[发明专利]金属加强筋的成形方法和设备

说明书

技术领域

本发明涉及混凝土或其它水泥结构的加强筋，更具体地，涉及加强筋的成形方法和设备。

背景技术

在建筑业中，(诸如墙壁、地板、平板和立柱等)混凝土结构是通过布置钢筋等加强筋后在该区域浇注混凝土以形成该结构而制造的。加强筋支承于所需位置，经常需要相互连接加强筋的长度，以确保不仅正确布置了加强筋，而且可通过接头传递负载，以使加强筋可承载大部分或甚至全部的轴向拉伸或压缩力。

申请人提交的题为“A Reinforcing Bar(加强筋)”的共同待决的国际申请中公开的加强筋包括沿加强筋端部延伸并可形成将加强筋与另一构件连接的互锁的一部分的终端。尽管该设计加强筋具有重大实际利益，需要能便宜可靠地制造该加强筋，使其在商业上能被市场接受。

发明内容

根据第一方面，提供了金属加强筋的成形方法，包括以下步骤：在加强筋的增大端部上形成终端，终端的形状可形成将加强筋连接至另一构件的互锁的一部分。

在特定形式中，在形成终端前加热端部，并且在一种形式中，终端通过通常为热锻或温锻的锻造处理而至少部分地形成。此外，在一种形式中，控制端部的冷却使得端部的加热不会在实质上改变加强筋的材料属性。在一种形式中，加强筋由钢制成，并且端部被加热至可锻造的温度(例如，热锻时高于1000℃或温锻时高于700℃)，且在锻造后，端部基本在环境条件下被冷却至低于460℃的温度。在另一种形式中，加强筋被回火，加热端可经受初始淬火处理以快速降低钢的温度(如至600℃)，之后允许端部在环境温度条件下冷却至460℃以下。

上述加强筋成形方法的至少一实施例的优点在于终端是加强筋的整体部分。这样，终端的强度可正确匹配加强筋的强度。使用独立部件的现有技术接头的主要问题在于加强筋的强度可有变化(如通常500兆帕，可在500兆帕至最高允许强度650兆帕间变化)。这意味着接头可能与极端强度的加强筋错配，因此制造接头时需要适应可能的错配。这又伴随产生因提供强度高于所需的接头而减少接头自身延展性的问题。终端与杆的整体性质消除了错配并允许接头的延展性和强度与加强筋杆正确配合。

另外，通过从增大端形成终端，使用终端所得的接头的强度将大于连接的加强筋。在一种形式中，接头的强度约为加强筋强度的110％，但可以理解，这可通过改变终端中各部件的尺寸而改变。

在特定实施例中，通过锻造操作形成终端的预成形件；且完成的终端是之后对预成形件进行铣削加工形成的。该配置的优点在于终端形状可比另外单独由锻造加工可靠提供的终端形状更具角度。然而，可以理解，根据终端的形状，可成形而无需铣削处理。

在一种形式中，该方法使用截面基本不变的加强筋作为原料。在此配置中，该方法还包括增大加强筋端部以及在增大的端部上形成终端的步骤。在一种形式中，增大端部的步骤是锻造加工的一部分，并在端部被加热时进行。

在一种形式中，终端的形状包括具有锁定结构的接合面。申请人的题为“A Reinforcing Bar(加强筋)”的相应国际申请中公开了形成该形状的接合面，该申请的全文通过交叉引用结合于此。

在另一方面，本发明提供了加强筋的成形设备，设备包括多段成形流水线，其设置成接收加强筋并在加强筋的增大端部上形成终端，终端的形状可形成将加强筋连接至另一构件的互锁的一部分。

在一种形式中，成形流水线包括具有被设置成对加强筋端部进行加热的至少一加热台的加热段；以及具有可通过锻造处理在加热的端部至少部分形成终端的至少一锻造台的锻造段。在特定配置中，锻造台包括可使加热的端部成形的多个协作模具。

在一种形式中，锻造段还包括被设置成在锻造台对端部的处理之后修整至少部分成形的终端的修整台。

在特定实施例中，锻造台还包括被设置成在锻造台对端部进行处理前增大加强筋的加热端部的镦锻台。在一种形式中，镦锻台包括可增大加热端部的至少一锻造冲头。

在特定实施例中，成形流水线还包括锻造段后的冷却段，冷却段被设置成控制加热端部的冷却，使得对加强筋的端部的加热不会实质上改变加强筋的材料属性。在一种形式中，加强筋为回火钢，加热段可将加强筋的端部加热至适于进行热锻或温锻的温度，且其中冷却段可将端部淬火冷却至第一温度，之后基本在环境条件下冷却至第二较低温度。

在特定实施例中，终端的预成形件在锻造段形成，成形流水线还包括铣削段，该铣削段包括可通过铣削预成形件而完成终端的至少一铣削台。通常铣削段在冷却段之后。