专利名称:一种钢板冲压扣件的制作方法
本实用新型属于建筑用钢管脚手架扣件的技术改进。
本实用新型之前，有主体件是铸造的玛钢扣件，锻钢扣件或扣座为铸、锻件，扣盖为钢板冲压的扣件，它们的特点是刚性好，大都能满足抗滑性能要求，且重复使用性能好，但太重(直角扣件、旋转扣件每套重1.15－1.35公斤，对接扣件每套重1.6－1.8公斤)高空携带不便，如国内现用玛钢扣件和英国专利GB1529981，尤其是铸造的玛钢扣件韧性小，有脆性，受突发载荷时性能欠佳，另有主体件全为钢板冲压的扣件，如国内现用的钢板冲压扣件和美国专利US3861816，此类扣件的特点是重量小(直角扣件、旋转扣件每套重0.72－0.74公斤，对接扣件每套重约1.1公斤)便携带，韧性也好，但由于他们总体结构和主体零件的形状尺寸角度所限，使他们刚性不足，即工作中，在未达到抗滑性能要求的扭矩之前，扣盖豁口就开始变形收小，这一方面使它达不到抗滑性能要求，同时由于豁口的变小，造成锁紧螺栓出入豁口困难，致使重复使用困难，而限制了重复使用的经济价值。
解决这个问题的办法，有的是扩大扣盖豁口。有的是加大原材料厚度。前者，虽然有可能解决螺栓自由出入豁口的问题，但仍满足不了主要使用性能——抗滑性能的要求；后者，虽然能提高一定的刚性，但代价是增加了工艺设备的吨位，更失去了其先天的轻便优点。
本实用新型的目的就是为了克服上述两类扣件的不足，针对影响原钢板冲压扣件性能的具体因素，通过从整体设计到各主体件的形状、尺寸、角度的设计上去找出解决它们的办法。使之不但要保证它们各主要使用性能——抗扭矩性能，抗滑性能和重复使用性能达到标准要求以上，而且，又能充分保留原钢板扣件重量小、韧性大的特点，这也就是本实用新型的基本构思。
本实用新型规格为φ46－54mm，按其用途不同，又为分三种型式即直角扣件、可旋转扣件(下简称旋转扣件)和对接扣件。其中直角扣件〔图1〕由四个铆钉8铆死两个成直角安放的扣座1；用两个长铰销3，分别将两个扣盖2铆接于两个扣座1上，用两个短铰销4，分别将两个T型螺栓5，铆于两个扣座1上，两个垫圈6，两个螺母7，分别套在两个T型螺栓5上而组成。
旋转扣件〔图2〕除两个扣座1是用一个大铰销8代替直角扣件中的四个铆钉8来连接外，其余组成件均与直角扣件的组成件相同。
对接扣件〔图3〕用一个长铰销4，将对接扣座1、对接扣盖2和一个带连接环的对接心3三者连接在一起，用另一个同样的长铰销4将两个T型螺栓5连接于对接扣座1上，两个垫圈6，两个螺母7，分别套在两个T型螺栓5上组成。
本实用新型之能在不增加厚度的基础上，达到其高的使用性能的目的，主要是用改变扣盖的设计以提高其结构刚性和工作刚性。使能承受更大的扭矩，以供提高总体抗滑力，同时又通过改变总体设计和扣座设计以提高其接触刚性和结构刚性来提高抗滑力，从而保证了既能保有原钢板冲压扣件重量小、韧性大的优点，又能使其主要使用性能——抗扭矩性能，抗滑性能和重复使用性能都能达到它应该达到的那个标准要求以上。
下面就先以直角扣件〔图1〕(或旋转扣件〔图2〕)为例来阐述其各主体件的各构成尺寸、角度和形状所起的作用及其显示出的特征。
1、直角扣件〔图1〕上的件号2扣盖，通过选用〔图4〕盖耳部的耳壁高20－30mm，耳壁倾角0°－15°来直接提高耳部所能承受扭矩的刚性；选用耳根圆半径R0－15mm，耳顶内宽尺寸16－24mm和18－28mm，豁口宽10－16mm，耳顶内圆半径R0－8mm，扣盖前端长度45－60mm，28－35mm和前端宽46－60mm来提高扣盖耳部在承受扭矩时的结构刚性。
卷圆φ10－16mm的选用，用以保证扣盖承受工作扭矩时不至被拉开而影响扣盖的整体刚性。而角度10°－24°和尺寸30－38mm的选用，是为保证总体装配和总体性能所需。
