CN202299127U - 钢筋结构与钢筋结构成型设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种钢筋结构与钢筋结构成型设备，该钢筋结构成型设备用以制造一钢筋结构；该钢筋结构包括一钢筋部及一螺纹部；该钢筋结构成型设备包括一热轧单元、一淬火槽、一整圆机及一滚牙机，该热轧单元用以将一钢材滚轧成型为一钢筋粗胚，该淬火槽用以对该钢筋粗胚实施淬火处理，其特征在于：该整圆机包括多个可对该钢筋粗胚整圆塑形的挤压部，该滚牙机包括至少二个滚齿结构，该滚齿结构用以使该整圆后的钢筋粗胚滚压塑形成一螺纹部。根据本实用新型的钢筋结构的机械强度较大，硬度、韧度均较佳。

Description

钢筋结构与钢筋结构成型设备

技术领域

本实用新型涉及一种钢筋结构以及用于该钢筋结构的成型设备，特别涉及一种具有高抗拉能力的钢筋结构以及制造该钢筋结构的钢筋结构成型设备。

背景技术

传统的造桥铺路或工地建筑均需使用到钢筋结构，以作为该建筑物的支撑骨干；一般而言，土木、建筑业多使用钢筋结构外加灌浆水泥，使其成型为钢筋水泥的结构物，用以支撑建筑物本身的巨大重量，或抵抗突如其来的地震能量。

为了使钢筋结构与其他结构物连接，通常在其轴向端部会设置一螺纹部，由此，该钢筋结构即可通过该螺纹部而旋转锁合至其他的结构件，用以逐段逐段地连接多个钢筋水泥或岩石、板材等结构。

通常，该钢筋结构的螺纹部不外乎以车牙、滚牙等方式，在棒状的钢筋粗胚的端部切削出螺牙结构。然而，这种车牙、滚牙的切削方式均会产生切削铁屑，造成其切削部分的直径与该钢筋结构的标称直径差距过大。并且，在传统制造过程中，在对轧压(包含冷轧或热轧)成形后的钢筋粗胚实施淬火处理后，其表面的含碳量较高，因此该钢筋粗胚的表面为较坚硬的麻田散铁(Martensitic cast iron)结构，而其中心部位含碳量较低，因此质地较软；若将其坚硬的麻田散铁结构切削、刨除，常易造成整体钢筋结构的硬度不佳，机械强度不够。

因此，如何降低螺纹部直径与标称直径的差距，消除切削铁屑的材料浪费状况，进而提升整体钢筋结构的硬度与机械强度，这是本领域专业人员努力的目标。

发明内容

本实用新型的主要目的在于提升整体钢筋结构的硬度与机械强度。

本实用新型的另一目的在于降低螺纹部直径与标称直径的差距。

本实用新型的又一目的在于避免、消除钢筋结构的螺纹部在制造过程中的切削铁屑的材料浪费状况。

为实现上述及其他目的，本实用新型提供一种钢筋结构，其包括一钢筋部及一通过冷挤压塑形的螺纹部；该钢筋部外表面设置有多个凸肋单元，该螺纹部位于该钢筋部的轴向端部。

为实现上述及其他目的，本实用新型提供一种钢筋结构成型设备，用以制造一钢筋结构；该钢筋结构包括一钢筋部及一通过冷挤压塑形的螺纹部，该钢筋部外表面设置有多个凸肋单元，该螺纹部位于该钢筋部的轴向端部；该钢筋结构成型设备包括一热轧单元、一淬火槽、一整圆机及一滚牙机，该热轧单元用以将一钢材滚轧成型为一钢筋粗胚，该淬火槽用以对该钢筋粗胚实施淬火处理，其特征在于：该整圆机包括多个可对该钢筋粗胚整圆塑形的挤压部，该滚牙机包括至少二个滚齿结构，该滚齿结构用以使该整圆后的钢筋粗胚滚压塑形成一螺纹部。

