專利名稱：腳手架全鋼扣件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于建筑施工設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，涉及建筑施工用 腳手架、工作架、支撐架、承重架等基架上用來對(duì)鋼管進(jìn)行緊固連接 的扣件及其制造方法。
技術(shù)背景目前，建筑施工中采用鋼管搭設(shè)基架最常用的扣件有兩種， 一種 為采用鑄造工藝生產(chǎn)的鑄鐵扣件，另一種為采用鋼板沖壓工藝生產(chǎn)的 鋼板扣件?？奂钠焚|(zhì)及安全性取決于其抗滑、抗破壞及抗扭轉(zhuǎn)等力學(xué)性能 指標(biāo)的高低，而這些力學(xué)性能指標(biāo)又與扣件的制造材料、生產(chǎn)工藝和 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。目前，在用的建筑扣件中有95%以上為鑄鐵扣件，由于鑄造工藝 存在能耗高，污染大，質(zhì)量不可控因素多，工藝誤差大及批量生產(chǎn)合 格率低的缺陷，因而鑄鐵扣件的性能不穩(wěn)定，加上結(jié)構(gòu)不合理以及受 鑄鐵材料金屬延展性的限制，在使用中容易出現(xiàn)扣件斷裂的現(xiàn)象，這 是導(dǎo)致屢屢發(fā)生腳手架坍塌事故的重要原因。據(jù)國(guó)家及各省質(zhì)監(jiān)部門 的專項(xiàng)整頓檢査報(bào)告，全國(guó)各地在用的鑄鐵扣件合格率(按國(guó)家扣件
標(biāo)準(zhǔn)GB15831)為零，由此埋下了腳手架發(fā)生坍塌嚴(yán)重事故的隱患。近年來國(guó)內(nèi)開始生產(chǎn)用15號(hào)錳鋼板沖壓的全鋼扣件，有效避免 了扣件在使用中容易斷裂的問題，但由于受目前冷沖壓工藝最厚只能 采用3.5mm鋼板的限制，加之結(jié)構(gòu)不夠合理，故目前面世的全鋼扣件價(jià)格較高，在使用中易變形，其抗滑、抗破壞及抗扭轉(zhuǎn)性能均未能完 全達(dá)到國(guó)家扣件標(biāo)準(zhǔn)GB15831，因此未能在生產(chǎn)和施工中被廣泛采用。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種抗滑、抗斷、抗破壞、抗變形及抗扭轉(zhuǎn) 力學(xué)性能指標(biāo)均得以大大提高，使用更安全可靠，并且成本低的腳手 架全鋼扣件，同時(shí)本發(fā)明也提供了這種扣件的制造方法。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的腳手架全鋼扣件，包含有一個(gè)扣 座和兩個(gè)扣蓋，扣蓋的一端與扣座鉸接，另一端用T型螺栓與扣座相連， 兩扣蓋分別連于扣座的兩側(cè)，且兩扣蓋之間相互垂直，扣座與扣蓋均是用 鋼板冷壓成型的全鋼件，扣座整體為凸凹相間的對(duì)稱蝶形。本發(fā)明中扣座與扣蓋均是用較厚鋼板經(jīng)冷壓成型的全鋼件，而且扣座 整體為凸凹相間的對(duì)稱蝶形，扣座的抗變形能力得到大大增強(qiáng)，在任何使 用狀態(tài)下沒有了發(fā)生形變的可能，扣座的形狀加上冷壓工藝相對(duì)于鑄造及 熱壓工藝所具有的特點(diǎn)，使最后得到扣件的抗滑、抗斷、抗破壞、抗變 形及抗扭轉(zhuǎn)力學(xué)性能指標(biāo)均能達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB15831，符合國(guó)家要求 的質(zhì)量和安全標(biāo)準(zhǔn)，與鑄鐵扣件相比使用起來也更輕便。
