高強度預應力凹形螺紋鋼筋廣泛用于預應力水泥制品的配筋。在實際生產中拔制力計算的準確與否,將直接影響到生產設備的合理選擇和工藝參數的制定。
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,通過圓孔拔絲模定徑后再經旋轉拉模將其拔制出凹槽;也可將其一次經旋轉模拔制出ф11mm的凹形螺紋鋼筋。
高強度預應力凹形螺紋鋼筋在拔制過程中,由于拔制出螺旋形凹槽的拔制力與拔制光圓棒、線材不同,因此準確地計算出凹形螺紋鋼筋的拔制力,對確定拔制工藝參數是十分必要的。
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,是由拉模內孔的螺旋狀凸痕使拉模旋轉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。經冷拔后的凹形螺紋鋼筋表面產生了加工硬化,其硬化程度與其變形量的大小有直接關系。
2.受力分析與拔制力計算
拔制凹形螺紋的拉模內有呈螺旋狀的凸痕,在拔制力的作用下螺旋狀凸痕對拉模形成切向力,使拉模旋轉。當拉模連續旋轉時,拔后鋼筋表面形成螺距相等的凹形螺紋。拉模內表面展開及受力情況。等徑拔制時,由于拉模凸痕加工鋼筋表面,使得拔制力通過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可分解成鋼筋運動方向和拉模圓周切線方向的兩個分力F和F。F由拉模臺架支持且平衡,而F則使拉模旋轉。在等徑拔制時,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.結語
由于在加工凹形螺紋時拉模要產生旋轉,故拔制力需考慮使拉模產生旋轉的力。該力是通過拔制力作用于拉模,而拔制凹形螺紋鋼筋的拔制力計算考慮了拉模旋轉力。對凹形螺形鋼筋拔制力的計算是可靠的。該式可較準確地計算出凹形螺紋的拔制力。該算式經實際生產檢驗證明是可行的。