一種鋼筋端頭加熱鐓粗加工方法
【專利摘要】本發明公開了鋼筋端頭加熱鐓粗加工方法，1、鋼筋加熱：在鋼筋的該端頭，設置第一、第二加熱電極，并分別施加作用力，使第一加熱電極的平面緊貼鋼筋端頭的端面、第二加熱電極緊貼在鋼筋的外表面上；啟動第一、第二加熱電極，對鋼筋進行持續加熱；2、鋼筋保溫：將第一加熱電極從端頭處移開，并保溫一段時間使溫度均勻化；3、鋼筋端部鐓粗，通過第一加熱電極的平面對鋼筋該端頭施加沿鋼筋長度方向的鐓粗力，推擠鋼筋端部沿長度方向變形移動，被推擠到鐓粗夾具內成型形成擴大的鐓粗頭。本發明的鐓粗加工方法，具有錨固剛度大、性能優異、加工快速、質量穩定、安裝施工方便等優點；能保證節點位置混凝土施工質量，提高筋混凝土結構的相關性能。
【專利說明】
一種鋼筋端頭加熱鐓粗加工方法
技術領域
[0001]本發明屬于鋼筋的熱加工處理技術領域，特別是一種鋼筋端頭加熱鐓粗加工方法。
【背景技術】
[0002]鋼筋與混凝土之間的粘結錨固性能是保證鋼筋和混凝土共同工作的必要條件，因此必須保證鋼筋有足夠的錨固長度，才能保證鋼筋混凝土結構的相關性能滿足要求。但由于結構尺寸限制，直鋼筋所需錨固長度通常很難滿足，而傳統端部帶彎鉤機械錨固形式雖具有制作簡便、成本較低的優勢，但因彎折段鋼筋與平直鋼筋相互干擾，造成鋼筋綁扎困難，尤其是在大橫截面上需要綁扎的鋼筋、箍筋等多時，很容易產生位置干涉，現場綁扎更困難，大幅度降低了工人的綁扎效率;而且容易產生綁扎不牢等降低筋混凝土結構的相關性能的情況;還有，加大了混凝土的澆筑、振搗作業的澆筑、振搗作業的施工難度，很難保證節點位置混凝土施工質量。
[0003]在公開號為101352748的中國專利文獻中，公開了帶錨固部的鋼筋的制作方法，其主要采用高頻感應加熱的方式加熱，而且溫度較高，大于1300°C (或1200°C)，鐓粗模具30的成型面31按壓在鋼筋的端面上，在鋼筋上施加軸線方向的壓縮力P、壓縮端部區域，使鋼筋的端部區域進行塑形變形，外徑擴大，形成鐓粗頭。該發明專利，首先是加熱溫度太高了，浪費了能源，而且在如此高的溫度下鋼筋的金相結構和力學性能會發生一定程度的改變，在軸線方向的壓縮力P壓縮端部區域時，很容易使鋼筋端頭產生彎曲、歪頭、爛頭等，影響鐓粗頭的成型質量。
【發明內容】
[0004]本發明針對現有技術中的缺陷，提供一種鋼筋端頭加熱鐓粗加工方法。
[0005]本發明的技術方案:一種鋼筋端頭加熱鐓粗加工方法，其特征在于包括如下步驟:
(1)鋼筋加熱:
按照工藝要求，加熱鋼筋的一端;在鋼筋的該端頭，設置第一加熱電極，在遠離該端頭一定距離處設置第二加熱電極;對第一加熱電極和第二加熱電極，分別施加作用力，使第一加熱電極的平面緊貼鋼筋端頭的端面，使第二加熱電極緊貼在鋼筋的外表面上；啟動第一加熱電極和第二加熱電極，同時對鋼筋進行持續加熱至工藝要求控制溫度;在第一加熱電極和第二加熱電極之間選擇tm點作為溫控點，該點的溫度在500°C—1000°C之間；
(2)鋼筋保溫:
當溫度達到工藝要求后，停止加熱，將第一加熱電極從端頭處移開，并保溫一段時間，使第一加熱電極和第二加熱電極之間的鋼筋進行熱傳遞，溫度均勻化；
(3)鋼筋端部鐓粗
當溫控點溫度達到工藝要求后，停止保溫;按照工藝要求，在第二加熱電極之前設置鐓粗夾具，對鋼筋進行夾持;將第一加熱電極的平面緊貼鋼筋端頭的端面，通過第一加熱電極的平面對鋼筋該端頭施加沿鋼筋長度方向的鐓粗力;該鐓粗力從鋼筋端頭沿長度方向作用在鋼筋上，推擠鋼筋端部沿長度方向變形移動，被推擠到鐓粗夾具內成型，被鐓粗變形形成擴大的鐓粗頭。
[0006]進一步的特征是:所述第二加熱電極為左右對稱設置的兩塊，分別呈內凹V形，加熱合攏時兩塊第二加熱電極中間形成矩形空腔，鋼筋放置在該空腔內，每個電極的內凹V形的兩條邊分別與鋼筋表面切向接觸，兩塊第二加熱電極與鋼筋之間形成四點對稱接觸結構。
[0007]鋼筋鐓粗頭直徑為1.至3D。
[0008]鋼筋鐓粗頭厚度為0.4D至1.0D。
[0009]其特征在于:所述的鐓粗夾具，由對稱設置的左右兩塊組成，合攏后形成一個圓形的成型腔，鐓粗夾具前面的鋼筋被推擠到該圓形的成型腔內，形成圓形的鐓粗頭;其中間的圓形空腔，與鋼筋直徑對應，供鋼筋穿過。
[0010]所述的加熱電極是浮動式設置，在第一加熱電極后設置輔助頂緊裝置，持續對加熱電極產生推力。
[0011]本發明鋼筋端頭加熱鐓粗加工方法，相對于現有技術，具有如下特點:
本發明利用鋼筋鐓粗設備一次加工成型，使鋼筋端部一次加工形成擴大鐓粗頭作為鋼筋機械錨固部分，具有錨固剛度大、性能優異、加工快速、質量穩定、安裝施工方便等優點；而且，便于現場施工時鋼筋的綁扎，提高現場施工效率;能保證節點位置混凝土施工質量，提尚筋混凝土結構的相關性能;還有，在軸線方向的徵粗力壓縮端部區域時，能有效防止鋼筋端頭產生彎曲、歪頭、爛頭等，保證鐓粗頭的強度、成型質量等各項性能指標符合要求。
【附圖說明】
[0012]圖1是鋼筋在加熱時第一加熱電極I與第二加熱電極2之間的溫度分布曲線圖；
圖2是鋼筋在保溫時加熱時第一加熱電極I與第二加熱電極2之間的溫度分布曲線圖； 圖3是兩塊第二加熱電極2與鋼筋位置關系示意圖；
圖4是鐓粗夾具結構主視圖；
圖5是圖4的左視圖；
圖6是本發明第二加熱電極2的第二種結構示意圖；
圖7是本發明第二加熱電極2的第三種結構示意圖；
圖8是本發明鐓粗加工后在鋼筋端頭形成的鐓粗頭結構示意圖。
【具體實施方式】
[0013]下面結合附圖合具體實施例對本發明作進一步說明。
[0014]本發明一種鋼筋端頭加熱鐓粗加工方法，對鋼筋一端進行加熱后鐓粗，使該端頭形成擴大鐓粗頭，該端頭擴大鐓粗的鋼筋主要作為鋼筋混凝土結構的機械錨固方式，包括以下加工步驟:
1.鋼筋加熱:
按照工藝要求，加熱鋼筋的一端(端部區域)，通常通過電阻加熱方式加熱;在鋼筋的該端頭，設置第一加熱電極I，在遠離該端頭一定距離處設置第二加熱電極2;并對第一加熱電極I和第二加熱電極2，分別施加作用力，使第一加熱電極I的平面緊貼鋼筋端頭的端面，使第二加熱電極2緊貼在鋼筋的外表面上，如是環形的第二加熱電極2則環抱并緊貼在鋼筋的外表面上；啟動第一加熱電極I和第二加熱電極2，同時對鋼筋進行加熱；第一加熱電極I和第二加熱電極2之間的距離，按照工藝要求確定，考慮該鋼筋的直徑、獲得的鐓粗頭的幾何尺寸、加熱溫度、加熱電壓等因素而確定。
