專利名稱：建筑扣件的鋼板液壓成型生產方法與工藝的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于建筑施工設備的制造技術領域，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品一建筑施工用扣件的制造生產方法與生產工藝的創(chuàng)新。
背景技術：
建筑施工用扣件(以下簡稱扣件)，系用于將鋼管與鋼管相互堅固連結起來，搭設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產安全。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，但過硬則易發(fā)生斷裂；扣件同時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，扣件質量的安全保證取決于扣件剛度與韌性的良好平衡點。衡量扣件質量的好壞，由國家標準及國際標準所規(guī)定的扣件抗滑、抗斷、抗拉、抗變形檢測指標來判定。建筑扣件國內外現(xiàn)行的生產方法與工藝有三種，即鑄鐵生產方法與工藝，鑄鋼生產方法與工藝，鋼板沖壓生產方法與工藝。由于鑄鋼生產方法與工藝生產出的鑄鋼扣件， 其工藝成本高于鑄鐵生產方法與工藝生產出的鑄鐵扣件2倍以上，故未能在施工中普遍采用，僅用于對承重有特別高要求的腳手架。由于鋼板沖壓生產方法與工藝受到其只能加工成型鋼板厚度在3. 5毫米內的工藝極限，故沖壓扣件因厚度不足材質過軟在承重下易發(fā)生變形、滑脫，僅用于非承重的棚架搭設中，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方法與工藝生產的鑄鐵扣件，但其剛度有余，韌性不足，常發(fā)生扣件斷裂導致腳手架坍塌事故的發(fā)生。采取鑄鐵生產方法與沙模成型工藝生產的鑄鐵扣件，其工序工藝流程如下⑴生鐵及廢鋼鐵進入沖天爐冶煉；一⑵按規(guī)定加入鉍、錳、鎂等貴金屬調節(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進行熱處理；一ω需保持960°c以上高溫M小時后，降為720°C窯溫保持 40小時左右；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冷卻后進行鉆孔打磨裝配成扣件。鑄鐵扣件生產方法與生產工藝的缺陷如下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方法與生產工藝。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，故產品成型的工藝誤差大，均>毫米級，加之高溫回火熱處理產生二次變形，故產品結構尺寸誤差導致批量產品的合格率不足50%。(3)由于冶煉鐵水的成分調節(jié)貴金屬加入多少，高溫熱處理溫度及保溫時間調節(jié)系人工控制，故難保材質成分達到標準，難保扣件韌性達到標準，故產品含碳量過高及韌性不足，實質多為灰鑄鐵扣件，常常在施工承重使用中發(fā)生斷裂，導致腳手架坍塌事故多年來屢屢發(fā)生。⑷生產效率低，沙型人工制模占用場地大，重復制模費時費工，工作環(huán)境灰塵大，勞動強度高，日產量月產量難以提高，生產工藝工序流程時間長，從冶煉鐵水到熱處理完畢的周期至少在4天以上，難以實現(xiàn)規(guī)模化生產。綜上所述，建筑扣件的鑄鐵生產方法與沙模成型工藝生產的鑄鐵扣件，系高能耗、高碳排、高污染，低產能、低品質、低安全產品。必將被新的生產方法與工藝，生產的安全性高的鋼扣件所替代。

發(fā)明內容
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方法與生產工藝，簡稱為建筑扣件的鋼板液壓成型生產方法與工藝。本發(fā)明的目的是提供一種建筑扣件新的生產方法與工藝，使產品具有良好的抗滑、抗斷、抗拉、抗變形性能，達到及超過國家及國際扣件質量標準；替代高能耗高污染高碳排，低品質低安全低效率的鑄鐵扣件生產方法與工藝。本發(fā)明的技術方案構成如下⑴按照建筑扣件必須具備的剛度(硬度、強度)和適宜的韌性相結合的材料性能要求，試驗確定了最佳的生產原材料Q235普通熱軋鋼板，厚度在5毫米左右，該材料具有品質合格穩(wěn)定，適宜扣件要求，價格低來源廣的特點；⑵確定了按上述材料進行冷壓的生產方法與硬模成型工藝，冷壓壓力由液壓機提供，反復試驗后定制了壓力為200T，行程快且可調的液壓機，采取二次液壓成型工藝，保證了產品成型的加工精度與生產速度；⑶在確定了按上述生產材料與生產工藝后，對產品結構進行了創(chuàng)新性的設計與反復試驗，滿足了液壓硬模成型的工藝要求(液壓成型鋼扣件的結構與尺寸創(chuàng)新設計見以下


，結構及尺寸創(chuàng)新設計，擬另行申報實用新型專利及外觀設計專利)；⑷在確定了材料、成型工藝、產品結構創(chuàng)新設計后，進一步創(chuàng)新設計了產品成型的模具及工裝、夾具。(鋼板液壓硬模成型生產方法與生產工藝中模具的創(chuàng)新擬申請實用新型及外觀設計專利)；( 本發(fā)明“建筑扣件鋼板液壓成型生產方法與工藝”，是在對扣件生產原材料的定位，液壓機定型，扣件結構創(chuàng)新設計定型，扣件成型硬模具定型的全套創(chuàng)新、系列創(chuàng)新的工藝中實現(xiàn)的。本發(fā)明的扣件生產工序工藝流程如下⑴直接采購鋼廠正規(guī)鋼板作為生產原材料；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 進入液壓機用專制硬模冷壓成型；一⑶打孔打缺造形；一(6)總裝一產品制作完成。本發(fā)明的鋼扣件液壓成型生產方法與工藝的優(yōu)點如下⑴生產扣件的原材料系正規(guī)鋼廠提供的標準鋼板，使扣件原材料材質與產品的品質得到保證。⑵采用硬模液壓成型工藝，產品的尺寸結構誤差提高到微米級(um)，精度比鑄鐵沙模工藝提高了 100倍，產品結構尺寸合格率達到99%以上，保證了產品的品質。⑶實現(xiàn)了扣件的機械化生產連續(xù)作業(yè)，生產周期最長(從剪板落料一至總裝為成品)時間在10分鐘內，比鑄鐵沙模工藝的4天 (96個小時)周期大大縮短，具有極為良好的生產效率效能。(4)本生產方法與生產工藝能耗低、碳排低、無污染，實現(xiàn)了扣件生產的節(jié)能減排，與鑄鐵扣件生產方法與生產工藝相比，節(jié)能效果在90%以上，減排效果在95%以上，生產環(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)產品品質跨越式進入扣件性能(抗滑、抗斷、抗拉、抗變形)力學指標的世界最先進水平，產品力學性能指標達到并超過英國BS1139-2. 1 扣件標準，美國AS1576. 2扣件標準，國際IS040M腳手架扣件標準，成為世界最佳質量性能扣件的代表產品之一。綜上所述，建筑用承重扣件的鋼板液壓成型生產方法與生產工藝，實現(xiàn)了扣件生產方法與生產工藝的低能耗低碳排無污染，產品的高產能高品質高安全，實現(xiàn)了具有良好社會效益及經濟效益的扣件生產方法與工藝的升級換代性創(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發(fā)展有限公司，已實現(xiàn)了本發(fā)明生產的產業(yè)化與產品的市場化，吉牌全鋼液壓成型安全扣件已銷往10多個省市及出口，已實現(xiàn)產銷500多萬件，產品受到用戶的好評及市場的認可，受到國家質監(jiān)部門、安全生產監(jiān)管部門及建設主管部門、科技主管部門的好評認可與支持鼓勵，正在向批量化規(guī)模化產銷邁進。希望得到知識產權局的指導、認可、支持、幫助，從而提高建設施工腳手架的安全性，促進中國自主創(chuàng)新型產品走向世界。

圖1-1是實施例中直角型扣件產品圖。圖1-2⑴⑵⑶是實施例中直角型扣件蓋板制作過程工序分解圖。圖1-3⑴⑵⑶是實施例中直角型扣件座板制作過程工序分解圖。圖1-4⑴⑵是實施例中直角型扣件蓋座連結裝配成產品制作過程工序分解圖。圖2-1是實施例中旋轉型扣件產品圖。圖3-1是實施例中對接型扣件產品圖。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例中直角型扣件為例對本發(fā)明作具體說明(旋轉型及對接型扣件制作過程與直角型扣件相同，不作累述)
參見圖1-1為直角型扣件的產品圖，扣件由兩塊扣件蓋板1 (簡稱扣蓋)，一塊扣件座板 2 (簡稱扣座)及兩副螺栓3構成。圖1-2為扣件蓋板制作過程工序分解圖⑴為將鋼板經剪板落料制成的料塊；⑵ 為將料塊置入液壓機后經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為扣件座板制作過程工序圖⑴為將鋼板經剪板落料制成的料塊；⑵為將料塊置入液壓機后經硬模壓制成型為的工序部件；⑶為將部件經打孔后成為的成品部件。圖1-4為將扣件蓋板與座板進行總裝成為產成品的制作過程工序分解圖⑴為將扣件蓋板T型尾部旋轉裝入扣件座板的T型孔中成為的產成品部件；⑵為將定制的螺栓裝入扣件組裝成的產成品扣件。鑒于旋轉型及對接型扣件生產工序工藝與直角型扣件相同，圖2-1及圖3-1僅提供產品圖作為參考。
權利要求
1. 一種建筑扣件的鋼板液壓成型生產方法與工藝，其特征為獨家采用厚度在5mm或 5mm以上Q235普通熱軋鋼板作為扣件的生產原材料，用壓力不低于200T專用的液壓機對創(chuàng)新設計的扣件在專用硬模中成型，實現(xiàn)了扣件生產的機械化連續(xù)作業(yè)，實現(xiàn)了建筑扣件生產方法與生產工藝的創(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方法與工藝，獨家采用厚度在5mm或5mm以上Q235普通熱軋鋼板作為扣件的生產原材料，用壓力不低于200T專用的液壓機對創(chuàng)新設計的扣件在專用硬模中成型，實現(xiàn)了扣件生產的機械化連續(xù)作業(yè),實現(xiàn)了建筑扣件生產方法與生產工藝的創(chuàng)新。按照本發(fā)明生產所得的扣件具有良好的抗滑、抗斷、抗拉、抗變形性能，達到及超過國家及國際扣件質量標準；是一種替代高能耗高污染高碳排，低品質低安全低效率的鑄鐵扣件生產方法與工藝。
文檔編號B21D22/00GK102319784SQ20111020698
公開日2012年1月18日 申請日期2011年7月22日 優(yōu)先權日2011年7月22日
發(fā)明者董國榮 申請人:董國榮