钢筋端部整形模具与钢筋加工装置的制作方法

本发明涉及一种钢筋端部整形模具及夹持模具与钢筋加工装置，更确切地说是涉及一种钢筋连接行业用钢筋端部整形模具及夹持模具与钢筋加工装置，属于钢筋连接技术以及连接机械设备制造技术领域。

背景技术：

在桥梁、地铁、核电、超高建筑、水利等大型建筑工程中，需要将带肋钢筋进行连接，而螺纹套筒连接是应用最为广泛的一种方式。螺纹套筒是在套筒内加工出内螺纹，带肋钢筋端部加工出外螺纹，使用时依靠螺纹的互相咬合作用连接在一起。目前，带肋钢筋端部外螺纹的加工机床分直滚机床和剥肋机床两种。

直滚机床操作中，其螺纹加工滚丝部分需要四个滚丝轮，滚丝轮向前推进对带肋钢筋端部进行滚丝加工螺纹，加工完毕后滚丝轮反方向旋转退出。此种方式，由于滚丝轮向前推进直至将带肋钢筋端部滚丝至一定长度停止，使得加工出来的螺纹端部长度误差比较大，现场施工时易导致连接长度短进而连接强度低。进一步的，滚丝轮的向前推进，容易造成带肋钢筋在螺纹节点处挤压堆积，加工完毕后滚丝轮反方向旋转退出又使得带肋钢筋螺纹节点处经历一次拉伸，前步挤压堆积，后续进一步拉伸，容易造成带肋钢筋在螺纹节点处出现机械拉伤，造成连接强度降低。

剥肋机床操作中，需要将带肋钢筋端部剥掉外皮，也就是将肋剥掉，然后再送入丝头进行端部螺纹加工，加工完毕后再将带肋钢筋抽出，其螺纹加工滚丝部分需要三个滚丝轮。此操作虽然比直滚机床加工提高了带肋钢筋表面的平整度，但依然未能解决钢筋螺纹端部误差较大、挤压或堆积拉伸造成内部机械拉伤、端部不圆整所带来的连接强度低等问题，并且剥肋机床也存在加工精度低、劳动强度大、加工效率低等问题。此外，由于带肋钢筋不圆且表面不平整，加工出螺纹后，螺纹高低不齐，导致跟螺纹套筒连接时仅是高点连接，而不是螺纹全部咬合连接，此也造成连接强度降低。直滚机床还存在结构单一、更换加工规格过程复杂、劳动强度大、加工效率低、加工精度低等问题。

随着钢筋连接中带肋钢筋硬度、强度的提高，以及工程规模、劳动强度的逐渐加大，现有设备已逐渐无法满足加工要求。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种钢筋端部整形模具及夹持模具与钢筋加工装置，该钢筋端部整形模具及夹持模具与钢筋加工装置具有劳动强度降低、加工效率与精度高、易于操作、不破坏原材料等优点。

本发明所述技术问题是由以下技术方案实现的。

首先，本发明提供一种钢筋端部整形模具，其包括外套以及设置在外套内部的内套。

进一步的，上述钢筋端部整形模具，所述外套由细端部和粗端部一体成型；所述粗端部包括第一节端部和第二节端部；所述第一节端部在沿中心轴的截面上为矩形，第二节端部在沿中心轴的截面上为梯形；所述第二节端部内设置有第二内孔，所述细端部与第一节端部内设置有第一内孔，并且第二内孔的直径大于第一内孔的直径。

所述内套在沿中心轴的截面上为矩形，其内孔边缘在沿中心轴的截面上呈由不同线条组成，依次包括弧线段、长斜线段、直线段与短斜线段。

其次，本发明提供一种钢筋夹持模具，其包括上半筒体与下半筒体；所述上半筒体与下半筒体对合时形成一个圆筒体。

进一步的，上述钢筋夹持模具，所述上半筒体与下半筒体外表面中间位置沿圆周方向分别设置有凸起的定位筋肋；所述定位筋肋上设置有固定孔；所述上半筒体与下半筒体内表面沿圆周方向分别均匀设置有凹槽。