由此，本实用新型的有益技术效果在于：其所提供的钢筋结构成型设备在制造该钢筋结构时，不需车削、切除质地坚硬的麻田散铁结构，因此完成后的钢筋结构的机械强度较大，硬度、韧度均较佳，且其螺纹部的直径与“标称直径”不会差异过大，故具有实用价值与庞大的应用潜力。

附图说明

为了能够更进一步了解本实用新型的特征及技术内容，请参阅以下有关本实用新型的详细说明与附图，然而附图仅用于提供参考与说明，并非用来对本实用新型加以限制。

图1A-图1B示出了本实用新型的钢筋结构成型设备与钢筋结构的制造流程示意图。

图2示出了如图1B中所示A处的滚牙机与滚齿结构的滚压塑形示意图。

图3A示出了本实用新型的另一实施例的钢筋结构示意图。

图3B示出了如图3A中所示B部分的放大图。

其中，附图标记说明如下：

13：热轧单元

133：滚轮

14：淬火槽

16：整圆机

17：滚牙机

171：前板结构

172：插入口

173：滚齿结构

91：钢材

92：钢筋粗胚

92A：加工端部

83、93：钢筋结构

831、931：钢筋部

832、932：螺纹部

833、933：凸肋单元

8331：微结构

834：耦接单元

D1、D2：直径

具体实施方式

如图1A与图1B所示，图1A与图1B示出了本实用新型的钢筋结构成型设备与钢筋结构的制造流程示意图。如图1A与图1B所示，一钢筋结构成型设备，其包括有一热轧单元13、一淬火槽14、一整圆机16及一滚牙机17。该热轧单元13可以是类似滚轮133的结构，若将一钢材91置放于该热轧单元13的两滚轮133之间，上下两滚轮133即可利用滚动所施加挤压的压力挤压该钢材91，使该钢材91产生塑性变形，由此，该钢材91即可被滚轧成型为一钢筋粗胚92；若该滚轮133在与该钢材91接触的一面具有纹络或花纹，则该钢材91产生塑性变形之后，该钢筋粗胚92也会在表面上留下相同的纹络或花纹。一般而言，钢材91的滚轧可区分为“冷轧”与“热轧”，冷轧是指该钢材91的温度约为室温附近或再结晶温度(约为摄氏400～500度)以下，热轧是指该钢材91的温度为再结晶温度以上(通常为摄氏800～900度)。因此，本实用新型的热轧单元13是对再结晶温度以上的钢材91实施滚轧、轧压，使其成型为特定轮廓、形状或外观的钢筋粗胚92。然后，将该钢筋粗胚92放入该淬火槽14内，用以对该钢筋粗胚92实施淬火处理，使该钢筋粗胚92在表面处形成含碳量较高的麻田散铁结构，由此，该钢筋粗胚92的整体硬度、韧度与机械强度可达优化的状态。通常，其淬火处理通常是以水(俗称“水淬”)或油(俗称“油淬”)对高温的钢筋粗胚92实施急速冷却，使温度从摄氏八、九百度快速地降至一百多度，在此过程中，该钢筋粗胚92内的铁原子与碳原子即可重新排列而形成质地坚韧的麻田散铁结构。

