专利名称：建筑扣件的钢板液压成型生产方法与工艺的制作方法
技术领域：
本发明属于建筑施工设备的制造技术领域，具体涉及一种在建筑施工中用量极大，安全性要求很高的产品一建筑施工用扣件的制造生产方法与生产工艺的创新。
背景技术：
建筑施工用扣件(以下简称扣件)，系用于将钢管与钢管相互坚固连结起来，搭设成各种施工需用的承重架、支撑架、工作架、脚手架、安全架、隔离架等钢构基架的紧固器。 扣件作为钢架的连接紧固器，必须在承重承压的状态下，不发生断裂、滑脱、变形，从而保证钢架承重稳固可靠，保证施工人员的人身及财产安全。建筑施工用承重扣件，必须具有良好的刚度(硬度)，方能保证扣件在承重下不变形，但过硬则易发生断裂；扣件同时也必须具有良好的韧性(金属延展性)，方能保证扣件在承重下不发生断裂，但过软易发生变形滑脱。防止脚手架因扣件断裂或变形而发生坍塌，扣件质量的安全保证取决于扣件刚度与韧性的良好平衡点。衡量扣件质量的好坏，由国家标准及国际标准所规定的扣件抗滑、抗断、抗拉、抗变形检测指标来判定。建筑扣件国内外现行的生产方法与工艺有三种，即铸铁生产方法与工艺，铸钢生产方法与工艺，钢板冲压生产方法与工艺。由于铸钢生产方法与工艺生产出的铸钢扣件， 其工艺成本高于铸铁生产方法与工艺生产出的铸铁扣件2倍以上，故未能在施工中普遍采用，仅用于对承重有特别高要求的脚手架。由于钢板冲压生产方法与工艺受到其只能加工成型钢板厚度在3. 5毫米内的工艺极限，故冲压扣件因厚度不足材质过软在承重下易发生变形、滑脱，仅用于非承重的棚架搭设中，也未能在施工中普遍采用。目前建筑施工承重扣件，90%以上均采用铸铁生产方法与工艺生产的铸铁扣件，但其刚度有余，韧性不足，常发生扣件断裂导致脚手架坍塌事故的发生。采取铸铁生产方法与沙模成型工艺生产的铸铁扣件，其工序工艺流程如下⑴生铁及废钢铁进入冲天炉冶炼；一⑵按规定加入铋、锰、镁等贵金属调节铁水成分；一⑶浇注于人工制作的沙型(软)模具中成型为扣件的扣盖扣座；一⑷将成型为灰铸铁的扣件扣盖扣座送入回火窑内进行热处理；一ω需保持960°c以上高温M小时后，降为720°C窑温保持 40小时左右；一(6)扣件在回火炉中完成石墨化降碳化成为具有一定韧性的可锻铸铁扣件部件；一⑵冷却后进行钻孔打磨装配成扣件。铸铁扣件生产方法与生产工艺的缺陷如下⑴采用冲天炉冶炼及高温回火热处理的热生产工艺，存在高能耗高污染高碳排的缺陷，已被“节能减排”政策界定为淘汰限制类生产方法与生产工艺。⑵采用沙型(软模)浇注成型，人工制模及铁水高温重力作用于软模，故产品成型的工艺误差大，均>毫米级，加之高温回火热处理产生二次变形，故产品结构尺寸误差导致批量产品的合格率不足50%。(3)由于冶炼铁水的成分调节贵金属加入多少，高温热处理温度及保温时间调节系人工控制，故难保材质成分达到标准，难保扣件韧性达到标准，故产品含碳量过高及韧性不足，实质多为灰铸铁扣件，常常在施工承重使用中发生断裂，导致脚手架坍塌事故多年来屡屡发生。⑷生产效率低，沙型人工制模占用场地大，重复制模费时费工，工作环境灰尘大，劳动强度高，日产量月产量难以提高，生产工艺工序流程时间长，从冶炼铁水到热处理完毕的周期至少在4天以上，难以实现规模化生产。综上所述，建筑扣件的铸铁生产方法与沙模成型工艺生产的铸铁扣件，系高能耗、高碳排、高污染，低产能、低品质、低安全产品。必将被新的生产方法与工艺，生产的安全性高的钢扣件所替代。