最后，本发明提供一种钢筋加工用装置，其包括上述钢筋端部整形模具、上述钢筋夹持模具、机架、夹紧缸、推进缸、机头、控制系统和液压系统；所述夹紧缸设置在机架上部；所述推进缸装在机架左上部位；所述机头装在推进缸前端；所述钢筋端部整形模具固定装在机头内部，并用锁母固定；所述钢筋夹持模具的上半筒体设置在夹紧缸下端部，下半筒体设置在机架上，半筒体与下半筒体对合形成圆筒体时其中心线与机头中心线重合；所述控制系统装在机架左上部位前端；所述液压系统放置在机架外部。

进一步的，所述的钢筋加工用装置，其特征在于，所述机头为由第一机头体、第二机头体、第三机头体一体成型构成的筒体；其中，第一机头体、第二机头体、第三机头体的直径第一次减小；所述机头在第二机头体、第三机头体部分设置有外套固定孔，其形状与外套相同；所述机头在第一机头体部分设置有与推进缸连接的推进固定孔。

本发明所述的钢筋端部整形模具及夹持模具与钢筋加工装置，将带肋钢筋端部送入筋端部整形模具内，经冷缩压成型，缩压后钢筋端部密度大大提高，克服了现有技术存在的钢筋端部送入长度不易控制、挤压或堆积拉伸造成内部裂痕、端部不圆整所带来的连接强度低等问题，提高了材料的抗拉强度、加工精度和效率、降低了劳动强度，避免了材料塑性、冲击韧性差的弊端，为后续钢筋螺纹丝扣加工提供良好的加工基础，具有很高的实用性。

附图说明

图1A本发明所述钢筋端部整形模具中外套的示意图

图1B本发明所述钢筋端部整形模具中外套的A-A截面(沿中心轴的截面)示意图

图2A本发明所述钢筋端部整形模具中内套的示意图

图2B本发明所述钢筋端部整形模具中内套的A-A(沿中心轴的截面)截面示意图

图3本发明所述钢筋夹持模具的示意图

图4本发明所述钢筋加工用装置的结构示意图

图5本发明所述钢筋加工用装置中机头B-B(沿中心轴的截面)截面示意图

具体实施方式

下面结合具体实施方式以及附图对本发明作进一步详细说明。

如图1至5所示，图中各标号分别为：1.外套(1-1.细端部、1-2.粗端部、1-3.第一节端部、 1-4.第二节端部、1-5第一内孔、1-6第二内孔)；2.内套(2-1.弧线段、2-2长线段、2-3直线段、2-4短斜线段)；3.上半筒体；4.下半筒体；5.定位筋肋；6.固定孔；7.凹槽；8.机架；9 夹紧缸；10.推进缸；11.机头(11-1.第一机头体、11-2.第二机头体、11-3.第三机头体、11-4 外套固定孔、11-5.推进固定孔)；12.控制系统；13.液压系统；14.锁母。

本发明所述的钢筋端部整形模具，包括外套1以及设置在外套1内部的内套2。

其中，所述外套1由细端部1-1和粗端部1-2一体成型；所述粗端部1-2包括第一节端部 1-3和第二节端部1-4；所述第一节端部1-3在A-A截面(沿中心轴的截面)上为梯形，第二节端部1-4在A-A截面(沿中心轴的截面)上为矩形；所述第一节端部1-3内设置有第一内孔1-5，所述细端部1-1与第二节端部1-4内设置有第二内孔1-6，并且第一内孔1-5的直径大于第二内孔1-6的直径。所述内套2在A-A截面(沿中心轴的截面)上为矩形，其内孔边缘在A-A截面(沿中心轴的截面)呈由不同线条组成，依次包括弧线段2-1、长斜线段2-2、直线段2-3与短斜线段2-4。

本发明所述的钢筋端部整形模具，外套1的构造可以实现与机头11良好的固定连接，并能保证内套2的定位。由于内套2内部孔道的特殊构造，可以实现带肋钢筋端部的挤压缩径整形，并保证不破坏或不剥掉钢筋的筋肋，使得筋肋直接向圆心方向挤压入钢筋。进一步的，由于内套2内部孔道的特殊构造，使得带肋钢筋不圆整的端部，也因挤压缩径整形而变圆整。最后，将带肋钢筋端部加工整形成表面光滑、圆整的形态。