当该钢筋粗胚92完成淬火并在其表面处形成坚硬的麻田散铁结构之后，再通过该整圆机16执行整圆的步骤。如图1A的制造过程后端所示，该整圆机16通常又称为“轧圆机”或“真圆机”，其通过八个分布在圆周上的挤压部161来挤压淬火后的钢筋粗胚92。这些挤压部161的数目也可以是二个、四个、六个、十个或十二个；在优选的实施例中，为达到最佳的整圆效果，多个挤压部161的外形轮廓与大小尺寸均相等，且规则地排列于一圆周(未标号)上，然后，将该钢筋粗胚92的其中一端部置于八个挤压部161的正中心处，使多个挤压部161相对该钢筋粗胚92的轴心呈规则且对称地排列，再利用八个挤压部161向中心(即该钢筋粗胚92的轴心处)挤压该钢筋粗胚92的端部，即可对该钢筋粗胚92实施整圆塑形。其整圆塑形因为是通过挤压成形，因此，淬火后表面坚硬的麻田散铁结构仍保留在整圆后的钢筋粗胚92上，不会被切除或削除。接下来如图1B所示，当通过整圆机16整圆塑形之后，该钢筋粗胚92即可形成一加工端部92A，该加工端部92A因为仍具有坚硬的麻田散铁，因此该加工端部92A的质地仍是坚韧的高碳钢结构。此外，该加工端部92A因为受该整圆机16的挤压塑形，因此其截面近似正圆，在本实施例中(如图1B最右侧所示)，被挤压塑形后的加工端部92A，其外观轮廓呈一圆柱状；当然，在其他实施例中，该加工端部也可以是一圆锥状。

此外，该滚牙机17包括多个滚齿结构173(本实施例仅示出两个以进行示意)及一前板结构171，该前板结构171的中心处包括一插入口172，然后，将该加工端部92A向左插入该插入口172内，并利用两滚齿结构173对该加工端部92A进行滚压塑形，使其加工端部92A产生塑性变形。如图2所示，因为该滚齿结构173具有螺纹的构型，所以在夹持、挤压后，该钢筋粗胚92的左边即可受滚压而对应成形为螺纹的构型，也就是说，该钢筋粗胚92即可变成具有螺纹部932的一钢筋结构93，该钢筋结构93即如图1B最末端所示的完成品。

因此，本实用新型的钢筋结构成型设备是用以制造该钢筋结构93；其中，成型后的钢筋结构93，即如图1B的制造过程末端所示，其包括一钢筋部931及一通过冷挤压塑形的螺纹部932，该钢筋部931外表面包括多个凸肋单元933，该螺纹部932位于该钢筋部931的其中一轴向端部。在此，冷挤压塑形的螺纹部932代表该螺纹部932是在低温状态(相对于淬火前的摄氏800～900度)下，先后通过整圆机16与滚牙机17的挤压、滚压而塑性变形。当然，前面所述的整圆机16与滚牙机17还可以对该钢筋粗胚92的左右两端部执行整圆与滚牙的制造过程，使其成型后的钢筋结构93在左右两端部分别包括一螺纹部932。此外，前面所述的钢筋结构93中，该凸肋单元933与该钢筋部931的轴向呈倾斜设置(当然也可以呈平行或垂直)，该钢筋部931与该螺纹部932间呈无接缝且光滑连接(亦即一体成型结构)。由此，含碳量较高、质地较坚硬的麻田散铁结构仍然分布于该螺纹部932的外表面，不因为挤压制造过程而被去除或被切削而分离，故整体的钢筋结构93仍可维持淬火后的硬度或强韧度；而且，挤压过程不会产生切削铁屑，也不会造成材料浪费，挤压过程仅会微幅改变直径大小，不会造成螺纹部932直径(D1)与“标称直径(D2)”(大约等于钢筋部931直径)的过大差异。藉此，本实用新型的钢筋结构成型设备可在淬火处理后，对该钢筋粗胚92实施整圆与滚牙的塑性变形制造过程，而塑形出该钢筋结构93的螺纹部932；由此使该钢筋结构93的硬度、机械强度可以维持淬火后的硬度、强韧度，故具有实用价值与庞大的应用潜力。

