高强度凹凸槽波腹方矩管的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型主要涉及冷弯钢结构型材的技术领域，具体是涉及一种高强度凹凸槽波腹方矩管。
【背景技术】
[0002]方矩管是一种中空的长条钢材，又称扁管、扁方矩管或方扁管。在抗弯、抗扭强度相同时，重量较轻，所以广泛用于制造机械零件和工程结构。现有技术中的小尺寸的矩形管一般分为热乳无缝方矩管、冷拔无缝方矩管、挤压无缝方矩管、焊接方矩管，方矩管的截面形状一般就是常规的正方形、长方形，近年来也出现了一些其它截面形状的方矩管，但是其惯性矩并没有很大的提升，在一些用于制造机械零件和工程结构的领域钢材的使用量并不能大幅度的降低，对于降低机械零件和工程项目自重、提升强度来说并没有太大的改善。
[0003]另外现有的方矩管之间的连接和固定还是通过焊接来解决，由于焊接自身的工艺特点是连接速度慢，焊接质量的稳定性差，受焊接操作员工影响因素较大，一般人也难于操作。
【实用新型内容】
[0004]为了提升解决上述问题，本实用新型提出一种高强度凹凸槽波腹方矩管。
[0005]本实用新型的技术方案是:一种高强度凹凸槽波腹方矩管，包括钢板折弯合围成截面呈多边形的多个管侧面，其特征是:所述的每个管侧面上至少设有一个折弯成型的凹陷的槽口，在每个槽口内部设有与槽口方向相同并宽度大于槽口的折弯成型的内部滑道；
[0006]所述的槽口包括与方矩管侧面连接的两侧面，所述的内部滑道包括连接在一起的两个侧面、一个底面、以及两个与槽口的两侧面分别连接的上面，
[0007]所述的内部滑道的底面为冷弯波纹板形状。
[0008]所述的波纹的波动方向与方矩管的长度方向相同，或者所述的波纹的波动方向与方矩管的长度方向垂直。
[0009]所述的槽口的两侧面与方矩管的侧面垂直连接，所述的内部滑道的两个上面分别与槽口的两侧面垂直连接，内部滑道为方形。
[0010]所述的波纹的横截面为方形波、或者为三角形波、或者为曲线形波。
[0011]所述的方矩管的多个管侧面为中至少有一个侧面设有钢板的连接焊缝。
[0012]所述的方矩管的多个管侧面为中至少有两个相邻侧面之间过渡连接处为连接焊缝。
[0013]其截面形状为四边形，或者为五边形，或者为六边形，或者为七边形。
[0014]本实用新型的技术效果是:
[0015]该高强度凹凸槽波腹方矩管，其侧面上设有折弯成型的一个凹陷的槽口，在槽口内部设有与槽口方向相同并宽度大于槽口的折弯成型的内部滑道，这样的结构设计能够大幅的提升该惯性矩，从而提升该方矩管的抗弯、抗扭强度。
[0016]另外该结构形式的方矩管之间的连接可以采用专用连接件通过螺栓连接，使连接质量的稳定性提升，连接结构形式多样，灵活性强，大幅度的降低连接过程的操作难度。
[0017]在该方矩管的内部滑道的底部为波纹板形状，能够进一步的提升该方矩管的强度，同时该波纹板还能提升方矩管之间连接时候的摩擦力。
【附图说明】
[0018]图1为该高强度凹凸槽波腹方矩管的截面结构示意图之一；
[0019]图2为图1的A-A剖面，
[0020]图3为图1的立体结构示意图；
[0021]图4为图1的A-A剖面之二；
[0022]图5为图1的A-A剖面之三；
[0023]图6为该高强度凹凸槽波腹方矩管的截面结构示意图之二；
[0024]图7为该高强度凹凸槽波腹方矩管的截面结构示意图之三；
[0025]图8为计算分析用的尺寸关系示意图；
[0026]图9无波腹板方矩管网格剖分示意图；
[0027]图10无波腹板方矩管等效应力结果示意图；
[0028]图11为有波腹板方矩管网格剖分不意图；
[0029]图12为图11中有波腹板方矩管上加载100Nmm时应力图；
[0030]图13为图11中有波腹板方矩管上加载2000Nmm时应力图；
[0031 ]图中1.方矩管侧面、2.槽口、3.内部滑道、2-1.槽口的侧面、3-1.内部滑道的上面、3-2.内部滑道的侧面、3-3.内部滑道的底面、4.焊缝。
【具体实施方式】
[0032]实施例一:参见图1-3，一种高强度凹凸槽波腹方矩管，包括钢板折弯合围成截面呈多边形的多个管侧面，其特征是:所述的每个管侧面上至少设有一个折弯成型的凹陷的槽口，在每个槽口内部设有与槽口方向相同并宽度大于槽口的折弯成型的内部滑道；
[0033]所述的槽口包括与方矩管侧面连接的两侧面，所述的内部滑道包括连接在一起的两个侧面、一个底面、以及两个与槽口的两侧面分别连接的上面，
[0034]所述的内部滑道的底面为冷弯波纹板形状。
