專利名稱：建筑扣件的鋼板液壓成型生產(chǎn)方法與工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于建筑施工設(shè)備的制造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種在建筑施工中用量極大，安全性要求很高的產(chǎn)品一建筑施工用扣件的制造生產(chǎn)方法與生產(chǎn)工藝的創(chuàng)新。
背景技術(shù)：
建筑施工用扣件(以下簡(jiǎn)稱扣件)，系用于將鋼管與鋼管相互堅(jiān)固連結(jié)起來(lái)，搭設(shè)成各種施工需用的承重架、支撐架、工作架、腳手架、安全架、隔離架等鋼構(gòu)基架的緊固器。 扣件作為鋼架的連接緊固器，必須在承重承壓的狀態(tài)下，不發(fā)生斷裂、滑脫、變形，從而保證鋼架承重穩(wěn)固可靠，保證施工人員的人身及財(cái)產(chǎn)安全。建筑施工用承重扣件，必須具有良好的剛度(硬度)，方能保證扣件在承重下不變形，但過(guò)硬則易發(fā)生斷裂；扣件同時(shí)也必須具有良好的韌性(金屬延展性)，方能保證扣件在承重下不發(fā)生斷裂，但過(guò)軟易發(fā)生變形滑脫。防止腳手架因扣件斷裂或變形而發(fā)生坍塌，扣件質(zhì)量的安全保證取決于扣件剛度與韌性的良好平衡點(diǎn)。衡量扣件質(zhì)量的好壞，由國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的扣件抗滑、抗斷、抗拉、抗變形檢測(cè)指標(biāo)來(lái)判定。建筑扣件國(guó)內(nèi)外現(xiàn)行的生產(chǎn)方法與工藝有三種，即鑄鐵生產(chǎn)方法與工藝，鑄鋼生產(chǎn)方法與工藝，鋼板沖壓生產(chǎn)方法與工藝。由于鑄鋼生產(chǎn)方法與工藝生產(chǎn)出的鑄鋼扣件， 其工藝成本高于鑄鐵生產(chǎn)方法與工藝生產(chǎn)出的鑄鐵扣件2倍以上，故未能在施工中普遍采用，僅用于對(duì)承重有特別高要求的腳手架。由于鋼板沖壓生產(chǎn)方法與工藝受到其只能加工成型鋼板厚度在3. 5毫米內(nèi)的工藝極限，故沖壓扣件因厚度不足材質(zhì)過(guò)軟在承重下易發(fā)生變形、滑脫，僅用于非承重的棚架搭設(shè)中，也未能在施工中普遍采用。目前建筑施工承重扣件，90%以上均采用鑄鐵生產(chǎn)方法與工藝生產(chǎn)的鑄鐵扣件，但其剛度有余，韌性不足，常發(fā)生扣件斷裂導(dǎo)致腳手架坍塌事故的發(fā)生。采取鑄鐵生產(chǎn)方法與沙模成型工藝生產(chǎn)的鑄鐵扣件，其工序工藝流程如下⑴生鐵及廢鋼鐵進(jìn)入沖天爐冶煉；一⑵按規(guī)定加入鉍、錳、鎂等貴金屬調(diào)節(jié)鐵水成分；一⑶澆注于人工制作的沙型(軟)模具中成型為扣件的扣蓋扣座；一⑷將成型為灰鑄鐵的扣件扣蓋扣座送入回火窯內(nèi)進(jìn)行熱處理；一ω需保持960°c以上高溫M小時(shí)后，降為720°C窯溫保持 40小時(shí)左右；一(6)扣件在回火爐中完成石墨化降碳化成為具有一定韌性的可鍛鑄鐵扣件部件；一⑵冷卻后進(jìn)行鉆孔打磨裝配成扣件。鑄鐵扣件生產(chǎn)方法與生產(chǎn)工藝的缺陷如下⑴采用沖天爐冶煉及高溫回火熱處理的熱生產(chǎn)工藝，存在高能耗高污染高碳排的缺陷，已被“節(jié)能減排”政策界定為淘汰限制類生產(chǎn)方法與生產(chǎn)工藝。⑵采用沙型(軟模)澆注成型，人工制模及鐵水高溫重力作用于軟模，故產(chǎn)品成型的工藝誤差大，均>毫米級(jí)，加之高溫回火熱處理產(chǎn)生二次變形，故產(chǎn)品結(jié)構(gòu)尺寸誤差導(dǎo)致批量產(chǎn)品的合格率不足50%。(3)由于冶煉鐵水的成分調(diào)節(jié)貴金屬加入多少，高溫?zé)崽幚頊囟燃氨貢r(shí)間調(diào)節(jié)系人工控制，故難保材質(zhì)成分達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，難?？奂g性達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，故產(chǎn)品含碳量過(guò)高及韌性不足，實(shí)質(zhì)多為灰鑄鐵扣件，常常在施工承重使用中發(fā)生斷裂，導(dǎo)致腳手架坍塌事故多年來(lái)屢屢發(fā)生。⑷生產(chǎn)效率低，沙型人工制模占用場(chǎng)地大，重復(fù)制模費(fèi)時(shí)費(fèi)工，工作環(huán)境灰塵大，勞動(dòng)強(qiáng)度高，日產(chǎn)量月產(chǎn)量難以提高，生產(chǎn)工藝工序流程時(shí)間長(zhǎng)，從冶煉鐵水到熱處理完畢的周期至少在4天以上，難以實(shí)現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)。綜上所述，建筑扣件的鑄鐵生產(chǎn)方法與沙模成型工藝生產(chǎn)的鑄鐵扣件，系高能耗、高碳排、高污染，低產(chǎn)能、低品質(zhì)、低安全產(chǎn)品。必將被新的生產(chǎn)方法與工藝，生產(chǎn)的安全性高的鋼扣件所替代。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的名稱為建筑施工用承重扣件的鋼板液壓硬模成型生產(chǎn)方法與生產(chǎn)工藝，簡(jiǎn)稱為建筑扣件的鋼板液壓成型生產(chǎn)方法與工藝。本發(fā)明的目的是提供一種建筑扣件新的生產(chǎn)方法與工藝，使產(chǎn)品具有良好的抗滑、抗斷、抗拉、抗變形性能，達(dá)到及超過(guò)國(guó)家及國(guó)際扣件質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)；替代高能耗高污染高碳排，低品質(zhì)低安全低效率的鑄鐵扣件生產(chǎn)方法與工藝。本發(fā)明的技術(shù)方案構(gòu)成如下⑴按照建筑扣件必須具備的剛度(硬度、強(qiáng)度)和適宜的韌性相結(jié)合的材料性能要求，試驗(yàn)確定了最佳的生產(chǎn)原材料Q235普通熱軋鋼板，厚度在5毫米左右，該材料具有品質(zhì)合格穩(wěn)定，適宜扣件要求，價(jià)格低來(lái)源廣的特點(diǎn)；⑵確定了按上述材料進(jìn)行冷壓的生產(chǎn)方法與硬模成型工藝，冷壓壓力由液壓機(jī)提供，反復(fù)試驗(yàn)后定制了壓力為200T，行程快且可調(diào)的液壓機(jī)，采取二次液壓成型工藝，保證了產(chǎn)品成型的加工精度與生產(chǎn)速度；⑶在確定了按上述生產(chǎn)材料與生產(chǎn)工藝后，對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進(jìn)行了創(chuàng)新性的設(shè)計(jì)與反復(fù)試驗(yàn)，滿足了液壓硬模成型的工藝要求(液壓成型鋼扣件的結(jié)構(gòu)與尺寸創(chuàng)新設(shè)計(jì)見以下


，結(jié)構(gòu)及尺寸創(chuàng)新設(shè)計(jì)，擬另行申報(bào)實(shí)用新型專利及外觀設(shè)計(jì)專利)；⑷在確定了材料、成型工藝、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)后，進(jìn)一步創(chuàng)新設(shè)計(jì)了產(chǎn)品成型的模具及工裝、夾具。(鋼板液壓硬模成型生產(chǎn)方法與生產(chǎn)工藝中模具的創(chuàng)新擬申請(qǐng)實(shí)用新型及外觀設(shè)計(jì)專利)；( 本發(fā)明“建筑扣件鋼板液壓成型生產(chǎn)方法與工藝”，是在對(duì)扣件生產(chǎn)原材料的定位，液壓機(jī)定型，扣件結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)定型，扣件成型硬模具定型的全套創(chuàng)新、系列創(chuàng)新的工藝中實(shí)現(xiàn)的。本發(fā)明的扣件生產(chǎn)工序工藝流程如下⑴直接采購(gòu)鋼廠正規(guī)鋼板作為生產(chǎn)原材料；一⑵選用Q235普通熱扎5mm或5mm以上厚度的鋼板，保證了承重扣件所需要的剛度(碳含量在10-14之間)及韌性(金屬的延展性為鐵扣件的1. 96倍);一⑶剪板落料成料塊；一⑷ 進(jìn)入液壓機(jī)用專制硬模冷壓成型；一⑶打孔打缺造形；一(6)總裝一產(chǎn)品制作完成。本發(fā)明的鋼扣件液壓成型生產(chǎn)方法與工藝的優(yōu)點(diǎn)如下⑴生產(chǎn)扣件的原材料系正規(guī)鋼廠提供的標(biāo)準(zhǔn)鋼板，使扣件原材料材質(zhì)與產(chǎn)品的品質(zhì)得到保證。⑵采用硬模液壓成型工藝，產(chǎn)品的尺寸結(jié)構(gòu)誤差提高到微米級(jí)(um)，精度比鑄鐵沙模工藝提高了 100倍，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)尺寸合格率達(dá)到99%以上，保證了產(chǎn)品的品質(zhì)。⑶實(shí)現(xiàn)了扣件的機(jī)械化生產(chǎn)連續(xù)作業(yè)，生產(chǎn)周期最長(zhǎng)(從剪板落料一至總裝為成品)時(shí)間在10分鐘內(nèi)，比鑄鐵沙模工藝的4天 (96個(gè)小時(shí))周期大大縮短，具有極為良好的生產(chǎn)效率效能。(4)本生產(chǎn)方法與生產(chǎn)工藝能耗低、碳排低、無(wú)污染，實(shí)現(xiàn)了扣件生產(chǎn)的節(jié)能減排，與鑄鐵扣件生產(chǎn)方法與生產(chǎn)工藝相比，節(jié)能效果在90%以上，減排效果在95%以上，生產(chǎn)環(huán)境清潔。(5)突破了沖壓工藝不能成型的冷壓成型極限(鋼板厚度< 3. 5mm)，生產(chǎn)出了厚度為5mm或5mm以上，具有最佳剛度及韌性相平衡的建筑承重扣件，滿足了施工要求。(6)產(chǎn)品品質(zhì)跨越式進(jìn)入扣件性能(抗滑、抗斷、抗拉、抗變形)力學(xué)指標(biāo)的世界最先進(jìn)水平，產(chǎn)品力學(xué)性能指標(biāo)達(dá)到并超過(guò)英國(guó)BS1139-2. 1 扣件標(biāo)準(zhǔn)，美國(guó)AS1576. 2扣件標(biāo)準(zhǔn)，國(guó)際IS040M腳手架扣件標(biāo)準(zhǔn)，成為世界最佳質(zhì)量性能扣件的代表產(chǎn)品之一。綜上所述，建筑用承重扣件的鋼板液壓成型生產(chǎn)方法與生產(chǎn)工藝，實(shí)現(xiàn)了扣件生產(chǎn)方法與生產(chǎn)工藝的低能耗低碳排無(wú)污染，產(chǎn)品的高產(chǎn)能高品質(zhì)高安全，實(shí)現(xiàn)了具有良好社會(huì)效益及經(jīng)濟(jì)效益的扣件生產(chǎn)方法與工藝的升級(jí)換代性創(chuàng)新。本發(fā)明的發(fā)明人及以發(fā)明人為法人代表的重慶高吉科工貿(mào)發(fā)展有限公司，已實(shí)現(xiàn)了本發(fā)明生產(chǎn)的產(chǎn)業(yè)化與產(chǎn)品的市場(chǎng)化，吉牌全鋼液壓成型安全扣件已銷往10多個(gè)省市及出口，已實(shí)現(xiàn)產(chǎn)銷500多萬(wàn)件，產(chǎn)品受到用戶的好評(píng)及市場(chǎng)的認(rèn)可，受到國(guó)家質(zhì)監(jiān)部門、安全生產(chǎn)監(jiān)管部門及建設(shè)主管部門、科技主管部門的好評(píng)認(rèn)可與支持鼓勵(lì)，正在向批量化規(guī)?；a(chǎn)銷邁進(jìn)。希望得到知識(shí)產(chǎn)權(quán)局的指導(dǎo)、認(rèn)可、支持、幫助，從而提高建設(shè)施工腳手架的安全性，促進(jìn)中國(guó)自主創(chuàng)新型產(chǎn)品走向世界。

