拔制螺紋鋼的力能分析

  高強(qiáng)度預(yù)應(yīng)力凹形螺紋鋼筋廣泛用于預(yù)應(yīng)力水泥制品的配筋。在實(shí)際生產(chǎn)中拔制力計(jì)算的準(zhǔn)確與否,將直接影響到生產(chǎn)設(shè)備的合理選擇和工藝參數(shù)的制定。

  1.凹槽的拔制與變形

  1.1拔制

  鋼筋按名義直徑有ф7.4,ф9.2,ф11,ф13mm等規(guī)格。其中,ф7.4mm型表面凹槽為3線;ф9.2,ф11,ф13mm型表面凹槽為6線。

  呈規(guī)律變形的凹槽為拔制而成。拔制ф11mm的凹形螺紋鋼筋可用ф12mm線材,通過(guò)圓孔拔絲模定徑后再經(jīng)旋轉(zhuǎn)拉模將其拔制出凹槽;也可將其一次經(jīng)旋轉(zhuǎn)模拔制出ф11mm的凹形螺紋鋼筋。

  高強(qiáng)度預(yù)應(yīng)力凹形螺紋鋼筋在拔制過(guò)程中,由于拔制出螺旋形凹槽的拔制力與拔制光圓棒、線材不同,因此準(zhǔn)確地計(jì)算出凹形螺紋鋼筋的拔制力,對(duì)確定拔制工藝參數(shù)是十分必要的。

  1.2變形

  凹形螺紋鋼筋的拔制,其變形可分為減徑拔制和等徑拔制。前者的變形與拔制圓鋼相類似,其變形是直徑減縮;后者是由拉模中的凸痕將鋼筋表面拔制出凹槽,直徑不變。

  減徑拔制的拔制力要克服減徑變形與拔模變形兩部分的變形阻力,而等徑拔制的拔制力只克服拔模的變形阻力。拔模變形是鋼筋表面的局部變形,是由拉模內(nèi)孔的螺旋狀凸痕使拉模旋轉(zhuǎn)而加工成螺旋狀凹槽。其拔制力是由拉模孔中的凸痕加工凹槽而形成的。經(jīng)冷拔后的凹形螺紋鋼筋表面產(chǎn)生了加工硬化,其硬化程度與其變形量的大小有直接關(guān)系。

  2.受力分析與拔制力計(jì)算

  拔制凹形螺紋的拉模內(nèi)有呈螺旋狀的凸痕,在拔制力的作用下螺旋狀凸痕對(duì)拉模形成切向力,使拉模旋轉(zhuǎn)。當(dāng)拉模連續(xù)旋轉(zhuǎn)時(shí),拔后鋼筋表面形成螺距相等的凹形螺紋。拉模內(nèi)表面展開(kāi)及受力情況。等徑拔制時(shí),由于拉模凸痕加工鋼筋表面,使得拔制力通過(guò)鋼筋作用在垂直于凸痕的切線方向。若凸痕與鋼筋接觸部分的中點(diǎn)切線與拔制方向的夾角為a,垂直于凸痕切線方向的作用力為F,則F可分解成鋼筋運(yùn)動(dòng)方向和拉模圓周切線方向的兩個(gè)分力F和F。F由拉模臺(tái)架支持且平衡,而F則使拉模旋轉(zhuǎn)。在等徑拔制時(shí),由于只拔制出凹形螺紋,故可用折算方法將拔制凹形螺紋折算成減徑拔制棒材。

  3.結(jié)語(yǔ)

  由于在加工凹形螺紋時(shí)拉模要產(chǎn)生旋轉(zhuǎn),故拔制力需考慮使拉模產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)的力。該力是通過(guò)拔制力作用于拉模,而拔制凹形螺紋鋼筋的拔制力計(jì)算考慮了拉模旋轉(zhuǎn)力。對(duì)凹形螺形鋼筋拔制力的計(jì)算是可靠的。該式可較準(zhǔn)確地計(jì)算出凹形螺紋的拔制力。該算式經(jīng)實(shí)際生產(chǎn)檢驗(yàn)證明是可行的。