上述扣盖成型的各尺寸、形状的形成，是依赖于扣盖落料板形状〔图5〕所选用的长向尺寸105－120mm，36－42zmm、18－28mm，大头宽64－80mm，大头端宽20－30mm和R16－26mm，R2－10mm、R20－45mm、宽45－55mm、35－45mm和厚度δ＝2－4mm的配合来实现的。
2、在直角扣件〔图1〕上的件号1扣座，通过选用〔图6〕其工作中心高度尺寸33－38mm，铰销孔两中心高尺寸10－14mm和50－60mm及其它各曲线的配合来提高扣座本身的接触刚性和结构刚性。
而扣座的最后成型〔图6〕，是通过中间工序槽形〔图7〕的两处R20－30mm，两处R7－10mm和尺寸100－118mm，20－28mm的配合来实现其圆滑包合面的，同时〔图7〕的尺寸20－28mm，R3－10mm，R5－12mm及该处的角度30°－60°是为了与槽形宽度尺寸20－30mm、40－52mm配合后，使在本工序的复杂变形过程中，既保持两铰销孔φ6－8mm能正常工作，又要保证转角各处不致产生裂纹而配合选用的。
而扣座成型〔图6〕及其槽形〔图7〕之能在同时具有拉伸又有压缩的复杂变形过程后得其要求形状。还得依赖其落料板〔图8〕的设计来实现。〔图8〕中，通过选用R20－30mm，R54－65mmR130－180mm，R8－12mm和四个R7－10mm，轴向尺寸100－118mm，20－28mm，50－58mm，8－11mm，宽向尺寸58－64mm，55－62mm，60－70mm。35－42mm，32－38mm及厚度δ＝2－4mm与〔图6〕，〔图7〕各有关尺寸的配合来形成〔图6〕的良好包合面。再通过〔图8〕的轴向尺寸8－11mm处的宽向尺寸35－42mm。R1－5mm。R2－10mm与〔图7〕的各有关尺寸的配合来避免各成形工序各折弯处产生裂纹。
3、对接扣件〔图3〕的件号2扣盖，为了达到高的抗扭矩性能，以提高抗滑能力，而采用了与直角(旋转)扣盖一样的构思，其形如〔图9〕所示即盖耳部分因耳壁高受限制选为18－26mm外。配选耳壁倾角0°－15°来直接提高耳部所能承受扭矩的刚性；选用耳根圆半径R0－10mm，耳顶内宽尺寸16－24mm和18－28mm豁口宽10－16mm，耳顶内圆半径R0－8mm，扣盖前端长45－60mm，筋宽4－10mm，12－18mm，卷圈φ12－18mm来提高结构刚性和工作刚性，尺寸58－76mm，105－120mm，60－70mm，30－35mm则为整体结构所需。
为了既要满足〔图9〕的扣盖形状所需，又要尽力压低整体重量的增加，经反复试验和改进设计，而选用了〔图10〕这样一个形状比较特殊的落料板形，其中尺寸58－76mm，105－120mm，120－130mm。36－42mm为整体成型所需。而尺寸12－20mm、38－48mm，12－22mm，20－30mm和R16－26mm。R20－45mm，R10－25mm都是为了满足盖耳成型所需，而R1－8mm，R10－25mm，12－20mm，38－48mm，厚度δ＝2－4mm的配合使用。又是为了保证成型时不产生裂纹所需。
4、对接扣件〔图3〕中的件号1对接扣座，选用了〔图11〕的具体形状尺寸，其中，为了满足其与扣盖有相应的刚性，选用了与横筋尺寸4－10mm，12－18mm相当的纵筋宽4－10mm为了其结构刚性控制其卷圆尺寸为φ12－18mm，而其余尺寸R23－27mm，偏心量4－8mm，尺寸60－70mm，58－76mm、105－120mm均为整体结合所需。
为了满足〔图11〕的扣座成型，选用了〔图12〕的对接扣座落料板形，其中尺寸58－76mm，105－120mm，36－42mm，132－142mm和δ＝2－4mm均为扣座成型所需。
