专利名称：脚手架全钢扣件及其制造方法
技术领域：
本发明属于建筑施工设备技术领域，具体地说，涉及建筑施工用 脚手架、工作架、支撑架、承重架等基架上用来对钢管进行紧固连接 的扣件及其制造方法。
技术背景目前，建筑施工中采用钢管搭设基架最常用的扣件有两种， 一种 为采用铸造工艺生产的铸铁扣件，另一种为采用钢板冲压工艺生产的 钢板扣件。扣件的品质及安全性取决于其抗滑、抗破坏及抗扭转等力学性能 指标的高低，而这些力学性能指标又与扣件的制造材料、生产工艺和 产品结构密切相关。目前，在用的建筑扣件中有95%以上为铸铁扣件，由于铸造工艺 存在能耗高，污染大，质量不可控因素多，工艺误差大及批量生产合 格率低的缺陷，因而铸铁扣件的性能不稳定，加上结构不合理以及受 铸铁材料金属延展性的限制，在使用中容易出现扣件断裂的现象，这 是导致屡屡发生脚手架坍塌事故的重要原因。据国家及各省质监部门 的专项整顿检査报告，全国各地在用的铸铁扣件合格率(按国家扣件
标准GB15831)为零，由此埋下了脚手架发生坍塌严重事故的隐患。近年来国内开始生产用15号锰钢板冲压的全钢扣件，有效避免 了扣件在使用中容易断裂的问题，但由于受目前冷冲压工艺最厚只能 采用3.5mm钢板的限制，加之结构不够合理，故目前面世的全钢扣件价格较高，在使用中易变形，其抗滑、抗破坏及抗扭转性能均未能完 全达到国家扣件标准GB15831，因此未能在生产和施工中被广泛采用。 发明内容本发明的目的是提供一种抗滑、抗断、抗破坏、抗变形及抗扭转 力学性能指标均得以大大提高，使用更安全可靠，并且成本低的脚手 架全钢扣件，同时本发明也提供了这种扣件的制造方法。为实现上述目的，本发明提供的脚手架全钢扣件，包含有一个扣 座和两个扣盖，扣盖的一端与扣座铰接，另一端用T型螺栓与扣座相连， 两扣盖分别连于扣座的两侧，且两扣盖之间相互垂直，扣座与扣盖均是用 钢板冷压成型的全钢件，扣座整体为凸凹相间的对称蝶形。本发明中扣座与扣盖均是用较厚钢板经冷压成型的全钢件，而且扣座 整体为凸凹相间的对称蝶形，扣座的抗变形能力得到大大增强，在任何使 用状态下没有了发生形变的可能，扣座的形状加上冷压工艺相对于铸造及 热压工艺所具有的特点，使最后得到扣件的抗滑、抗断、抗破坏、抗变 形及抗扭转力学性能指标均能达到国家标准GB15831，符合国家要求 的质量和安全标准，与铸铁扣件相比使用起来也更轻便。
上述扣盖与扣座之间采用直连式铰接结构，即扣盖的一端成一体的设有T形栓，该T形栓的头部穿过扣座上的铰接孔后将扣盖与扣座之间进行铰接。采用这种铰接方式，避免了以往扣件通常采用柱销铰接方式而容易 变形的薄弱点，消除了不可靠因素，而且也不会存在异物栓塞的现象。上述扣座和扣盖的材料采用厚度至少为5 mm的普通Q235热轧钢板，其 刚度可满足扣件所要求的力学性能，价格低于合金钢板，材料来源广泛， 使大批量生产有了材料保证，其金属延展性又大大高于铸铁，从材料上保 证扣件在使用中不断裂。为得到上述扣件，本发明采用的制造工艺步骤是(1) 落料，采用冷冲压工艺下料，得到扣座与扣盖的料块，扣座料块 是正方形在四个角切去相同大小弧形缺口后的形状；扣盖料块是长方形在 一短边切成弧形并在该弧形边中部形成有T形栓的形状；(2) 成型，采用液压机，用液压模冷加压成型，得到扣座与扣盖的半成品，扣座半成品整体为凸凹相间的对称蝶形，扣盖的半成品中部弯折成弧形；(3) 打孔、开口，用冲床和模具在扣座半成品上冲出铰接孔和螺栓连 接孔后得到扣座成品，在扣盖半成品上冲出用来穿螺栓的缺口后得到扣盖 成品；(4) 装配，将扣盖一端的T形栓穿过扣座上的铰接孔，并对铰接孔进 行点铆使扣盖的T形栓不能从扣座的铰接孔中脱落出，然后再将扣盖的另