另外，该滚牙机17的多个滚齿结构173可以是固定转动式，当然也可以是旋转转动式，此外，该滚齿结构173的数目可以是2个、3个或4个(2轴式、3轴式或4轴式)。

当然，本实用新型的钢筋结构还有其他实施例。图3A示出了本实用新型另一实施例的钢筋结构示意图。如图3A所示，该钢筋结构83包括一钢筋部831、一螺纹部832、多个凸肋单元833及一耦接单元834，其中，与前面所述实施例类似的结构在此不再赘述。在本实施例中，该耦接单元834位于该钢筋部831的轴向端部，且该螺纹部832通过该耦接单元834与该钢筋部831相耦接。该凸肋单元833与该钢筋部831的轴向相平行或相交呈一角度。该钢筋部831、该螺纹部832与该耦接单元834间无接缝且光滑连接，因此整个钢筋结构83为一体成型的结构。该耦接单元834的轴向长度小于或等于该螺纹部832的轴向长度。该耦接单元834可为圆锥状或圆柱状，且该耦接单元834的直径大于或等于该螺纹部832的直径。

此外，图3B示出了如图3A中所示B部分的放大图；如图3B所示，若将该钢筋结构83作为建筑材料时，为了增加该钢筋结构83与水泥或其他硬件结构的结合力量，可在该钢筋结构83的外表面平均分布设置多个凸出的微结构8331，该微结构8331可设置于该凸肋单元833的表面，且该微结构8331呈圆弧凹凸状。在其他实施例中，当然该微结构还可以是凹入该凸肋单元的表面，或者，该微结构的剖面呈圆形、锯齿状、多边形甚至不规则形。

综上所述，本实用新型所述的钢筋结构成型设备在制造该钢筋结构时，不需车削、切除质地坚硬的麻田散铁结构，因此完成后的钢筋结构其机械强度较大、硬度、韧度均较佳，且其螺纹部的直径与“标称直径”不会差异过大，故具有实用价值与庞大的应用潜力。

上述实施例用于对本实用新型进行说明，然而其并非用以限定本实用新型所主张的专利权利范围。其专利保护范围由所附权利要求的范围及其等同领域而定。凡本领域技术人员在不脱离本专利精神或范围内所作的更动或润饰，均属于在本实用新型所披露的构思下所完成的等效改变或设计，且应包含在所附权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种钢筋结构，其特征在于，该钢筋结构包括：

一钢筋部，该钢筋部的外表面设置有多个凸肋单元；及

一通过冷挤压塑形的螺纹部，该螺纹部位于该钢筋部的轴向端部。

2.如权利要求1所述的钢筋结构，其特征在于，该凸肋单元与该钢筋部的轴向呈平行、垂直或相交呈一角度。

3.如权利要求1所述的钢筋结构，其特征在于，该凸肋单元的表面分布有多个微结构。

4.如权利要求3所述的钢筋结构，其特征在于，该微结构凸出或凹入该凸肋单元的表面。

5.如权利要求1所述的钢筋结构，其特征在于，该钢筋部与该螺纹部之间无接缝且光滑连接。

6.如权利要求1所述的钢筋结构，其特征在于，该钢筋部包括有一耦接单元，该耦接单元位于该钢筋部的轴向端部，且该螺纹部通过该耦接单元与该钢筋部相耦接。

7.如权利要求6所述的钢筋结构，其特征在于，该耦接单元的直径大于或等于该螺纹部的直径。

8.一种钢筋结构成型设备，用以制造如权利要求1所述的钢筋结构，该钢筋结构成型设备包括一热轧单元、一淬火槽、一整圆机及一滚牙机，该热轧单元用以将一钢材滚轧成型为一钢筋粗胚，该淬火槽用以对该钢筋粗胚实施淬火处理，其特征在于，

该整圆机包括多个可对该钢筋粗胚整圆塑形的挤压部，该滚牙机包括用以将整圆后的钢筋粗胚滚压塑形成一螺纹部的至少二个滚齿结构。

9.如权利要求8所述的钢筋结构成型设备，其特征在于，多个挤压部相对该钢筋粗胚的轴心呈规则排列。

10.如权利要求8所述的钢筋结构成型设备，其特征在于，多个挤压部的外形轮廓与大小尺寸均相等。

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