[0035]所述的波纹的波动方向与方矩管的长度方向相同
[0036]所述的槽口的两侧面与方矩管的侧面垂直连接，所述的内部滑道的两个上面分别与槽口的两侧面垂直连接，内部滑道为方形。
[0037]所述的波纹的横截面为方形波。
[0038]所述的方矩管的四个侧面为中至少有一个侧面设有钢板的连接焊缝。
[0039]实施例二:参见图4，实施例二与实施例一基本相同，相同之处不重述，不同之处为实施例二中的所述的波纹的横截面为三角形波。
[0040]实施例三:参见图5，实施例三与实施例一基本相同，相同之处不重述，不同之处为实施例三中的所述的波纹的横截面为曲线形波。
[0041]为了增加更多的实施例，上述实施例一到三中的有两个相对的方矩管侧面上设有折弯成型的两个凹陷的槽口，可以形成更多的实施例。
[0042]在实施例一和三的基础上，调整其焊缝的位置，如调整成所述的方矩管的四个侧面为中至少有一个侧面设有钢板的连接焊缝，可形成新的实施例。
[0043]在实施例一和三的基础上，调整所述的波纹的波动方向与方矩管的长度方向垂直，可以形成新的实施例。
[0044]在实施例一和三的基础上，该方矩管的截面形状也可以为五边形、六边形、以及七边形等，如图6、图7所示，在此不一一列举。
[0045]在本实用新型的构思的指引下，对槽口形状的改变，以及对滑动形状的改变，只要其目的与本实用新型的目的一致，均属于本实用新型的保护范围，在此不一一赘述。
[0046]为了验证本实用新型中方矩管的惯性矩的大幅度提升，发明人对本实用新型的方矩管进行了如下的计算和分析:
[0047]按照图8，截面尺寸(单位mm)H=180 B=180 Hl=80 H2=20 Bl=15 B2=5 D=I 长度取1000mm
[0048]有限元计算单元选solid65单元，网格按四面体网格划分；约束一端固定约束，一端施加弯矩100Nmm
[0049]首先对无波腹版方矩管网格进行剖分，如图9所示，加载后图10显示为无波腹版方矩管等效应力结果，
[0050]然后对方矩管波腹长度取10mm，深度取5mm，其他条件不变，进行网格剖分，如图11所示，加载I OOONmm时应力如图12所示，加载2000Nmm时应力如图13所示。
[0051]根据对比可知，方矩管同尺寸下添加相应波腹后比没有波腹的情况下，最大值缩减了一半左右，可知波腹方矩管要比常规方矩管的抗弯性能提高一倍以上。
【主权项】
1.一种高强度凹凸槽波腹方矩管，包括钢板折弯合围成截面呈多边形的多个管侧面，其特征是:所述的每个管侧面上至少设有一个折弯成型的凹陷的槽口，在每个槽口内部设有与槽口方向相同并宽度大于槽口的折弯成型的内部滑道； 所述的槽口包括与方矩管侧面连接的两侧面，所述的内部滑道包括连接在一起的两个侧面、一个底面、以及两个与槽口的两侧面分别连接的上面， 所述的内部滑道的底面为冷弯波纹板形状。2.根据权利要求1所述的高强度凹凸槽波腹方矩管，其特征是:所述的波纹的波动方向与方矩管的长度方向相同，或者所述的波纹的波动方向与方矩管的长度方向垂直。3.根据权利要求1所述的高强度凹凸槽波腹方矩管，其特征是:所述的槽口的两侧面与方矩管的侧面垂直连接，所述的内部滑道的两个上面分别与槽口的两侧面垂直连接，内部滑道为方形。4.根据权利要求1-3任一项所述的高强度凹凸槽波腹方矩管，其特征是:所述的波纹的横截面为方形波、或者为三角形波、或者为曲线形波。5.根据权利要求1-3任一项所述的高强度凹凸槽波腹方矩管，其特征是:所述的方矩管的多个管侧面为中至少有一个侧面设有钢板的连接焊缝。6.根据权利要求1-3任一项所述的高强度凹凸槽波腹方矩管，其特征是:所述的方矩管的多个管侧面为中至少有两个相邻侧面之间过渡连接处为连接焊缝。7.根据权利要求1-3任一项所述的高强度凹凸槽波腹方矩管，其特征是:方矩管的截面形状为四边形，或者为五边形，或者为六边形，或者为七边形。
【专利摘要】一种高强度凹凸槽波腹方矩管，包括钢板折弯合围成截面呈多边形的多个管侧面，其特征是：所述的每个管侧面上至少设有一个折弯成型的凹陷的槽口，在每个槽口内部设有与槽口方向相同并宽度大于槽口的折弯成型的内部滑道；所述的槽口包括与方矩管侧面连接的两侧面，所述的内部滑道包括连接在一起的两个侧面、一个底面、以及两个与槽口的两侧面分别连接的上面，所述的内部滑道的底面为冷弯波纹板形状。
【IPC分类】F16S3/00
【公开号】CN205299048
【申请号】
【发明人】魏群
【申请人】河南奥斯派克科技有限公司
【公开日】2016年6月8日
【申请日】2015年12月15日