[发明专利]钢筋头部镦粗工艺及其钢筋镦粗机

说明书

本发明公开了一种钢筋头部镦粗工艺及其钢筋镦粗机，夹紧模具具有能打开及闭合的夹紧腔体，镦粗模具具有固定式闭合腔体结构的成型腔体，在夹紧模具打开夹紧腔体状态下，将待镦粗钢筋穿插在夹紧腔体和镦粗模具的成型腔体上，夹紧模具闭合夹紧腔体并夹持固定在待镦粗钢筋的夹持段，镦粗动力装置通过活塞上安装的镦头开始执行镦粗作业，并使镦头伸入至成型腔体内镦压钢筋头部在成型腔体内镦粗形变形成镦粗段，完成镦粗动作。本发明实现对钢筋镦粗直径和截面形状的精确控制，提高钢筋头部镦粗品质和效率。

技术领域

本发明是有关于金属长杆件，特别是建筑钢筋的头部冷镦或热镦，更具体的说，涉及一种钢筋头部镦粗工艺及其钢筋镦粗机。

背景技术

1.在建筑工程中，最常见的钢筋机械连接为钢筋的螺纹连接，即在钢筋头部加工螺纹后利用有内螺纹的套筒即可实现钢筋的相互连接，连接强度应大于钢筋母材的强度。

2.由于钢筋有横肋和纵肋，加工螺纹必须先消除这些肋，导致无论是采用切削还是滚压加工的螺纹的最终截面积都小于钢筋母材的截面积，强度降低。

3.为了加工的螺纹最终截面积不小于钢筋母材的截面积，需要将钢筋头部的直径增大，冷镦或者热镦可以实现钢筋头部直径增大，称为镦粗。

4.钢筋不同于一般有着精准尺寸的工业制品，相同规格的钢筋，由于生产厂家，生产标准的不同，钢筋的外径，横肋和纵肋的形状、高度，以及钢筋的基圆截面都会存在加大差异和偏差，利用镦粗工艺不但可以增大钢筋头部的截面积，另一个重要功能是可以把这类差异和偏差统一修正到标准的镦粗直径和基圆截面，便于后续加工出合格的螺纹。

如美国专利文件US7313942B2中图3和图4的两个实施例，两种结构的区别在于：合模方式的不同，第一种通过单独的一个油缸合模，第二种通过楔形块及楔形滑道合模，但都是为了提供足够大的合模力(合模锁紧力)。

两种结构的共同点在于：1.模具在钢筋通过的轴向上分为两半，打开时放入钢筋或完成镦粗后取出钢筋，模具合模时形成夹紧腔体和镦粗成型腔体，进行镦粗。2.夹紧模和镦粗模均分为两半，装在同样分为两半的模座上，模座合模时则两半夹紧模闭合构成夹紧腔体，镦粗模两半同样闭合构成成型腔体，由于夹紧模和镦粗模装在同一模座上，模座的开合即是夹紧模和镦粗模的开合。

现有结构的缺陷在于：1.模具合模时合模力的作用分为两部分，一部分为用于夹紧抵消镦粗油缸的轴向镦粗力，确保钢筋在镦粗过程不会在轴向上滑动，另一部分为随着钢筋在镦粗模中胀大，胀大的钢筋会作用在成型模腔体内对镦粗模产生撑开力，合模力等于这两个力的合力。由于镦粗过程中钢筋径向的撑开力会非常大，需要巨大的合模力。2.由于钢筋直径存在偏差，但夹紧模和镦粗模是同时随模座开合的，对于直径偏小的钢筋，夹紧模尚未夹紧但镦粗模(模座)已经完全闭合，造成即便完全合模也夹紧失效，对于钢筋直径偏大的情况，夹紧模尚未完全闭合已经夹紧，导致模座不能完全闭合，由于镦粗模也在同一模座上，镦粗模同样不能完全闭合，成型腔体偏大。3.由于镦粗模成型腔体为两半开合式结构，镦粗腔体尺寸随钢筋尺寸偏差变化且镦粗过程中，如镦头进入腔体会有镦头损坏腔体的可能，所以镦头尺寸一般大于镦粗模成型腔体的尺寸，镦头在成型腔体外部进行镦压作业，不进入腔体，这样钢筋端头一般还未进入腔体即镦粗完成，造成镦粗端头的外径略大于成型腔体的尺寸，形成类似凸缘结构(俗称盖帽)，对后续螺纹加工不利。4.镦粗完成后，模座打开，夹紧模和成型模随模座同时打开，钢筋经常会粘连在某一边的夹紧模和成型模上，需要工人用工具敲击将粘连的钢筋脱离夹紧模和成型模，难以实现全自动生产。

因此，由于以上结构缺陷，现有结构仅能完成钢筋头部截面增加，缺乏精确控制镦粗直径和截面形状的能力。

发明内容

本发明提供一种钢筋头部镦粗工艺及其钢筋镦粗机，其目的在于解决现有结构的技术缺陷，实现对钢筋镦粗直径和截面形状的精确控制，提高钢筋头部镦粗品质和效率。