%，Cr:5.5-6.5%, V:1.0-1.6%, Cu:0.2-0.4%, S1:0.4-0.55%, Mn:0.9-1.1%，T1:0.01-0.04%,S^0.03%, P^0.03%，余量為Fe以及不可避免的雜質(zhì)元素。
[0008]作為優(yōu)選，所述活動(dòng)連桿面朝套筒的端面向套筒方向延伸形成方形凸塊，所述套筒面朝活動(dòng)連桿的端面上開(kāi)設(shè)有與方形凸塊相配合的方形孔，所述活動(dòng)連桿面朝扳手連桿的端面向扳手連桿方向延伸形成螺桿且螺桿貫穿通過(guò)扳手連桿首端，所述螺桿上安裝有固定螺母，所述方形凸塊和螺桿分列在活動(dòng)連桿兩側(cè)。
[0009]作為優(yōu)選，所述套筒背離活動(dòng)連桿的端面上開(kāi)設(shè)有用于擰緊或擰松工作螺母的螺母套孔。
[0010]作為優(yōu)選，所述套筒、扳手連桿、手握桿和活動(dòng)連桿的材料為鉻釩鋼，所述鉻釩鋼由以下質(zhì)量百分比的成分組成:c:0.32-0.36%, Cr:5.8-6.2%, V:1.2-1.5%, Cu:0.2-0.3%,Si:0.4-0.45%, Mn:0.9-1.0%, T1:0.02-0.04%, S ≤ 0.03%, P ≤ 0.03%，余量為 Fe 以及不可
避免的雜質(zhì)元素。
[0011]C是影響鉻釩鋼機(jī)械性能的關(guān)鍵元素之一，尤其對(duì)鉻釩鋼硬度和沖擊韌性的影響最為明顯。鉻釩鋼的硬度隨著碳含量的增加而顯著上升，但是其沖擊韌性則出現(xiàn)較大幅度降低。為了使鉻釩鋼具有較高硬度的同時(shí)具有較高的沖擊韌性，經(jīng)研究表明，C含量控制在
0.3-0.4%的范圍內(nèi)較為合適。
[0012]Cr是與鉻釩鋼中的C形成高硬度碳化物的重要元素之一。它與鉻釩鋼中的其它合金元素共同固溶強(qiáng)化機(jī)體組織，同時(shí)還提高鉻釩鋼的淬透性和抗腐蝕性能。鉻釩鋼的硬度隨Cr / C的增加而大幅度提高，沖擊韌性則先升高后降低。為獲得最佳硬度、沖擊韌性、綜合耐磨性能，經(jīng)研究表明，Cr含量控制在5.5-6.5%范圍內(nèi)效果較為理想。
[0013]V是強(qiáng)烈形成高硬度碳化物的元素，并能細(xì)化組織晶粒，提高回火穩(wěn)定性；同時(shí)改善沖擊韌性和抑制回火脆性。經(jīng)研究表明，本發(fā)明將V含量控制在1.0-1.6%范圍內(nèi)得到的鉻釩鋼性能較為理想。
[0014]Cu是固溶強(qiáng)化基體的主要元素，同時(shí)Cu能提高鉻釩鋼的淬透性。為使鉻釩鋼具有較高的綜合性能，本發(fā)明將Cu含量控制在0.2-0.4%范圍內(nèi)較為合適。
[0015]Si是顯著固容強(qiáng)化組織機(jī)體提高鉻釩鋼強(qiáng)度的主要元素之一。但是，Si含量加入量不能過(guò)高，否則會(huì)使鉻釩鋼脆性加大，同時(shí)使鉻釩鋼熱處理后的綜合機(jī)械性能大幅度降低。經(jīng)研究表明，將Si含量控制在本發(fā)明范圍效果較好。
[0016]Mn是擴(kuò)大材料奧氏體相區(qū)，也是提高鉻釩鋼淬透性和強(qiáng)度的元素之一。如果Mn含量加入過(guò)高，會(huì)顯著增加殘余奧氏體量，降低鉻釩鋼的硬度。因此，本發(fā)明將Mn的加入量控制在0.9-1.1%的范圍內(nèi)。
[0017]在本發(fā)明鉻釩鋼中加入微量的Ti能強(qiáng)烈細(xì)化組織品粒，顯著提高鉻釩鋼的沖擊韌性，但是如果Ti加入量過(guò)多，則會(huì)使用鉻釩鋼制成的推磨式扳手在使用過(guò)程中更容易脆斷。因此，經(jīng)過(guò)研究后確定將Ti的添加量控制在本發(fā)明范圍內(nèi)。
[0018]本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供上述推磨式扳手的制備方法，所述制備方法包括以下步驟:
[0019]S1:按上述鉻釩鋼的組成成分及質(zhì)量百分比稱取釩鐵、鉻鐵、硅鐵、錳鐵和鈦鐵；
[0020]S2:在熔煉爐中加入造渣劑，待爐料熔化后進(jìn)行扒渣，然后將上述稱好的鉻鐵和釩鐵加入熔煉爐中，待其熔化后加入硅鐵和錳鐵，全部熔化后出爐澆注，出爐溫度為1600-1680°C，出爐前將碾碎的鈦鐵放入澆包內(nèi)；
[0021]S3:將套筒、扳手連桿、手握桿和活動(dòng)連桿的模具加熱至260-430°C，然后將上述鋼液倒入模具中澆注成套筒坯件、扳手連桿坯件、手握桿坯件和活動(dòng)連桿坯件，澆注溫度為1580-1620°C ；