一端与扣座用螺栓连接后即得到脚手架全钢扣件成品。由上述工艺步骤可以看出本发明在制造扣座和扣盖时采用了液压成型和冲压辅助的复合冷压成型工艺，使用的钢板厚度可达5 mm以上，突 破了冷冲压受4 mm厚度限制的局限，不会像热压那样使钢板材质变软失去 刚性，保证了扣件成型的准确到位及扣件的整体刚性，使扣件在使用中不 变形有了基础的工艺刚性保证。本发明克服了既往全铸铁扣件或全钢板扣件的结构及工艺缺陷， 使得到的扣件在抗滑、抗破坏、抗扭转及抗变形方面均完全达到并超 过国家及国际上制定的扣件力学性能标准，成为达标合格扣件中成本 最低，轻便适用、安全可靠的新型扣件，大大提高了建筑施工的安全 性，有望成为第二代扣件中的代表产品，适合中国国情，能够迅速得 以推广。
图1是本发明的结构示意图；图2是图1中扣座的正面示意图；图3是图2中沿A-A线的截面图；图4是图2中沿B-B线的截面图；图5是本发明制造方法的工艺流程图；图6表示本发明工艺步骤(1)中得到的扣座料块正面示意图； 图7表示本发明工艺步骤(1)中得到的扣盖料块正面示意图8表示本发明工艺步骤(2)中得到的扣座半成品正面示意图； 图9表示本发明工艺步骤(2)中得到的扣盖半成品正面示意图； 图中l.扣座；la.铰接孔；2.扣盖；2a,T形栓；2b.加强筋；2c.缺口； 3.T型螺栓；4.扣座料块；5.扣盖料块；6.扣座半成品；7.扣盖半成品。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明如图1至图4所示，本发明所述的脚手架全钢扣件，具有一个扣座1和两个扣盖2，扣盖2的一端与扣座1铰接，另一端用T型螺栓3与扣座1 相连，两扣盖2分别连于扣座1的两侧，且两扣盖2之间相互垂直，扣座1 与扣盖2均是用钢板冷压成型的全钢件，扣座1整体为凸凹相间的对称蝶 形，扣座1的这种特殊形状使其抗变形能力得到大大增强，在任何使用状 态下没有了发生形变的可能。扣座和扣盖的材料采用厚度至少为5 mm的普通Q235热轧钢板，其刚度 可满足扣件所要求的力学性能，价格低于合金钢板，材料来源广泛，使大 批量生产有了材料保证，其金属延展性又大大高于铸铁，从材料上保证扣 件在使用中不断裂。从图1可看出扣盖2与扣座1之间采用直连式铰接结构，即扣盖2 的一端成一体的设有T形栓2a，该T形栓2a的头部穿过扣座1上的铰接孔 la后将扣盖2与扣座l之间进行铰接，采用此结构，避免了以往扣件 通常采用柱销铰接方式而容易变形的薄弱点，消除了不可靠因素，而且也
不会存在异物栓塞的现象。参见图1及图5至图9，为得到上述脚手架全钢扣件，采用以下工艺步骤(1) 落料，采用120吨冲床，用专用冲压模具通过冷冲压工艺下料， 得到扣座与扣盖的料块，扣座料块4是如图6所示正方形在四个角切去相 同大小弧形缺口后的形状；扣盖料块5是如图7所示长方形在一短边切成 弧形并在该弧形边中部形成有T形栓的形状；(2) 成型，采用200吨液压机，用专用液压模对扣座料块4和扣盖料 块5冷加压成型，得到扣座与扣盖的半成品，扣座半成品6整体为如图8 