圖1-1是實(shí)施例中直角型扣件產(chǎn)品圖。圖1-2⑴⑵⑶是實(shí)施例中直角型扣件蓋板制作過(guò)程工序分解圖。圖1-3⑴⑵⑶是實(shí)施例中直角型扣件座板制作過(guò)程工序分解圖。圖1-4⑴⑵是實(shí)施例中直角型扣件蓋座連結(jié)裝配成產(chǎn)品制作過(guò)程工序分解圖。圖2-1是實(shí)施例中旋轉(zhuǎn)型扣件產(chǎn)品圖。圖3-1是實(shí)施例中對(duì)接型扣件產(chǎn)品圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例中直角型扣件為例對(duì)本發(fā)明作具體說(shuō)明(旋轉(zhuǎn)型及對(duì)接型扣件制作過(guò)程與直角型扣件相同，不作累述)
參見圖1-1為直角型扣件的產(chǎn)品圖，扣件由兩塊扣件蓋板1 (簡(jiǎn)稱扣蓋)，一塊扣件座板 2 (簡(jiǎn)稱扣座)及兩副螺栓3構(gòu)成。圖1-2為扣件蓋板制作過(guò)程工序分解圖⑴為將鋼板經(jīng)剪板落料制成的料塊；⑵ 為將料塊置入液壓機(jī)后經(jīng)液壓硬模成型為的工序部件；⑶為將部件打孔后成為的成品部件。圖1-3為扣件座板制作過(guò)程工序圖⑴為將鋼板經(jīng)剪板落料制成的料塊；⑵為將料塊置入液壓機(jī)后經(jīng)硬模壓制成型為的工序部件；⑶為將部件經(jīng)打孔后成為的成品部件。圖1-4為將扣件蓋板與座板進(jìn)行總裝成為產(chǎn)成品的制作過(guò)程工序分解圖⑴為將扣件蓋板T型尾部旋轉(zhuǎn)裝入扣件座板的T型孔中成為的產(chǎn)成品部件；⑵為將定制的螺栓裝入扣件組裝成的產(chǎn)成品扣件。鑒于旋轉(zhuǎn)型及對(duì)接型扣件生產(chǎn)工序工藝與直角型扣件相同，圖2-1及圖3-1僅提供產(chǎn)品圖作為參考。
權(quán)利要求
1. 一種建筑扣件的鋼板液壓成型生產(chǎn)方法與工藝，其特征為獨(dú)家采用厚度在5mm或 5mm以上Q235普通熱軋鋼板作為扣件的生產(chǎn)原材料，用壓力不低于200T專用的液壓機(jī)對(duì)創(chuàng)新設(shè)計(jì)的扣件在專用硬模中成型，實(shí)現(xiàn)了扣件生產(chǎn)的機(jī)械化連續(xù)作業(yè)，實(shí)現(xiàn)了建筑扣件生產(chǎn)方法與生產(chǎn)工藝的創(chuàng)新。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種建筑扣件的鋼板液壓成型生產(chǎn)方法與工藝，獨(dú)家采用厚度在5mm或5mm以上Q235普通熱軋鋼板作為扣件的生產(chǎn)原材料，用壓力不低于200T專用的液壓機(jī)對(duì)創(chuàng)新設(shè)計(jì)的扣件在專用硬模中成型，實(shí)現(xiàn)了扣件生產(chǎn)的機(jī)械化連續(xù)作業(yè),實(shí)現(xiàn)了建筑扣件生產(chǎn)方法與生產(chǎn)工藝的創(chuàng)新。按照本發(fā)明生產(chǎn)所得的扣件具有良好的抗滑、抗斷、抗拉、抗變形性能，達(dá)到及超過(guò)國(guó)家及國(guó)際扣件質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)；是一種替代高能耗高污染高碳排，低品質(zhì)低安全低效率的鑄鐵扣件生產(chǎn)方法與工藝。
文檔編號(hào)B21D22/00GK102319784SQ20111020698
公開日2012年1月18日 申請(qǐng)日期2011年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月22日
發(fā)明者董國(guó)榮 申請(qǐng)人:董國(guó)榮