[0022]S4:將上述制得的套筒坯件、扳手連桿坯件、手握桿坯件和活動(dòng)連桿坯件進(jìn)行熱處理，得到套筒、扳手連桿、手握桿和活動(dòng)連桿，最后將套筒、扳手連桿、手握桿和活動(dòng)連桿組裝成最終產(chǎn)品推磨式扳手。
[0023]作為優(yōu)選，步驟S2中所述的造渣劑為石灰石、石英砂、碎玻璃、白云石、石灰中的一種或多種。在煉鋼過(guò)程中加入造渣劑，形成爐渣，鋼中的雜質(zhì)被分離出來(lái)后進(jìn)入爐渣，因?yàn)闋t渣比重輕，飄浮在鋼水上面，就比較容易除去。另外爐渣還可以保護(hù)鋼水不和大氣直接接觸，還可以降低含碳量，降低硫、磷等的含量。
[0024]作為優(yōu)選，步驟S3中鋼液倒入模具后立即在鋼液表面拋撒鋼液質(zhì)量0.1-0.3%的聚渣劑。聚渣劑可以使殘余鋼渣迅速聚集，能進(jìn)一步凈化鋼液，同時(shí)形成一層保溫覆蓋膜，有利于套筒、扳手連桿、手握桿和活動(dòng)連桿澆注成型。
[0025]作為優(yōu)選，步驟S4中所述的熱處理包括淬火和回火。
[0026]作為優(yōu)選，所述淬火是在950-1030 °C條件下先進(jìn)行霧淬4_8min，然后風(fēng)淬12-18min。
[0027]作為優(yōu)選，所述回火溫度為260_300°C，回火時(shí)間為3_5h。
[0028]基于上述技術(shù)方案，本發(fā)明實(shí)施例至少可以產(chǎn)生如下技術(shù)效果:結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，手握桿與扳手連桿連為一體，使得手握桿不容易丟失且能使得扳手使用起來(lái)更加方便和舒適；套筒通過(guò)活動(dòng)連桿與扳手連桿相連，方便工人根基實(shí)際需求來(lái)更換套筒，便于清潔且提高了工作效率；使用過(guò)程中，相比于現(xiàn)有技術(shù)中“直桿型”的扳手，本發(fā)明中扳手的形狀基本呈“L”形或“J”形，這樣就使得手握桿與套筒之間的力臂變長(zhǎng)，使得工人使用扳手更加省力，減少了扳手的破損率；扳手連桿通過(guò)螺桿、固定螺母與活動(dòng)連桿鉸接連接，安裝和更換都比較方便；套筒與活動(dòng)連桿結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)合理，加工起來(lái)比較方便，節(jié)約了成本；套筒、扳手連桿、手握桿和活動(dòng)連桿采用鉻釩鋼材料制成，而且本發(fā)明鉻釩鋼的組成成分及其質(zhì)量百分比配伍合理，制成的最終產(chǎn)品推磨式扳手硬度高、沖擊韌性好、耐磨性和耐腐蝕性能良好，使用過(guò)程中不會(huì)因?yàn)殚L(zhǎng)期使用造成磨損和腐蝕嚴(yán)重導(dǎo)致卡位不準(zhǔn)確，延長(zhǎng)了推磨式扳手的使用壽命。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0029]此處所說(shuō)明的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0030]圖1是本發(fā)明一較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0031]圖2是本發(fā)明一較佳實(shí)施例的爆炸圖。
[0032]圖3是本發(fā)明一較佳實(shí)施例中套筒的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0033]圖4是圖3中A-A處的剖視圖。
[0034]附圖標(biāo)記:10、套筒；11、方形孔；12、螺母套孔；20、扳手連桿；30、手握桿；40、活動(dòng)連桿；41、方形凸塊；42、螺桿；50、固定螺母。
【具體實(shí)施方式】
[0035]以下是本發(fā)明的具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的描述，但本發(fā)明并不限于這些實(shí)施例。
[0036]如圖1和圖2所示,本推磨式扳手包括套筒10、扳手連桿20以及與扳手連桿20垂直設(shè)置的手握桿30，套筒10與扳手連桿20之間設(shè)置有活動(dòng)連桿40，活動(dòng)連桿40 —端插固在套筒10上，另一端與扳手連桿20首端鉸接連接,手握桿30位于扳手連桿20末端并與扳手連桿20連為一體，手握桿30與活動(dòng)連桿40垂直設(shè)置。