所示凸凹相间的对称蝶形，扣盖半成品7中部弯折成弧形，并在弧形部形 成加强筋2b，如图9所示；(3) 打孔、开口，用35吨冲床和专用模具在扣座半成品6上冲出铰 接孔la和螺栓连接孔lb后得到扣座成品，在扣盖半成品7上冲出用来穿 螺栓的缺口 2c后得到扣盖成品；(4) 装配，将扣盖2 —端的T形栓2a穿过扣座1上的铰接孔la，并 对铰接孔la进行点铆使扣盖2的T形栓2a不能从扣座1的铰接孔la中脱 落出，然后再将扣盖2的另一端与扣座1用T型螺栓3连接后即得到脚手 架全钢扣件成品。经检测，本发明所得扣件的抗滑、抗破坏、抗扭转及抗变形等力 学性能均完全达到并超过国家及国际上制定的扣件力学性能标准，成 为达标合格扣件中成本最低，轻便适用、安全可靠的新型扣件，大大 提高了建筑施工的安全性，有望成为第二代扣件中的代表产品。本发 明在结构和制造工艺方面虽然只描述了直角型扣件，但利用本发明在 结构和制造工艺上的创新思想，也就能很容易地制造出达到上述力学 性能指标的全钢旋转型扣件和全钢对接型扣件来。
权利要求
1. 一种脚手架全钢扣件，包括一个扣座和两个扣盖，扣盖的一端与扣座铰接，另一端用T型螺栓与扣座相连，两扣盖分别连于扣座的两侧，且两扣盖之间相互垂直，其特征在于扣座与扣盖均是用钢板冷压成型的全钢件，扣座整体为凸凹相间的对称蝶形。
2. 如权利要求1所述的脚手架全钢扣件，其特征在于所述扣盖与扣 座之间采用直连式铰接结构，即扣盖的一端成一体的设有T形栓，该T形 栓的头部穿过扣座上的铰接孔后将扣盖与扣座之间进行铰接。
3. 如权利要求1或2所述的脚手架全钢扣件，其特征在于所述扣座和扣盖的材料采用厚度至少为5 mm的普通Q235热轧钢板。
4. 一种脚手架全钢扣件的制造方法，其特征在于包括以下步骤(1) 落料，采用冷冲压工艺下料，得到扣座与扣盖的料块，扣座料块 是正方形在四个角切去相同大小弧形缺口后的形状；扣盖料块是长方形在 --短边巧成弧形并在该弧形边屮部形成有T形栓的形状；(2) 成型，采用液压机，用液压模冷加压成型，得到扣座与扣盖的半成品，扣座半成品整体为凸凹相间的对称蝶形，扣盖的半成品中部弯折成弧形；(3) 打孔、开口，用冲床和模具在扣座半成品上冲出铰接孔和螺栓连 接孔后得到扣座成品，在扣盖半成品上冲出用来穿螺栓的缺口后得到扣盖 成品； (4)装配，将扣盖一端的T形栓穿过扣座上的铰接孔，并对铰接孔进行点铆使扣盖的T形栓不能从扣座的铰接孔中脱落出，然后再将扣盖的另一端与扣座用螺栓连接后即得到脚手架全钢扣件成品。
全文摘要
一种脚手架全钢扣件，包括一个扣座和两个扣盖，扣盖的一端与扣座采用直连式铰接，另一端用T型螺栓与扣座相连，两扣盖分别连于扣座的两侧，且两扣盖之间相互垂直，扣座与扣盖均是用厚度至少为5mm的普通Q235热轧钢板冷压成型的全钢件，扣座整体为凸凹相间的对称蝶形。其制造工艺由冲压落料、液压机冷压成型、打孔、开口及装配等步骤组成。本发明克服了既往全铸铁扣件或全钢板扣件的结构及工艺缺陷，使得到的扣件在抗滑、抗破坏、抗扭转及抗变形方面均完全达到并超过国家及国际上制定的扣件力学性能标准，成为达标合格扣件中成本最低，轻便适用、安全可靠的新型扣件，大大提高了建筑施工的安全性。
文档编号E04G7/00GK101397843SQ200810232889
公开日2009年4月1日 申请日期2008年10月17日 优先权日2008年10月17日
发明者董国荣 申请人:董国荣