本发明提供所述的钢筋夹持模具，包括上半筒体3与下半筒体4；所述上半筒体3与下半筒体4对合时形成一个圆筒体。所述上半筒体3与下半筒体4外表面中间位置沿圆周方向分别设置有凸起的定位筋肋5；所述定位筋肋5上设置有固定孔6；所述上半筒体3与下半筒体4内表面沿圆周方向分别均匀设置有凹槽7。

钢筋夹持模具的构造在于在对带肋钢筋进行整形时对钢筋实现良好的固定，包括径向、轴向，使带肋钢筋不发生位移，以保证带肋钢筋端部整形的精度。上半筒体3与下半筒体4 对合形成圆筒体可以实现对带肋钢筋的挤压固定，凹槽7可以与带肋钢筋的筋肋咬合增大了摩擦接触面，定位筋肋5可以使上半筒体3与下半筒体4在轴向方向上不发生位移。

在此基础上，为了实现带肋钢筋端部整形的自动化并且提高效率和加工精度，本发明钢筋端部整形模具、所述的钢筋夹持模具与其他部件配合形成了钢筋加工用装置，包括所述的钢筋端部整形模具、所述的钢筋夹持模具、机架8、夹紧缸9、推进缸10、机头11、控制系统12和液压系统13；所述夹紧缸9设置在机架8上部；所述推进缸10装在机架8左上部位；所述机头11装在推进缸10前端；所述钢筋端部整形模具固定装在机头11内部，并用锁母 14固定；所述钢筋夹持模具的上半筒体3设置在夹紧缸9下端部，下半筒体4设置在机架8 上，半筒体3与下半筒体4对合形成圆筒体时其中心线与机头11中心线重合；所述控制系统 12装在机架8左上部位前端；所述液压系统13放置在机架8外部。所述机头11为由第一机头体11-1、第二机头体11-2、第三机头体11-3一体成型构成的筒体；其中，第一机头体11-1、第二机头体11-2、第三机头体11-3的直径第一次减小；所述机头11在第二机头体11-2、第三机头体11-3部分设置有外套固定孔11-4，其形状与外套1相同；所述机头11在第一机头体11-1部分设置有与推进缸10连接的推进固定孔11-5。

本发明所述钢筋加工用装置，控制系统12控制整个机床的各项动作，液压系统13为夹紧缸9及推进缸10提供动力。使用时，整个设备通电后，将要加工的带肋钢筋放到夹紧模具下半筒体4位置，通过控制系统12使夹紧缸9向下运动带动钢筋夹紧模具的上半筒体3将带肋钢筋夹紧；通过控制系统12使推进缸10向带肋钢筋所在方向带动机115做一次往复运动，通过钢筋端部整形模具实现带肋钢筋缩径整形；通过控制系统12使夹紧缸9带动上半筒体3 向上运动松开已经缩径整形完成的带肋钢筋；卸下带肋钢筋，完成一次加工过程。在钢筋加工用装置带肋钢筋端部的缩径长度、缩径直径都可以通过改变钢筋端部整形模的尺寸或型号而改变。

本发明所述钢筋加工用装置，生产效率高，每分钟可压缩3-5根钢筋，比剥肋机床剥肋速度提高了2-3倍。产品质量高：径缩压后的钢筋，直径、圆度、锥度误差保证在±0.05mm 范围内，光洁度高，且节约钢筋，经挤压后的钢筋的缩径部位可延长10％-15％，质量稳定，模具磨损后直接更换模具，操作简单；普通剥肋机床的剥肋直径、圆度、锥度误差在±0.1mm 范围内，而且出现尺寸超差得调节设备，在试剥几个试件测量数据稳定后才能继续生产，操作复杂。劳动强度低：缩径机全程操作都是自动操作，劳动强度低；剥肋机床手动夹紧钢筋，手动进给切削，劳动强度大。产品性能高：缩径后的钢筋缩压部分钢材密度可大大提高，从而提高材料的抗拉强度，避免材料塑性、冲击韧性差的弊端；剥肋机床经过剥肋切削破坏了钢筋结构，降低了钢筋强度。

总之，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。