[0037]扳手結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，手握桿30與扳手連桿20連為一體，使得手握桿30不容易丟失且能使得扳手使用起來(lái)更加方便和舒適；套筒10通過(guò)活動(dòng)連桿40與扳手連桿20相連，方便工人根基實(shí)際需求來(lái)更換套筒10，便于清潔且提高了工作效率；使用過(guò)程中，相比于現(xiàn)有技術(shù)中“直桿型”的扳手，本案中扳手的形狀基本呈“L”形或“J”形。如圖1所示，LI類似于現(xiàn)有技術(shù)中扳手的力臂長(zhǎng)度，L2為本案中扳手的力臂長(zhǎng)度，本案的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使得手握桿30與套筒10之間的力臂變長(zhǎng)，使得工人使用扳手更加省力，減少了扳手的破損率。
[0038]優(yōu)選地，活動(dòng)連桿40面朝套筒10的端面向套筒10方向延伸形成方形凸塊41，如圖3和圖4所示，套筒10面朝活動(dòng)連桿40的端面上開(kāi)設(shè)有與方形凸塊41相配合的方形孔11。使用過(guò)程中，活動(dòng)連桿40通過(guò)方形凸塊41插固在方形孔11內(nèi)，設(shè)計(jì)合理且安裝方便?；顒?dòng)連桿40面朝扳手連桿20的端面向扳手連桿20方向延伸形成螺桿42且螺桿42貫穿通過(guò)扳手連桿20首端，螺桿42上安裝有固定螺母50，方形凸塊41和螺桿42分列在活動(dòng)連桿40兩側(cè)。扳手連桿20通過(guò)螺桿42、固定螺母50與活動(dòng)連桿40鉸接連接，安裝和更換都比較方便。
[0039]進(jìn)一步優(yōu)選地，套筒10背離活動(dòng)連桿40的端面上開(kāi)設(shè)有用于擰緊或擰松工作螺母的螺母套孔12，套筒10結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且設(shè)計(jì)合理，加工起來(lái)比較方便，節(jié)約了成本。
[0040]本推磨式扳手在初始狀態(tài)下，工作前根據(jù)工作螺母尺寸大小選擇套筒10的尺寸，然后將套筒10放到需擰動(dòng)的工作螺母上，推動(dòng)手握桿30，手握桿30將作用力傳到扳手連桿20上，扳手連桿20再將作用力傳到活動(dòng)連桿40上，扳手連桿20帶動(dòng)活動(dòng)連桿40轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而活動(dòng)連桿40帶動(dòng)套筒10轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使得套筒10里的工作螺母旋轉(zhuǎn)，完成擰動(dòng)工作螺母的動(dòng)作。
[0041]本案可以結(jié)合套筒10可隨意更換尺寸的優(yōu)點(diǎn)以及古代推磨的方法，使得本推磨式扳手在空間有限的工作環(huán)境下能實(shí)現(xiàn)360°旋轉(zhuǎn)，使用過(guò)程中非常的方便靈活，有效地提高了工作效率，省時(shí)省力。
[0042]其中，本發(fā)明所述套筒10、扳手連桿20、手握桿30和活動(dòng)連桿40的材料為鉻釩鋼，所述鉻釩鋼由以下質(zhì)量百分比的成分組成:c:0.3-0.4%，Cr:5.5-6.5%，V:1.0-1.6%，Cu:0.2-0.4%, Si:0.4-0.55%, Mn:0.9-1.1%，Ti:0.01-0.04%, S ≤ 0.03%, P ≤ 0.03%，余量為Fe以及不可避免的雜質(zhì)元素。
[0043]表1本發(fā)明實(shí)施例1-4鉻釩鋼的組成成分及其質(zhì)量百分比
[0044]
【權(quán)利要求】