发明内容
本发明的名称为建筑施工用承重扣件的钢板液压硬模成型生产方法与生产工艺，简称为建筑扣件的钢板液压成型生产方法与工艺。本发明的目的是提供一种建筑扣件新的生产方法与工艺，使产品具有良好的抗滑、抗断、抗拉、抗变形性能，达到及超过国家及国际扣件质量标准；替代高能耗高污染高碳排，低品质低安全低效率的铸铁扣件生产方法与工艺。本发明的技术方案构成如下⑴按照建筑扣件必须具备的刚度(硬度、强度)和适宜的韧性相结合的材料性能要求，试验确定了最佳的生产原材料Q235普通热轧钢板，厚度在5毫米左右，该材料具有品质合格稳定，适宜扣件要求，价格低来源广的特点；⑵确定了按上述材料进行冷压的生产方法与硬模成型工艺，冷压压力由液压机提供，反复试验后定制了压力为200T，行程快且可调的液压机，采取二次液压成型工艺，保证了产品成型的加工精度与生产速度；⑶在确定了按上述生产材料与生产工艺后，对产品结构进行了创新性的设计与反复试验，满足了液压硬模成型的工艺要求(液压成型钢扣件的结构与尺寸创新设计见以下
，结构及尺寸创新设计，拟另行申报实用新型专利及外观设计专利)；⑷在确定了材料、成型工艺、产品结构创新设计后，进一步创新设计了产品成型的模具及工装、夹具。(钢板液压硬模成型生产方法与生产工艺中模具的创新拟申请实用新型及外观设计专利)；( 本发明“建筑扣件钢板液压成型生产方法与工艺”，是在对扣件生产原材料的定位，液压机定型，扣件结构创新设计定型，扣件成型硬模具定型的全套创新、系列创新的工艺中实现的。本发明的扣件生产工序工艺流程如下⑴直接采购钢厂正规钢板作为生产原材料；一⑵选用Q235普通热扎5mm或5mm以上厚度的钢板，保证了承重扣件所需要的刚度(碳含量在10-14之间)及韧性(金属的延展性为铁扣件的1. 96倍);一⑶剪板落料成料块；一⑷ 进入液压机用专制硬模冷压成型；一⑶打孔打缺造形；一(6)总装一产品制作完成。本发明的钢扣件液压成型生产方法与工艺的优点如下⑴生产扣件的原材料系正规钢厂提供的标准钢板，使扣件原材料材质与产品的品质得到保证。⑵采用硬模液压成型工艺，产品的尺寸结构误差提高到微米级(um)，精度比铸铁沙模工艺提高了 100倍，产品结构尺寸合格率达到99%以上，保证了产品的品质。⑶实现了扣件的机械化生产连续作业，生产周期最长(从剪板落料一至总装为成品)时间在10分钟内，比铸铁沙模工艺的4天 (96个小时)周期大大缩短，具有极为良好的生产效率效能。(4)本生产方法与生产工艺能耗低、碳排低、无污染，实现了扣件生产的节能减排，与铸铁扣件生产方法与生产工艺相比，节能效果在90%以上，减排效果在95%以上，生产环境清洁。(5)突破了冲压工艺不能成型的冷压成型极限(钢板厚度< 3. 5mm)，生产出了厚度为5mm或5mm以上，具有最佳刚度及韧性相平衡的建筑承重扣件，满足了施工要求。(6)产品品质跨越式进入扣件性能(抗滑、抗断、抗拉、抗变形)力学指标的世界最先进水平，产品力学性能指标达到并超过英国BS1139-2. 1 扣件标准，美国AS1576. 