專利名稱:一種鋼板沖壓扣件的制作方法
本實用新型屬于建筑用鋼管腳手架扣件的技術改進。
本實用新型之前，有主體件是鑄造的瑪鋼扣件，鍛鋼扣件或扣座為鑄、鍛件，扣蓋為鋼板沖壓的扣件，它們的特點是剛性好，大都能滿足抗滑性能要求，且重復使用性能好，但太重(直角扣件、旋轉扣件每套重1.15－1.35公斤，對接扣件每套重1.6－1.8公斤)高空攜帶不便，如國內(nèi)現(xiàn)用瑪鋼扣件和英國專利GB1529981，尤其是鑄造的瑪鋼扣件韌性小，有脆性，受突發(fā)載荷時性能欠佳，另有主體件全為鋼板沖壓的扣件，如國內(nèi)現(xiàn)用的鋼板沖壓扣件和美國專利US3861816，此類扣件的特點是重量小(直角扣件、旋轉扣件每套重0.72－0.74公斤，對接扣件每套重約1.1公斤)便攜帶，韌性也好，但由于他們總體結構和主體零件的形狀尺寸角度所限，使他們剛性不足，即工作中，在未達到抗滑性能要求的扭矩之前，扣蓋豁口就開始變形收小，這一方面使它達不到抗滑性能要求，同時由于豁口的變小，造成鎖緊螺栓出入豁口困難，致使重復使用困難，而限制了重復使用的經(jīng)濟價值。
解決這個問題的辦法，有的是擴大扣蓋豁口。有的是加大原材料厚度。前者，雖然有可能解決螺栓自由出入豁口的問題，但仍滿足不了主要使用性能——抗滑性能的要求；后者，雖然能提高一定的剛性，但代價是增加了工藝設備的噸位，更失去了其先天的輕便優(yōu)點。
本實用新型的目的就是為了克服上述兩類扣件的不足，針對影響原鋼板沖壓扣件性能的具體因素，通過從整體設計到各主體件的形狀、尺寸、角度的設計上去找出解決它們的辦法。使之不但要保證它們各主要使用性能——抗扭矩性能，抗滑性能和重復使用性能達到標準要求以上，而且，又能充分保留原鋼板扣件重量小、韌性大的特點，這也就是本實用新型的基本構思。
本實用新型規(guī)格為φ46－54mm，按其用途不同，又為分三種型式即直角扣件、可旋轉扣件(下簡稱旋轉扣件)和對接扣件。其中直角扣件〔圖1〕由四個鉚釘8鉚死兩個成直角安放的扣座1；用兩個長鉸銷3，分別將兩個扣蓋2鉚接于兩個扣座1上，用兩個短鉸銷4，分別將兩個T型螺栓5，鉚于兩個扣座1上，兩個墊圈6，兩個螺母7，分別套在兩個T型螺栓5上而組成。
旋轉扣件〔圖2〕除兩個扣座1是用一個大鉸銷8代替直角扣件中的四個鉚釘8來連接外，其余組成件均與直角扣件的組成件相同。
對接扣件〔圖3〕用一個長鉸銷4，將對接扣座1、對接扣蓋2和一個帶連接環(huán)的對接心3三者連接在一起，用另一個同樣的長鉸銷4將兩個T型螺栓5連接于對接扣座1上，兩個墊圈6，兩個螺母7，分別套在兩個T型螺栓5上組成。
本實用新型之能在不增加厚度的基礎上，達到其高的使用性能的目的，主要是用改變扣蓋的設計以提高其結構剛性和工作剛性。使能承受更大的扭矩，以供提高總體抗滑力，同時又通過改變總體設計和扣座設計以提高其接觸剛性和結構剛性來提高抗滑力，從而保證了既能保有原鋼板沖壓扣件重量小、韌性大的優(yōu)點，又能使其主要使用性能——抗扭矩性能，抗滑性能和重復使用性能都能達到它應該達到的那個標準要求以上。
下面就先以直角扣件〔圖1〕(或旋轉扣件〔圖2〕)為例來闡述其各主體件的各構成尺寸、角度和形狀所起的作用及其顯示出的特征。
1、直角扣件〔圖1〕上的件號2扣蓋，通過選用〔圖4〕蓋耳部的耳壁高20－30mm，耳壁傾角0°－15°來直接提高耳部所能承受扭矩的剛性；選用耳根圓半徑R0－15mm，耳頂內(nèi)寬尺寸16－24mm和18－28mm，豁口寬10－16mm，耳頂內(nèi)圓半徑R0－8mm，扣蓋前端長度45－60mm，28－35mm和前端寬46－60mm來提高扣蓋耳部在承受扭矩時的結構剛性。
卷圓φ10－16mm的選用，用以保證扣蓋承受工作扭矩時不至被拉開而影響扣蓋的整體剛性。而角度10°－24°和尺寸30－38mm的選用，是為保證總體裝配和總體性能所需。