1.一種推磨式扳手，包括套筒、扳手連桿以及與扳手連桿垂直設(shè)置的手握桿，其特征在于，所述套筒與扳手連桿之間設(shè)置有活動(dòng)連桿，所述活動(dòng)連桿一端插固在套筒上，另一端與板手連桿首％5絞接連接，所述手握桿位于板手連桿末并與板手連桿連為一體，所述手握桿與活動(dòng)連桿垂直設(shè)置；其中，所述套筒、扳手連桿、手握桿和活動(dòng)連桿的材料為鉻釩鋼，所述鉻釩鋼由以下質(zhì)量百分比的成分組成:c:0.3-0.4%，Cr:5.5-6.5%，V:1.0-1.6%，Cu:0.2-0.4%, Si:0.4-0.55%, Mn:0.9-1.1%, Ti:0.01-0.04%，S ≤ 0.03%，P ≤ 0.03%，余量為 Fe以及不可避免的雜質(zhì)元素。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種推磨式扳手，其特征在于，所述活動(dòng)連桿面朝套筒的端面向套筒方向延伸形成方形凸塊，所述套筒面朝活動(dòng)連桿的端面上開(kāi)設(shè)有與方形凸塊相配合的方形孔，所述活動(dòng)連桿面朝扳手連桿的端面向扳手連桿方向延伸形成螺桿且螺桿貫穿通過(guò)扳手連桿首端，所述螺桿上安裝有固定螺母，所述方形凸塊和螺桿分列在活動(dòng)連桿兩側(cè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種推磨式扳手，其特征在于，所述套筒背離活動(dòng)連桿的端面上開(kāi)設(shè)有用于擰緊或擰松工作螺母的螺母套孔。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種推磨式扳手，其特征在于，所述套筒、扳手連桿、手握桿和活動(dòng)連桿的材料為鉻釩鋼，所述鉻釩鋼由以下質(zhì)量百分比的成分組成:C:0.32-0.36%，Cr:5.8-6.2%, V:1.2-1.5%, Cu:0.2-0.3%, S1:0.4-0.45%, Mn:0.9-1.0%, T1:0.02-0.04%,S^0.03%, P^0.03%，余量為Fe以及不可避免的雜質(zhì)元素。
5.一種推磨式扳手的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括以下步驟: 51:按權(quán)利要求1所述的鉻釩鋼的組成成分及質(zhì)量百分比稱取釩鐵、鉻鐵、硅鐵、錳鐵和欽鐵； 52:在熔煉爐中加入造渣劑，待爐料熔化后進(jìn)行扒渣，然后將上述稱好的鉻鐵和釩鐵加入熔煉爐中，待其熔化后加入硅鐵和錳鐵，全部熔化后出爐澆注，出爐溫度為1600-1680°C，出爐前將碾碎的鈦鐵放入澆包內(nèi)； S3:將套筒、扳手連桿、手握桿和活動(dòng)連桿的模具加熱至260-430°C，然后將上述鋼液倒入模具中澆注成套筒坯件、扳手連桿坯件、手握桿坯件和活動(dòng)連桿坯件，澆注溫度為1580-1620°C ； S4:將上述制得的套筒坯件、扳手連桿坯件、手握桿坯件和活動(dòng)連桿坯件進(jìn)行熱處理，得到套筒、扳手連桿、手握桿和活動(dòng)連桿，最后將套筒、扳手連桿、手握桿和活動(dòng)連桿組裝成最終產(chǎn)品推磨式扳手。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種推磨式扳手的制備方法，其特征在于，步驟S2中所述的造渣劑為石灰石、石 英砂、碎玻璃、白云石、石灰中的一種或多種。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種推磨式扳手的制備方法，其特征在于，步驟S3中鋼液倒入模具后立即在鋼液表面拋撒鋼液質(zhì)量0.1-0.3%的聚渣劑。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種推磨式扳手的制備方法，其特征在于，步驟S4中所述的熱處理包括淬火和回火。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種推磨式扳手的制備方法，其特征在于，所述淬火是在950-1030°C條件下先進(jìn)行霧淬4-8min，然后風(fēng)淬12_18min。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種推磨式扳手的制備方法，其特征在于，所述回火溫度為260-300°C，回火時(shí)間為3-5h。
【文檔編號(hào)】C22C38/28GK103753458SQ201410024687
【公開(kāi)日】2014年4月30日 申請(qǐng)日期:2014年1月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月20日
【發(fā)明者】盛漢姣, 彭宏達(dá), 陳曉平, 胡如夫 申請(qǐng)人:寧波工程學(xué)院