2扣件标准，国际IS040M脚手架扣件标准，成为世界最佳质量性能扣件的代表产品之一。综上所述，建筑用承重扣件的钢板液压成型生产方法与生产工艺，实现了扣件生产方法与生产工艺的低能耗低碳排无污染，产品的高产能高品质高安全，实现了具有良好社会效益及经济效益的扣件生产方法与工艺的升级换代性创新。本发明的发明人及以发明人为法人代表的重庆高吉科工贸发展有限公司，已实现了本发明生产的产业化与产品的市场化，吉牌全钢液压成型安全扣件已销往10多个省市及出口，已实现产销500多万件，产品受到用户的好评及市场的认可，受到国家质监部门、安全生产监管部门及建设主管部门、科技主管部门的好评认可与支持鼓励，正在向批量化规模化产销迈进。希望得到知识产权局的指导、认可、支持、帮助，从而提高建设施工脚手架的安全性，促进中国自主创新型产品走向世界。
图1-1是实施例中直角型扣件产品图。图1-2⑴⑵⑶是实施例中直角型扣件盖板制作过程工序分解图。图1-3⑴⑵⑶是实施例中直角型扣件座板制作过程工序分解图。图1-4⑴⑵是实施例中直角型扣件盖座连结装配成产品制作过程工序分解图。图2-1是实施例中旋转型扣件产品图。图3-1是实施例中对接型扣件产品图。
具体实施例方式下面结合附图和实施例中直角型扣件为例对本发明作具体说明(旋转型及对接型扣件制作过程与直角型扣件相同，不作累述)
参见图1-1为直角型扣件的产品图，扣件由两块扣件盖板1 (简称扣盖)，一块扣件座板 2 (简称扣座)及两副螺栓3构成。图1-2为扣件盖板制作过程工序分解图⑴为将钢板经剪板落料制成的料块；⑵ 为将料块置入液压机后经液压硬模成型为的工序部件；⑶为将部件打孔后成为的成品部件。图1-3为扣件座板制作过程工序图⑴为将钢板经剪板落料制成的料块；⑵为将料块置入液压机后经硬模压制成型为的工序部件；⑶为将部件经打孔后成为的成品部件。图1-4为将扣件盖板与座板进行总装成为产成品的制作过程工序分解图⑴为将扣件盖板T型尾部旋转装入扣件座板的T型孔中成为的产成品部件；⑵为将定制的螺栓装入扣件组装成的产成品扣件。鉴于旋转型及对接型扣件生产工序工艺与直角型扣件相同，图2-1及图3-1仅提供产品图作为参考。
权利要求
1. 一种建筑扣件的钢板液压成型生产方法与工艺，其特征为独家采用厚度在5mm或 5mm以上Q235普通热轧钢板作为扣件的生产原材料，用压力不低于200T专用的液压机对创新设计的扣件在专用硬模中成型，实现了扣件生产的机械化连续作业，实现了建筑扣件生产方法与生产工艺的创新。
全文摘要
本发明提供了一种建筑扣件的钢板液压成型生产方法与工艺，独家采用厚度在5mm或5mm以上Q235普通热轧钢板作为扣件的生产原材料，用压力不低于200T专用的液压机对创新设计的扣件在专用硬模中成型，实现了扣件生产的机械化连续作业,实现了建筑扣件生产方法与生产工艺的创新。按照本发明生产所得的扣件具有良好的抗滑、抗断、抗拉、抗变形性能，达到及超过国家及国际扣件质量标准；是一种替代高能耗高污染高碳排，低品质低安全低效率的铸铁扣件生产方法与工艺。
文档编号B21D22/00GK102319784SQ20111020698
公开日2012年1月18日 申请日期2011年7月22日 优先权日2011年7月22日
发明者董国荣 申请人:董国荣