[0015]第一加熱電極I與鋼筋端頭的端面相接觸部位是平面，保證兩者的接觸面盡可能大，防止加熱時產生火花等，并能保證加熱升高勻速、快速;還有，在使用過程中，第一加熱電極I與鋼筋端頭的端面相接觸部位，因熱作用、電流作用等容易損傷，產生凹凸不平等，只需要將第一加熱電極I的該平面的表層切割掉，達到要求的平整度就能夠繼續使用，延長其使用壽命和提高加熱效率和加熱均勻性。第一加熱電極I是浮動式設置，在第一加熱電極I后設置輔助頂緊裝置，如彈簧等，持續對第一加熱電極I產生推力，使其能沿鋼筋軸線方向移動，保證不會因鋼筋受熱軟化而使電極I與鋼筋端面脫開;鋼筋端頭的端面在切割時平整度可能不高，常常有凸起的部位，第一加熱電極I與鋼筋端頭的端面初始接觸面積少，先與凸起的部位接觸;在加熱初始階段，鋼筋端頭與第一加熱電極I接觸部位的溫度升高較快，在輔助頂緊裝置的壓力作用下第一加熱電極I持續壓著凸起的部位，凸起的部位回縮，使第一加熱電極I逐漸與鋼筋端頭的端面全部貼合。
[0016]如圖1所示，鋼筋處于第一加熱電極I和第二加熱電極2之間的這一段長度，加熱一段時間后，鋼筋該端沿長度方向的溫度分別如圖所示，第一加熱電極I和第二加熱電極2所處位置溫度較高，第一加熱電極I和第二加熱電極2之間的溫度較低，溫度分布曲線如圖1所示。加熱溫度或加熱時間，按照工藝要求確定。本發明選取tm點作為溫控點，該點的溫度在500°(: — 1000°(:之間，根據工藝確定最終的溫控點溫度，如500°(:、550°(:、600°(:、650°(:、700°C、750 °C、800°C、850°C、900°C、950°C、960°C、980°C、990°C等，都能滿足實際需要。tm點作為溫控點，大致位于第一加熱電極I和第二加熱電極2的中間區域，屬于加熱時溫度較低的區域。
[0017]2、鋼筋保溫:
當溫度(溫控點溫度)或加熱時間達到工藝要求后，停止加熱，將第一加熱電極I從端頭處移開，并保溫一段時間，使第二加熱電極2之前的鋼筋進行熱傳遞，實現溫度均勻化;將第一加熱電極I從端頭處移開后，端頭處熱損失較小，仍保持較高溫度。
[0018]經保溫后，在工藝要求的時間達到后，或溫度達到要求后，鋼筋該端沿長度方向的溫度如圖2所示，溫度勻化，從端頭開始到第二加熱電極2，溫度梯度較低，溫差較小。
[0019]3、鋼筋端部鐓粗
當溫度或保溫時間達到工藝要求后，停止保溫;按照工藝要求，對鋼筋進行夾持，在第二加熱電極2之前設置鐓粗夾具;并將第一加熱電極I的平面緊貼鋼筋端頭的端面;然后通過第一加熱電極I對該鋼筋端頭施加沿鋼筋長度方向的鐓粗力；該鐓粗力通過第一加熱電極I從鋼筋端頭沿長度方向作用在鋼筋上，從端部施加鐓粗力(壓力)推擠鋼筋端部沿長度方向變形移動，被推擠到鐓粗夾具內成型，被鐓粗變形形成擴大的鐓粗頭。
[0020]鐓粗夾具是一個夾持點，施加夾持作用力使其環抱并緊貼在鋼筋的外表面上;第二加熱電極2可以作為輔助夾持點，或者另外在其后面設置夾持裝置，對鋼筋進行夾持，提供合適的夾持力量;該鐓粗夾具，在溫度均勻化后，更能防止沿長度方向作用的鐓粗力作用在鋼筋端頭產生彎曲、歪頭、爛頭等。經鐓粗后，鋼筋鐓粗頭直徑為1.f5D至3D，顯著增大。
[0021]如圖3所示，第二加熱電極2為左右對稱設置的兩塊，分別呈內凹V形，合攏后兩塊第二加熱電極2中間形成矩形空腔，鋼筋放置在該空腔內，每個電極的內凹V形的兩條邊分別與鋼筋表面切向接觸，兩塊第二加熱電極2與鋼筋之間形成四點對稱接觸結構；該結構，能提高加熱效率，而且加熱均勻;在夾持時，能使鋼筋均勻受力。本發明的電極2，是一種具體實施例結構，結構形式應該有很多種，如圖6、7所示，左右兩塊第二加熱電極2為常規的矩形或半圓形結構，分別設置在鋼筋兩側，根據實際需要選擇。