5、每个扣件的锁紧螺母下都具有一个厚度为1－5mm的活动垫圈。它的作用不仅使扣盖耳顶面在承受扭矩时，压力分布更趋均匀其特殊作用是当盖耳顶面在承受扭矩时，用以避免扣盖豁口边缘产生拉毛现象，从而巩固和相对提高各种扣件的重复使用性能。
本实用新型的使用过程和方法直角扣件是在钢管脚手架上两根钢管需要固定成互相垂直的位置时使用。
旋转扣件是在钢管脚手架上，两根钢管需要固定成任意角度的位置时使用。
对接扣件是在钢管脚手架上，两根钢管需要固定成轴向加长时使用。
使用直角和旋转扣件时，两根钢管分别安放在背靠背的两个扣座的圆弧面内，盖上扣盖，然后套上T型螺栓、垫圈、螺母，并将螺母按规定的扭矩拧紧即行。
使用对接扣件时，是将对接扣件的对接心的两端，分别插入需要作加长安放的两根钢管的孔内，然后合上扣盖、扣座，套上两个T型螺栓、垫圈、螺母、并将螺母按规定扭矩拧紧即行。
本实用新型与现有技术比较，其主要特点如下本实用新型之前，有铸造和锻造扣件，它们是刚性好，大都能满足抗滑要求，但太重，高空携带不便，尤其是铸造扣件韧性小有脆性，受突发荷载性能欠佳，而已有各种钢板冲压扣件，它们的重量比铸锻扣件轻2／5－3／7，且韧性大，但由于总体结构和各主体件尺寸、角度和形状所限，使其刚性低，易变形(如国内外现在用的钢板冲压扣件和美国专利US3861816)至使其主要使用性能——抗扭矩刚性、抗滑性能和重复使用性能离它们的使用标准要求差有一定的距离，更使其寿命及应有的经济效益都大受影响。
本实用新型的特点就在于针对原钢板冲压扣件的不足之处，根据力学原理，从提高总体结构刚性和各主体零件结构刚性出发，对总体结构及其有关结合尺寸、角度和各主体零件的有关尺寸、角度和形状进行了全面的配合设计——即通过扣盖盖耳部分的尺寸、角度和形状的设计以保证扣盖的抗扭矩刚性，通过扣盖扣座的成型设计及其有关结构和结合尺寸、角度的设计，既保证本身的结构刚性，又保证组装后整体的接触刚性和结构刚性，再通过活动垫圈的作用以巩固其工作刚性，从而，不仅保持了原钢板冲压扣件的重量小(比铸、锻扣件轻2／5－3／7)韧性大的优点，强度还可得到更充分的利用，更使各主要性能——抗扭矩性能、抗滑性能和重复使用性能都能达到(国际标准ISO4054－1980)标准规定的技术性能以上。
其具体特征是抗滑性能直角扣件达1300kg以上，旋转扣件达1100kg以上，对接扣件达450kg以上。
抗锁紧扭矩性能在保证抗滑性能要求和不超过规定扭矩的重复使用下，直角扣件、旋转扣件为4kg－M，对接扣件为3.5kg－M，重复使用可达30－40次以上。
实现本实用新型的最好形式，在于严格控制各主体件的落料板形如〔图5〕〔图8〕〔图10〕〔图12〕和各有关成型工序如〔图4〕〔图6〕〔图7〕〔图9〕〔图11〕的尺寸、角度，从而保证各主体件的最后成型和组装后总体的技术性能。
权利要求
1.一种由钢板冲压成型的钢管脚手架扣件，规格为Φ46-54mm，按其作用有三种不同的形式即直角扣件、可旋转扣件和对接扣件，它们分别由扣盖、扣座、铰销、铆钉、T型螺栓、带垫螺母、对接心等组成，本实用新型的特征在于其直角扣件和旋转扣件由形状为[图5]的落料板，经冲压成形状为[图4]的扣盖；由形状为[图8]的落料板，经压槽[图7]而冲压成形状为[图6]的扣座加铰销、铆钉、T型螺栓、螺母并配以一个一定厚度的活动垫圈组成，其对接扣件由形状为[图10]的落料板，经冲压成形状为[图9]的对接盖，加[图11]的扣座和对接心、铰销、T型螺栓、螺母配以与上相同的活动垫圈组成。
2.按权利要求
1所述，本实用新型的直角(可旋转)扣件的扣盖〔图4〕，其特征是耳壁高20－30mm，耳壁倾角0°－15°，耳根圆半径R0－10mm，耳顶内宽尺寸16－24mm，18－28mm，豁口宽10－16mm，耳顶内圆半径R0－8mm，扣盖前端长向尺寸45－60mm，28－35mm，和前端宽46－60mm卷圆直径φ10－16mm，尺寸30－38mm，卷圆中心倾角10°－24°等组成。