上述扣蓋成型的各尺寸、形狀的形成，是依賴于扣蓋落料板形狀〔圖5〕所選用的長向尺寸105－120mm，36－42zmm、18－28mm，大頭寬64－80mm，大頭端寬20－30mm和R16－26mm，R2－10mm、R20－45mm、寬45－55mm、35－45mm和厚度δ＝2－4mm的配合來實現(xiàn)的。
2、在直角扣件〔圖1〕上的件號1扣座，通過選用〔圖6〕其工作中心高度尺寸33－38mm，鉸銷孔兩中心高尺寸10－14mm和50－60mm及其它各曲線的配合來提高扣座本身的接觸剛性和結構剛性。
而扣座的最后成型〔圖6〕，是通過中間工序槽形〔圖7〕的兩處R20－30mm，兩處R7－10mm和尺寸100－118mm，20－28mm的配合來實現(xiàn)其圓滑包合面的，同時〔圖7〕的尺寸20－28mm，R3－10mm，R5－12mm及該處的角度30°－60°是為了與槽形寬度尺寸20－30mm、40－52mm配合后，使在本工序的復雜變形過程中，既保持兩鉸銷孔φ6－8mm能正常工作，又要保證轉角各處不致產(chǎn)生裂紋而配合選用的。
而扣座成型〔圖6〕及其槽形〔圖7〕之能在同時具有拉伸又有壓縮的復雜變形過程后得其要求形狀。還得依賴其落料板〔圖8〕的設計來實現(xiàn)?！矆D8〕中，通過選用R20－30mm，R54－65mmR130－180mm，R8－12mm和四個R7－10mm，軸向尺寸100－118mm，20－28mm，50－58mm，8－11mm，寬向尺寸58－64mm，55－62mm，60－70mm。35－42mm，32－38mm及厚度δ＝2－4mm與〔圖6〕，〔圖7〕各有關尺寸的配合來形成〔圖6〕的良好包合面。再通過〔圖8〕的軸向尺寸8－11mm處的寬向尺寸35－42mm。R1－5mm。R2－10mm與〔圖7〕的各有關尺寸的配合來避免各成形工序各折彎處產(chǎn)生裂紋。
3、對接扣件〔圖3〕的件號2扣蓋，為了達到高的抗扭矩性能，以提高抗滑能力，而采用了與直角(旋轉)扣蓋一樣的構思，其形如〔圖9〕所示即蓋耳部分因耳壁高受限制選為18－26mm外。配選耳壁傾角0°－15°來直接提高耳部所能承受扭矩的剛性；選用耳根圓半徑R0－10mm，耳頂內(nèi)寬尺寸16－24mm和18－28mm豁口寬10－16mm，耳頂內(nèi)圓半徑R0－8mm，扣蓋前端長45－60mm，筋寬4－10mm，12－18mm，卷圈φ12－18mm來提高結構剛性和工作剛性，尺寸58－76mm，105－120mm，60－70mm，30－35mm則為整體結構所需。
為了既要滿足〔圖9〕的扣蓋形狀所需，又要盡力壓低整體重量的增加，經(jīng)反復試驗和改進設計，而選用了〔圖10〕這樣一個形狀比較特殊的落料板形，其中尺寸58－76mm，105－120mm，120－130mm。36－42mm為整體成型所需。而尺寸12－20mm、38－48mm，12－22mm，20－30mm和R16－26mm。R20－45mm，R10－25mm都是為了滿足蓋耳成型所需，而R1－8mm，R10－25mm，12－20mm，38－48mm，厚度δ＝2－4mm的配合使用。又是為了保證成型時不產(chǎn)生裂紋所需。
4、對接扣件〔圖3〕中的件號1對接扣座，選用了〔圖11〕的具體形狀尺寸，其中，為了滿足其與扣蓋有相應的剛性，選用了與橫筋尺寸4－10mm，12－18mm相當?shù)目v筋寬4－10mm為了其結構剛性控制其卷圓尺寸為φ12－18mm，而其余尺寸R23－27mm，偏心量4－8mm，尺寸60－70mm，58－76mm、105－120mm均為整體結合所需。
為了滿足〔圖11〕的扣座成型，選用了〔圖12〕的對接扣座落料板形，其中尺寸58－76mm，105－120mm，36－42mm，132－142mm和δ＝2－4mm均為扣座成型所需。
5、每個扣件的鎖緊螺母下都具有一個厚度為1－5mm的活動墊圈。它的作用不僅使扣蓋耳頂面在承受扭矩時，壓力分布更趨均勻其特殊作用是當蓋耳頂面在承受扭矩時，用以避免扣蓋豁口邊緣產(chǎn)生拉毛現(xiàn)象，從而鞏固和相對提高各種扣件的重復使用性能。
本實用新型的使用過程和方法直角扣件是在鋼管腳手架上兩根鋼管需要固定成互相垂直的位置時使用。
旋轉扣件是在鋼管腳手架上，兩根鋼管需要固定成任意角度的位置時使用。
對接扣件是在鋼管腳手架上，兩根鋼管需要固定成軸向加長時使用。
使用直角和旋轉扣件時，兩根鋼管分別安放在背靠背的兩個扣座的圓弧面內(nèi)，蓋上扣蓋，然后套上T型螺栓、墊圈、螺母，并將螺母按規(guī)定的扭矩擰緊即行。
使用對接扣件時，是將對接扣件的對接心的兩端，分別插入需要作加長安放的兩根鋼管的孔內(nèi)，然后合上扣蓋、扣座，套上兩個T型螺栓、墊圈、螺母、并將螺母按規(guī)定扭矩擰緊即行。
本實用新型與現(xiàn)有技術比較，其主要特點如下本實用新型之前，有鑄造和鍛造扣件，它們是剛性好，大都能滿足抗滑要求，但太重，高空攜帶不便，尤其是鑄造扣件韌性小有脆性，受突發(fā)荷載性能欠佳，而已有各種鋼板沖壓扣件，它們的重量比鑄鍛扣件輕2／5－3／7，且韌性大，但由于總體結構和各主體件尺寸、角度和形狀所限，使其剛性低，易變形(如國內(nèi)外現(xiàn)在用的鋼板沖壓扣件和美國專利US3861816)至使其主要使用性能——抗扭矩剛性、抗滑性能和重復使用性能離它們的使用標準要求差有一定的距離，更使其壽命及應有的經(jīng)濟效益都大受影響。
本實用新型的特點就在于針對原鋼板沖壓扣件的不足之處，根據(jù)力學原理，從提高總體結構剛性和各主體零件結構剛性出發(fā)，對總體結構及其有關結合尺寸、角度和各主體零件的有關尺寸、角度和形狀進行了全面的配合設計——即通過扣蓋蓋耳部分的尺寸、角度和形狀的設計以保證扣蓋的抗扭矩剛性，通過扣蓋扣座的成型設計及其有關結構和結合尺寸、角度的設計，既保證本身的結構剛性，又保證組裝后整體的接觸剛性和結構剛性，再通過活動墊圈的作用以鞏固其工作剛性，從而，不僅保持了原鋼板沖壓扣件的重量小(比鑄、鍛扣件輕2／5－3／7)韌性大的優(yōu)點，強度還可得到更充分的利用，更使各主要性能——抗扭矩性能、抗滑性能和重復使用性能都能達到(國際標準ISO4054－1980)標準規(guī)定的技術性能以上。
其具體特征是抗滑性能直角扣件達1300kg以上，旋轉扣件達1100kg以上，對接扣件達450kg以上。
抗鎖緊扭矩性能在保證抗滑性能要求和不超過規(guī)定扭矩的重復使用下，直角扣件、旋轉扣件為4kg－M，對接扣件為3.5kg－M，重復使用可達30－40次以上。
實現(xiàn)本實用新型的最好形式，在于嚴格控制各主體件的落料板形如〔圖5〕〔圖8〕〔圖10〕〔圖12〕和各有關成型工序如〔圖4〕〔圖6〕〔圖7〕〔圖9〕〔圖11〕的尺寸、角度，從而保證各主體件的最后成型和組裝后總體的技術性能。
權利要求
1.一種由鋼板沖壓成型的鋼管腳手架扣件，規(guī)格為Φ46-54mm，按其作用有三種不同的形式即直角扣件、可旋轉扣件和對接扣件，它們分別由扣蓋、扣座、鉸銷、鉚釘、T型螺栓、帶墊螺母、對接心等組成，本實用新型的特征在于其直角扣件和旋轉扣件由形狀為[圖5]的落料板，經(jīng)沖壓成形狀為[圖4]的扣蓋；由形狀為[圖8]的落料板，經(jīng)壓槽[圖7]而沖壓成形狀為[圖6]的扣座加鉸銷、鉚釘、T型螺栓、螺母并配以一個一定厚度的活動墊圈組成，其對接扣件由形狀為[圖10]的落料板，經(jīng)沖壓成形狀為[圖9]的對接蓋，加[圖11]的扣座和對接心、鉸銷、T型螺栓、螺母配以與上相同的活動墊圈組成。
2.按權利要求