上述扣蓋與扣座之間采用直連式鉸接結(jié)構(gòu)，即扣蓋的一端成一體的設(shè)有T形栓，該T形栓的頭部穿過扣座上的鉸接孔后將扣蓋與扣座之間進(jìn)行鉸接。采用這種鉸接方式，避免了以往扣件通常采用柱銷鉸接方式而容易 變形的薄弱點(diǎn)，消除了不可靠因素，而且也不會(huì)存在異物栓塞的現(xiàn)象。上述扣座和扣蓋的材料采用厚度至少為5 mm的普通Q235熱軋鋼板，其 剛度可滿足扣件所要求的力學(xué)性能，價(jià)格低于合金鋼板，材料來源廣泛， 使大批量生產(chǎn)有了材料保證，其金屬延展性又大大高于鑄鐵，從材料上保 證扣件在使用中不斷裂。為得到上述扣件，本發(fā)明采用的制造工藝步驟是(1) 落料，采用冷沖壓工藝下料，得到扣座與扣蓋的料塊，扣座料塊 是正方形在四個(gè)角切去相同大小弧形缺口后的形狀；扣蓋料塊是長(zhǎng)方形在 一短邊切成弧形并在該弧形邊中部形成有T形栓的形狀；(2) 成型，采用液壓機(jī)，用液壓模冷加壓成型，得到扣座與扣蓋的半成品，扣座半成品整體為凸凹相間的對(duì)稱蝶形，扣蓋的半成品中部彎折成弧形；(3) 打孔、開口，用沖床和模具在扣座半成品上沖出鉸接孔和螺栓連 接孔后得到扣座成品，在扣蓋半成品上沖出用來穿螺栓的缺口后得到扣蓋 成品；(4) 裝配，將扣蓋一端的T形栓穿過扣座上的鉸接孔，并對(duì)鉸接孔進(jìn) 行點(diǎn)鉚使扣蓋的T形栓不能從扣座的鉸接孔中脫落出，然后再將扣蓋的另
一端與扣座用螺栓連接后即得到腳手架全鋼扣件成品。由上述工藝步驟可以看出本發(fā)明在制造扣座和扣蓋時(shí)采用了液壓成型和沖壓輔助的復(fù)合冷壓成型工藝，使用的鋼板厚度可達(dá)5 mm以上，突 破了冷沖壓受4 mm厚度限制的局限，不會(huì)像熱壓那樣使鋼板材質(zhì)變軟失去 剛性，保證了扣件成型的準(zhǔn)確到位及扣件的整體剛性，使扣件在使用中不 變形有了基礎(chǔ)的工藝剛性保證。本發(fā)明克服了既往全鑄鐵扣件或全鋼板扣件的結(jié)構(gòu)及工藝缺陷， 使得到的扣件在抗滑、抗破壞、抗扭轉(zhuǎn)及抗變形方面均完全達(dá)到并超 過國(guó)家及國(guó)際上制定的扣件力學(xué)性能標(biāo)準(zhǔn)，成為達(dá)標(biāo)合格扣件中成本 最低，輕便適用、安全可靠的新型扣件，大大提高了建筑施工的安全 性，有望成為第二代扣件中的代表產(chǎn)品，適合中國(guó)國(guó)情，能夠迅速得 以推廣。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1中扣座的正面示意圖；圖3是圖2中沿A-A線的截面圖；圖4是圖2中沿B-B線的截面圖；圖5是本發(fā)明制造方法的工藝流程圖；圖6表示本發(fā)明工藝步驟(1)中得到的扣座料塊正面示意圖； 圖7表示本發(fā)明工藝步驟(1)中得到的扣蓋料塊正面示意圖8表示本發(fā)明工藝步驟(2)中得到的扣座半成品正面示意圖； 圖9表示本發(fā)明工藝步驟(2)中得到的扣蓋半成品正面示意圖； 圖中l(wèi).扣座；la.鉸接孔；2.扣蓋；2a,T形栓；2b.加強(qiáng)筋；2c.缺口； 3.T型螺栓；4.扣座料塊；5.扣蓋料塊；6.扣座半成品；7.扣蓋半成品。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明如圖1至圖4所示，本發(fā)明所述的腳手架全鋼扣件，具有一個(gè)扣座1和兩個(gè)扣蓋2，扣蓋2的一端與扣座1鉸接，另一端用T型螺栓3與扣座1 相連，兩扣蓋2分別連于扣座1的兩側(cè)，且兩扣蓋2之間相互垂直，扣座1 與扣蓋2均是用鋼板冷壓成型的全鋼件，扣座1整體為凸凹相間的對(duì)稱蝶 形，扣座1的這種特殊形狀使其抗變形能力得到大大增強(qiáng)，在任何使用狀 態(tài)下沒有了發(fā)生形變的可能。扣座和扣蓋的材料采用厚度至少為5 mm的普通Q235熱軋鋼板，其剛度 可滿足扣件所要求的力學(xué)性能，價(jià)格低于合金鋼板，材料來源廣泛，使大 批量生產(chǎn)有了材料保證，其金屬延展性又大大高于鑄鐵，從材料上保證扣 件在使用中不斷裂。從圖1可看出扣蓋2與扣座1之間采用直連式鉸接結(jié)構(gòu)，即扣蓋2 的一端成一體的設(shè)有T形栓2a，該T形栓2a的頭部穿過扣座1上的鉸接孔 la后將扣蓋2與扣座l之間進(jìn)行鉸接，采用此結(jié)構(gòu)，避免了以往扣件 通常采用柱銷鉸接方式而容易變形的薄弱點(diǎn)，消除了不可靠因素，而且也
不會(huì)存在異物栓塞的現(xiàn)象。參見圖1及圖5至圖9，為得到上述腳手架全鋼扣件，采用以下工藝步驟(1) 落料，采用120噸沖床，用專用沖壓模具通過冷沖壓工藝下料， 得到扣座與扣蓋的料塊，扣座料塊4是如圖6所示正方形在四個(gè)角切去相 同大小弧形缺口后的形狀；扣蓋料塊5是如圖7所示長(zhǎng)方形在一短邊切成 弧形并在該弧形邊中部形成有T形栓的形狀；(2) 成型，采用200噸液壓機(jī)，用專用液壓模對(duì)扣座料塊4和扣蓋料 塊5冷加壓成型，得到扣座與扣蓋的半成品，扣座半成品6整體為如圖8 所示凸凹相間的對(duì)稱蝶形，扣蓋半成品7中部彎折成弧形，并在弧形部形 成加強(qiáng)筋2b，如圖9所示；(3) 打孔、開口，用35噸沖床和專用模具在扣座半成品6上沖出鉸 接孔la和螺栓連接孔lb后得到扣座成品，在扣蓋半成品7上沖出用來穿 螺栓的缺口 2c后得到扣蓋成品；(4) 裝配，將扣蓋2 —端的T形栓2a穿過扣座1上的鉸接孔la，并 對(duì)鉸接孔la進(jìn)行點(diǎn)鉚使扣蓋2的T形栓2a不能從扣座1的鉸接孔la中脫 落出，然后再將扣蓋2的另一端與扣座1用T型螺栓3連接后即得到腳手 架全鋼扣件成品。經(jīng)檢測(cè)，本發(fā)明所得扣件的抗滑、抗破壞、抗扭轉(zhuǎn)及抗變形等力 學(xué)性能均完全達(dá)到并超過國(guó)家及國(guó)際上制定的扣件力學(xué)性能標(biāo)準(zhǔn)，成 為達(dá)標(biāo)合格扣件中成本最低，輕便適用、安全可靠的新型扣件，大大 提高了建筑施工的安全性，有望成為第二代扣件中的代表產(chǎn)品。本發(fā) 明在結(jié)構(gòu)和制造工藝方面雖然只描述了直角型扣件，但利用本發(fā)明在 結(jié)構(gòu)和制造工藝上的創(chuàng)新思想，也就能很容易地制造出達(dá)到上述力學(xué) 性能指標(biāo)的全鋼旋轉(zhuǎn)型扣件和全鋼對(duì)接型扣件來。
權(quán)利要求
1. 一種腳手架全鋼扣件，包括一個(gè)扣座和兩個(gè)扣蓋，扣蓋的一端與扣座鉸接，另一端用T型螺栓與扣座相連，兩扣蓋分別連于扣座的兩側(cè)，且兩扣蓋之間相互垂直，其特征在于扣座與扣蓋均是用鋼板冷壓成型的全鋼件，扣座整體為凸凹相間的對(duì)稱蝶形。
2. 如權(quán)利要求1所述的腳手架全鋼扣件，其特征在于所述扣蓋與扣 座之間采用直連式鉸接結(jié)構(gòu)，即扣蓋的一端成一體的設(shè)有T形栓，該T形 栓的頭部穿過扣座上的鉸接孔后將扣蓋與扣座之間進(jìn)行鉸接。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的腳手架全鋼扣件，其特征在于所述扣座和扣蓋的材料采用厚度至少為5 mm的普通Q235熱軋鋼板。
4. 一種腳手架全鋼扣件的制造方法，其特征在于包括以下步驟(1) 落料，采用冷沖壓工藝下料，得到扣座與扣蓋的料塊，扣座料塊 是正方形在四個(gè)角切去相同大小弧形缺口后的形狀；扣蓋料塊是長(zhǎng)方形在 --短邊巧成弧形并在該弧形邊屮部形成有T形栓的形狀；(2) 成型，采用液壓機(jī)，用液壓模冷加壓成型，得到扣座與扣蓋的半成品，扣座半成品整體為凸凹相間的對(duì)稱蝶形，扣蓋的半成品中部彎折成弧形；(3) 打孔、開口，用沖床和模具在扣座半成品上沖出鉸接孔和螺栓連 接孔后得到扣座成品，在扣蓋半成品上沖出用來穿螺栓的缺口后得到扣蓋 成品； (4)裝配，將扣蓋一端的T形栓穿過扣座上的鉸接孔，并對(duì)鉸接孔進(jìn)行點(diǎn)鉚使扣蓋的T形栓不能從扣座的鉸接孔中脫落出，然后再將扣蓋的另一端與扣座用螺栓連接后即得到腳手架全鋼扣件成品。
全文摘要
一種腳手架全鋼扣件，包括一個(gè)扣座和兩個(gè)扣蓋，扣蓋的一端與扣座采用直連式鉸接，另一端用T型螺栓與扣座相連，兩扣蓋分別連于扣座的兩側(cè)，且兩扣蓋之間相互垂直，扣座與扣蓋均是用厚度至少為5mm的普通Q235熱軋鋼板冷壓成型的全鋼件，扣座整體為凸凹相間的對(duì)稱蝶形。其制造工藝由沖壓落料、液壓機(jī)冷壓成型、打孔、開口及裝配等步驟組成。本發(fā)明克服了既往全鑄鐵扣件或全鋼板扣件的結(jié)構(gòu)及工藝缺陷，使得到的扣件在抗滑、抗破壞、抗扭轉(zhuǎn)及抗變形方面均完全達(dá)到并超過國(guó)家及國(guó)際上制定的扣件力學(xué)性能標(biāo)準(zhǔn)，成為達(dá)標(biāo)合格扣件中成本最低，輕便適用、安全可靠的新型扣件，大大提高了建筑施工的安全性。
文檔編號(hào)E04G7/00GK101397843SQ200810232889
公開日2009年4月1日 申請(qǐng)日期2008年10月17日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月17日
發(fā)明者董國(guó)榮 申請(qǐng)人:董國(guó)榮