3.按权利要求
1、2所述，本实用新型的直角(可旋转)扣件的扣盖落料板形〔图5〕，其特征是由长向尺寸105－120mm，36－42mm，18－28mm，大头宽64－80mm，大头端宽20－30mm和R16－26mm，R2－10mm，R20－45mm及厚度为δ＝2－4mm等组成。
4.按权利要求
1所述，本实用新型的直角(可旋转)扣件的扣座〔图6〕其特征是由扣座的工作中心高度33－38mm和两处铰销孔中心高10－14mm，50－60mm与有关尺寸组成。
5.按权利要求
1、4所述，本实用新型的直角(可旋转)扣件的扣座成型槽〔图7〕的特征是由两处R20－30mm，R7－10mm，φ6－8mm，尺寸100－118mm，20－28mm，R3－10mm，R5－12mm，角度30°－60°与宽度20－30mm、40－52mm所组成。
6.按权利要求
1、4、5所述，本实用新型的直角(可旋转)扣件的扣座落料板〔图8〕的特征是由圆弧R20－30mm，R54－65mm，R130－180mm，R8－12mm，R1－5mmR7－10mm，R2－10mm和长向尺寸100－118mm，20－28mm，50－58mm，8－11mm，宽向尺寸58－64mm，55－62mm，60－70mm，35－42mm，32－38mm和δ＝2－4mm组成。
7.按权利要求
1所述，本实用新型中对接扣件的扣盖〔图9〕，其特征是耳壁高18－26mm，耳壁倾角0°－15°，耳根圆半径R0－10mm，耳顶内宽尺寸16－24mm，18－28mm，耳顶内圆半径R0－8mm，豁口宽10－16mm，前端长45－60mm，筋宽尺寸4－10mm，12－18mm，58－76mm，105－120mm，60－70mm，和卷圆φ12－18mm组成。
8.按权利要求
1、7所述，本实用新型的对接扣盖落料板(图10)其特征是由长向尺寸120－130mm，36－42mm、38－48mm，12－20mm，宽向尺寸58－76mm，105－120mm，12－22mm，20－30mm和R1－8mm，R10－25mm，R20－45mm，R16－26mm和厚度δ＝2－4mm所组成。
9.按权利要求
1所述，本实用新型中对接扣件的扣座(图11)其特征是偏心量4－8mm，两卷圆中心距60－70mm，卷圆φ12－18mm，宽向尺寸105－120mm，58－76mm，筋宽4－10mm，12－18mm。
对接扣座落料板形〔图12〕其特征是长向尺寸132－142mm，36－42mm，宽向尺寸105－120mm，58－76mm和厚度δ＝2－4mm组成。
10.按权利要求
1所述，本实用新型各扣件的每个螺母下都具有一活动垫圈，其特征是，厚度为1－5mm。
专利摘要
本实用新型涉及建筑业钢管脚手架用钢板冲压扣件的改进。规格为Φ46～54mm。其特点是每套扣件都具有一个能充分满足使用性能要求的刚性的扣盖，有良好接触刚性和结构刚性的扣座和一个对刚性起巩固作用的垫圈。工作时，由于扣盖、扣座刚性足够，这就不仅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达到标准要求水平以上。更保证了在不断重复使用后，T型螺栓仍能自由出入扣盖豁口，加上垫圈的作用，就更巩固了重复使用性能。
文档编号E04G7/00GK85202251SQ85202251
公开日1986年8月27日 申请日期1985年6月14日
发明者刘雄 申请人:刘雄导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan