[發明專利]一種提高鋼筋拉拔韌性的變通道模具

無效

• 申請號: 201410078486.0
• 申請日: 2014-03-05
• 公開（公告）號: CN103801576A
• 公開（公告）日: 2014-05-21
• 發明（設計）人: 王瑞亭;李付國;李江
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: B21C3/02
• 分類號: B21C3/02
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 陳星

技術領域

本發明屬于鋼筋的冷加工成形領域，具體地說,涉及一種提高鋼筋拉拔韌性的變通道模具。

背景技術

鋼筋冷加工是目前普遍采用的一種提高鋼筋強度的工藝技術方法，鋼筋的冷加工工藝主要有冷拉，冷拔，冷軋，冷軋扭等，其中冷拉工藝是在鋼筋的軸向施加一定的拉力，并使之變形到屈服點之后，以獲得更高的屈服強度。但這種傳統的加工方法會使鋼筋的塑性降低，韌性變差，同時還會產生鋼筋的不勻質問題，因此，在使用過程中會造成鋼筋抗震性能的降低；而通常鋼筋的冷拔過程是將盤條鋼筋經過多道次拔絲模拉拔后，使其直徑減小，以達到更高的冷加工強化效果，但鋼筋在經過多道拔絲模后，其拉拔效率必然降低。鋼筋的冷軋是對鋼筋施加張力后使其經過軋輥產生壓縮變形，與冷拔相比，在相同強度的情況下，冷軋鋼筋的塑性較好。鋼筋的冷軋扭是將軋輥后的鋼筋再扭轉成麻花狀，它能夠在提高鋼筋強度的同時也提高了鋼筋與混凝土的黏結力。冷軋鋼筋和冷軋扭鋼筋雖然能獲得較好的綜合力學性能，但是所需設備復雜，成本較高。

在專利CN201067765Y中提出的一種鋼筋冷拉機，僅僅是對卷揚機式冷拉鋼筋機械的改進，在使用了帶夾具的跑車后，雖然復位加快，效率提高，操作使用方便，制造成本相對較低，但冷拉后的鋼筋在強度提高的同時，韌性也大大降低。發明專利CN101947565A中公開了一種高碳鋼旋轉拉絲機，將拉絲模具設置成旋轉模式，使拉絲模的受力均勻，在延長模具壽命的同時也提高了鋼筋的表面質量，但設備結構復雜，成本較高，能量損失嚴重，也未能有效提高拉拔后鋼筋的韌性。在專利CN201371172中提出的一種變通道擠壓模具，及在專利CN201711480U中描述的一種用于長軸類鍛件制坯的胎模，以及在專利CN20186264中提出的一種制備變通道超細晶銅鋁線材的裝置，都是采用由圓截面變為橢圓截面，再由橢圓截面變為圓截面的變截面扭轉式模具型腔成形預制工件，具有結構簡單、載荷小、成本低和效率高的特點，能廣泛應用于鋼鐵和有色金屬棒材及線材的生產以及大型軸類零件、高速鋼和粉末冶金等難變形材料的制坯，但目前還未有人采用這種簡便的后續加工方法用于鋼筋的冷加工生產。

現有技術中傳統的鋼筋冷加工工藝難以滿足現代建筑行業的需要，由于鋼筋韌性的降低會使其在應用過程中出現脆斷現象，嚴重影響到建筑物的安全可靠性。

發明內容

為克服現有技術中存在的設備結構復雜，加工成本較高，工藝技術在提高鋼筋強度的同時嚴重降低其韌性的不足，本發明提出了一種提高鋼筋拉拔韌性的變通道模具。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是:包括上模、下模,上模和下模為同徑的半圓柱形結構，對合后形成變截面的模具型腔，依次為調直段、變形段、定徑段，調直段與定徑段的模具型腔均為等徑通道，調直段型腔橫截面是大圓的截面，直徑為鋼筋拉拔前的直徑；定徑段型腔橫截面是小圓的截面，直徑為鋼筋拉拔后的直徑；變形段的模具型腔依次分為大圓-橢圓的過渡扭轉段和橢圓-小圓的過渡扭轉段；大圓-橢圓過渡扭轉段由大圓到橢圓邊過渡邊扭轉，扭轉的角度為30o-90o，橢圓的長半軸始終為大圓半徑，橢圓的短半軸依扭轉角度由大圓半徑線性過渡到小圓半徑，從大圓形截面扭轉到橢圓形截面的過程保持光滑過渡銜接；橢圓-小圓的過渡扭轉段由橢圓到小圓邊過渡邊扭轉，扭轉的角度為30o-90o，橢圓的短半軸始終為小圓半徑，而橢圓的長半軸依扭轉角度由大圓半徑線性過渡到小圓半徑，從橢圓形截面扭轉到小圓形截面之間光滑過渡銜接；調直段長度為拉拔鋼筋直徑的1.5倍；變形段長度為拉拔鋼筋直徑的2-2.5倍，其中大圓-橢圓的過渡扭轉段和橢圓-小圓的過渡扭轉段各占變形段長度的0.5倍；定徑段長度為拉拔鋼筋直徑的0.85倍。

有益效果