[0022]如圖4、5所示，本發明的一種具體實施例鐓粗夾具，由左右兩塊組成，左右兩塊對稱設置，合攏后形成一個圓形的成型腔，鐓粗夾具前面的鋼筋被推擠到該圓形的成型腔內，形成圓形的鐓粗頭;其中間的圓形空腔，與鋼筋直徑對應，供鋼筋穿過。當然，本發明的鐓粗夾具，是一種具體實施例結構，實際加工中，鐓粗夾具的結構形式應該有很多種，不限于本圖示意的圓形結構，滿足各自的使用要求即可。
[0023]如圖8所示，經鐓粗后，在鋼筋的端頭形成直徑增大的鐓粗頭，鐓粗頭直徑為1.5D至3D，顯著增大;鐓粗頭厚度為0.4D至1.0D。圖中所示的本發明的鐓粗頭，是一種具體實施例結構，實際加工中，鐓粗頭的結構應該有很多種，不限于本圖示意的圓形結構，滿足各自的使用要求即可。
【主權項】
1.一種鋼筋端頭加熱鐓粗加工方法，其特征在于包括如下步驟: (1)鋼筋加熱: 按照工藝要求，加熱鋼筋的一端;在鋼筋的該端頭，設置第一加熱電極I，在遠離該端頭一定距離處設置第二加熱電極2;對第一加熱電極I和第二加熱電極2，分別施加作用力，使第一加熱電極I的平面緊貼鋼筋端頭的端面，使第二加熱電極2緊貼在鋼筋的外表面上；啟動第一加熱電極I和第二加熱電極2，同時對鋼筋進行持續加熱至工藝要求控制溫度;在第一加熱電極I和第二加熱電極2之間選擇tm點作為溫控點，該點的溫度在500°C — 1000°C之間； (2)鋼筋保溫: 當溫度達到工藝要求后，停止加熱，將第一加熱電極I從端頭處移開，并保溫一段時間，使第一加熱電極I和第二加熱電極2之間的鋼筋進行熱傳遞，溫度均勻化； (3)鋼筋端部鐓粗 當溫控點溫度達到工藝要求后，停止保溫；按照工藝要求，在第二加熱電極2之前設置鐓粗夾具，對鋼筋進行夾持;將第一加熱電極I的平面緊貼鋼筋端頭的端面，通過第一加熱電極I的平面對鋼筋該端頭施加沿鋼筋長度方向的鐓粗力；該鐓粗力從鋼筋端頭沿長度方向作用在鋼筋上，推擠鋼筋端部沿長度方向變形移動，被推擠到鐓粗夾具內成型，被鐓粗變形形成擴大的鐓粗頭。2.根據權利要求1所述鋼筋端頭加熱鐓粗加工方法，其特征在于:所述第二加熱電極2為左右對稱設置的兩塊，分別呈內凹V形，加熱合攏時兩塊第二加熱電極2中間形成矩形空腔，鋼筋放置在該空腔內，每個電極的內凹V形的兩條邊分別與鋼筋表面切向接觸，兩塊第二加熱電極2與鋼筋之間形成四點對稱接觸結構。3.根據權利要求1所述鋼筋端頭加熱鐓粗加工方法，其特征在于:鋼筋鐓粗頭直徑為1.5D 至3D。4.根據權利要求1一3任一所述鋼筋端頭加熱鐓粗加工方法，其特征在于:鋼筋鐓粗頭厚度為0.4D至1.0D05.根據權利要求1一4中任一所述鋼筋端頭加熱鐓粗加工方法，其特征在于:所述的鐓粗夾具，由對稱設置的左右兩塊組成，合攏后形成一個圓形的成型腔，鐓粗夾具前面的鋼筋被推擠到該圓形的成型腔內，形成圓形的鐓粗頭;其中間的圓形空腔，與鋼筋直徑對應，供鋼筋穿過。6.根據權利要求1一4中任一所述鋼筋端頭加熱鐓粗加工方法，其特征在于:所述的第一加熱電極I是浮動式設置，在第一加熱電極I后設置輔助頂緊裝置，持續對第一加熱電極I產生推力。
【文檔編號】B21F5/00GK106040913SQ201610386740
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年6月5日
【發明人】李智能, 劉赫凱, 楊炬, 陳剛, 蔣玉富, 石春雷
【申請人】中冶建工集團有限公司