1所述，本實用新型的直角(可旋轉)扣件的扣蓋〔圖4〕，其特征是耳壁高20－30mm，耳壁傾角0°－15°，耳根圓半徑R0－10mm，耳頂內(nèi)寬尺寸16－24mm，18－28mm，豁口寬10－16mm，耳頂內(nèi)圓半徑R0－8mm，扣蓋前端長向尺寸45－60mm，28－35mm，和前端寬46－60mm卷圓直徑φ10－16mm，尺寸30－38mm，卷圓中心傾角10°－24°等組成。
3.按權利要求
1、2所述，本實用新型的直角(可旋轉)扣件的扣蓋落料板形〔圖5〕，其特征是由長向尺寸105－120mm，36－42mm，18－28mm，大頭寬64－80mm，大頭端寬20－30mm和R16－26mm，R2－10mm，R20－45mm及厚度為δ＝2－4mm等組成。
4.按權利要求
1所述，本實用新型的直角(可旋轉)扣件的扣座〔圖6〕其特征是由扣座的工作中心高度33－38mm和兩處鉸銷孔中心高10－14mm，50－60mm與有關尺寸組成。
5.按權利要求
1、4所述，本實用新型的直角(可旋轉)扣件的扣座成型槽〔圖7〕的特征是由兩處R20－30mm，R7－10mm，φ6－8mm，尺寸100－118mm，20－28mm，R3－10mm，R5－12mm，角度30°－60°與寬度20－30mm、40－52mm所組成。
6.按權利要求
1、4、5所述，本實用新型的直角(可旋轉)扣件的扣座落料板〔圖8〕的特征是由圓弧R20－30mm，R54－65mm，R130－180mm，R8－12mm，R1－5mmR7－10mm，R2－10mm和長向尺寸100－118mm，20－28mm，50－58mm，8－11mm，寬向尺寸58－64mm，55－62mm，60－70mm，35－42mm，32－38mm和δ＝2－4mm組成。
7.按權利要求
1所述，本實用新型中對接扣件的扣蓋〔圖9〕，其特征是耳壁高18－26mm，耳壁傾角0°－15°，耳根圓半徑R0－10mm，耳頂內(nèi)寬尺寸16－24mm，18－28mm，耳頂內(nèi)圓半徑R0－8mm，豁口寬10－16mm，前端長45－60mm，筋寬尺寸4－10mm，12－18mm，58－76mm，105－120mm，60－70mm，和卷圓φ12－18mm組成。
8.按權利要求
1、7所述，本實用新型的對接扣蓋落料板(圖10)其特征是由長向尺寸120－130mm，36－42mm、38－48mm，12－20mm，寬向尺寸58－76mm，105－120mm，12－22mm，20－30mm和R1－8mm，R10－25mm，R20－45mm，R16－26mm和厚度δ＝2－4mm所組成。
9.按權利要求
1所述，本實用新型中對接扣件的扣座(圖11)其特征是偏心量4－8mm，兩卷圓中心距60－70mm，卷圓φ12－18mm，寬向尺寸105－120mm，58－76mm，筋寬4－10mm，12－18mm。
對接扣座落料板形〔圖12〕其特征是長向尺寸132－142mm，36－42mm，寬向尺寸105－120mm，58－76mm和厚度δ＝2－4mm組成。
10.按權利要求
1所述，本實用新型各扣件的每個螺母下都具有一活動墊圈，其特征是，厚度為1－5mm。
專利摘要
本實用新型涉及建筑業(yè)鋼管腳手架用鋼板沖壓扣件的改進。規(guī)格為Φ46～54mm。其特點是每套扣件都具有一個能充分滿足使用性能要求的剛性的扣蓋，有良好接觸剛性和結構剛性的扣座和一個對剛性起鞏固作用的墊圈。工作時，由于扣蓋、扣座剛性足夠，這就不僅有效地使其各主要使用性能一抗扭矩性能和抗滑性能都能達到標準要求水平以上。更保證了在不斷重復使用后，T型螺栓仍能自由出入扣蓋豁口，加上墊圈的作用，就更鞏固了重復使用性能。
文檔編號E04G7/00GK85202251SQ85202251
公開日1986年8月27日 申請日期1985年6月14日
發(fā)明者劉雄 申請人:劉雄導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan