高韧性异形钢材结构的制作方法

1.本实用新型涉及钢材技术领域，具体涉及一种高韧性异形钢材结构。


背景技术：

2.密度对于钢铁性能的改善使得钢铁作为结构材料取得了很大的成功，已遍及日常生活的各个方面。其中，异型钢是复杂和异型断面型钢的简称，属于型钢的一种，并区别于简单断面型钢的叫法。根据工艺的不同，又可分为热轧异型钢、冷拔异型钢、冷弯异型钢、焊接异型钢等，随着近年来我国工业化水平的不断提高，我国生产轧制型钢的水平比上世纪已经得到大幅度的提升。但是，目前很多异型钢与其它构件的连接会发生错位移动的现象，导致了异型钢的定位不可靠，其安全性能有所降低；除此之外，当关注钢结构轻量化时，若钢铁只有高的强度，而其结构刚度并未得到改善，当其应用于汽车车身时，不仅重量较大，而且刚度及韧性不足，使用效果不佳。
3.为了解决现有技术存在的不足，人们进行了长期的探索，提出了各式各样的解决方案。例如，中国专利文献公开了一种便于堆码放置的托盘[cn201320562820.0]，它包括钢本体，所述钢本体的外圆周方向上等距均匀分布有多个凹槽，所述凹槽的截面呈梯形设置，所述凹槽上设置有锁齿。
[0004]
上述方案在一定程度上解决了现有技术中异型钢与其它构件连接容易发生错位导致定位不稳的问题，但是该方案依然存在着诸多不足，例如：重量较大且自身刚度及韧性不足，使用效果不佳。


技术实现要素：

[0005]
本实用新型的目的是针对上述问题，提供一种设计合理，使用效果好的高韧性异形钢材结构。
[0006]
为达到上述目的，本实用新型采用了下列技术方案：本高韧性异形钢材结构，包括连接钢材，连接钢材两端设有呈u形结构的翼部钢材，且连接钢材与翼部钢材周向内侧具有相互连通的连接卡槽，翼部钢材周向内侧通过插接空腔结构设有柔性插接组件，且柔性插接组件上下两端设有呈弧形的弹性连接机构，翼部钢材周向设有弯折防护组件，连接钢材内嵌设有柔性钢条。通过在翼部钢材周向内侧设置插接空腔结构，并利用插接空腔插入柔性插接组件，同时，在柔性插接组件两端设置弹性连接机构，在保证异性钢材结构轻量化和高强度的同时，使异性钢材结构的柔韧性更好，并且提高了结构刚度，使用效果好。
[0007]
在上述的高韧性异形钢材结构中，柔性插接组件包括柔性插接块体，柔性插接块体一侧上端轴向设有上插接块，下端设有下插接块，另一侧中部轴向设有若干横向插接块，上插接块与下插接块之间形成第一定位间隙，且横向插接块之间上下两侧形成第二定位间隙。柔性插接组件的设置有效提高了翼部钢材的韧性，便于使用改造时进行弯曲调整。
[0008]
在上述的高韧性异形钢材结构中，柔性插接块体上内设有至少两排自上而下依次设置的环形填充通孔，且相邻的两条纵轴线上的环形填充通孔分别呈错位设置，环形填充
通孔沿柔性插接块体长度方向轴向延伸设置。环形填充通孔可以根据需求选择灌注合适的材料，灵活性佳。
[0009]
在上述的高韧性异形钢材结构中，插接空腔结构包括沿翼部钢材周向内侧轴向设置的块体插接腔，块体插接腔一侧上端设有与上插接块对应设置的上插槽，下端设有与下插接块对应设置的下插槽，块体插接腔另一侧中部设有与横向插接块对应设置的横向插槽。通过插接空腔结构能够对柔性插接块体进行有效固定，并且安装便捷。
[0010]
在上述的高韧性异形钢材结构中，翼部钢材包括呈竖直设置的连接部，连接部两端分别设有与连接部呈垂直设置且朝向对向翼部钢材延伸的水平部，环形填充通孔设置于连接部内。这样设置使翼部钢材与其它构件能够卡接相连，增强连接稳固性。
[0011]
在上述的高韧性异形钢材结构中，弯折防护组件包括设置在翼部钢材及连接钢材周向外壁的柔性防护层，翼部钢材内壁设有防护结构层。柔性防护层和防护结构层的设置使异性钢材结构在弯折调整时韧性更好，不易断裂。
[0012]
在上述的高韧性异形钢材结构中，连接部与水平部内腔之间设有呈倾斜设置的支撑防护件。支撑防护件能够有效提高结构强度。
[0013]
在上述的高韧性异形钢材结构中，弹性连接机构包括设置在块体插接腔一端的第一弯折插槽，水平部内设有第二弯折插槽，第一弯折插槽与第二弯折插槽之间滑动连接有弧形紧固件。弹性连接机构能够增强弯折的韧性。
[0014]
在上述的高韧性异形钢材结构中，连接钢材包括与水平部位于同一平面的水平连接部，且水平连接部一端之间设有两端分别与水平连接部相连的竖直连接部，柔性钢条嵌设于水平连接部内壁，且竖直连接部外壁呈弧形结构，竖直连接部两侧具有连接插槽。柔性钢条能够提高连接钢材的结构韧性。
[0015]
在上述的高韧性异形钢材结构中，上插接块与下插接块至少设有两块且相互间隔，且横向插接块至少设有一块。这样设置可以提高连接稳定性，且降低了重量，实现轻量化的目的。
[0016]
与现有的技术相比，本实用新型的优点在于：设计合理、结构简单，通过在翼部钢材周向内侧的插接空腔结构内插入柔性插接组件，使翼部钢材的结构韧性更好，同时，在柔性插接组件两端设置弹性连接机构，当翼部钢材进行弯折调节时，具有更好柔形，在保证异性钢材结构轻量化和高强度的同时，使异性钢材结构的柔韧性更好，并且提高了结构刚度，使用效果好。
附图说明
[0017]
图1是本实用新型中的翼部钢材剖视图；
[0018]
图2是本实用新型中的翼部钢材剖视图；
[0019]
图3是本实用新型中的柔性插接组件结构示意图；
[0020]
图4是本实用新型中的连接钢材结构示意图；
[0021]
图5是本实用新型的整体结构示意图。
[0022]
图中，连接钢材1、柔性钢条11、水平连接部12、竖直连接部13、连接插槽14、翼部钢材2、连接卡槽21、连接部22、水平部23、插接空腔结构3、块体插接腔31、上插槽32、下插槽 33、横向插槽34、柔性插接组件4、柔性插接块体41、上插接块 42、下插接块43、横向插接块
44、第一定位间隙45、第二定位间隙46、环形填充通孔47、弹性连接机构5、第一弯折插槽51、第二弯折插槽52、弯折防护组件6、柔性防护层61、防护结构层 62、支撑防护件63。
具体实施方式
[0023]
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细的说明。
[0024]
如图1-5所示，本高韧性异形钢材结构，包括连接钢材1，连接钢材1两端设有呈u形结构的翼部钢材2，且连接钢材1与翼部钢材2周向内侧具有相互连通的连接卡槽21，翼部钢材2周向内侧通过插接空腔结构3设有柔性插接组件4，且柔性插接组件4上下两端设有呈弧形的弹性连接机构5，翼部钢材2周向设有弯折防护组件6，连接钢材1内嵌设有柔性钢条11。通过在翼部钢材2内设置插接空腔结构3，降低重量，并且插入柔性插接组件4，提高结构韧性，同时，通过设置弹性连接机构5使本异形钢材结构在进行弯折加工时韧性更好，防止断裂，在提高刚度的同时增加韧性，加工效果更好。
[0025]
其中，柔性插接组件4包括柔性插接块体41，柔性插接块体 41一侧上端轴向设有上插接块42，下端设有下插接块43，另一侧中部轴向设有若干横向插接块44，上插接块42与下插接块43 之间形成第一定位间隙45，且横向插接块44之间上下两侧形成第二定位间隙46。这里的第一定位间隙45与第二定位间隙46可供块体插接腔31的内进行定位压紧。
[0026]
可见地，柔性插接块体41上内设有至少两排自上而下依次设置的环形填充通孔47，且相邻的两条纵轴线上的环形填充通孔47 分别呈错位设置，环形填充通孔47沿柔性插接块体41长度方向轴向延伸设置。环形填充通孔47用于填充韧性材料。
[0027]
进一步地，插接空腔结构3包括沿翼部钢材2周向内侧轴向设置的块体插接腔31，块体插接腔31一侧上端设有与上插接块 42对应设置的上插槽32，下端设有与下插接块43对应设置的下插槽33，块体插接腔31另一侧中部设有与横向插接块44对应设置的横向插槽34。当柔性插接块体41插接完成后，插接空腔结构3固定封闭。
[0028]
显然地，翼部钢材2包括呈竖直设置的连接部22，连接部22 两端分别设有与连接部22呈垂直设置且朝向对向翼部钢材2延伸的水平部23，环形填充通孔47设置于连接部22内。
[0029]
具体地，弯折防护组件6包括设置在翼部钢材2及连接钢材 1周向外壁的柔性防护层61，翼部钢材2内壁设有防护结构层62。防护结构层62和柔性防护层61用于弯折调节卡接角度时进行防护。
[0030]
更进一步地，连接部22与水平部23内腔之间设有呈倾斜设置的支撑防护件63。支撑防护件63用于提高结构强度。
[0031]
更具体地，弹性连接机构5包括设置在块体插接腔31一端的第一弯折插槽51，水平部23内设有第二弯折插槽52，第一弯折插槽51与第二弯折插槽52之间滑动连接有弧形紧固件。当水平部23进行弯折加工时，弧形紧固件同步弯曲，提高水平部23与连接部22的连接紧固性。
[0032]
详细地，连接钢材1包括与水平部23位于同一平面的水平连接部12，且水平连接部12一端之间设有两端分别与水平连接部 12相连的竖直连接部13，柔性钢条11嵌设于水平连接部12内壁，且竖直连接部13外壁呈弧形结构，竖直连接部13两侧具有连接插槽14。柔性钢条11的设置用于提高连接钢材1的弯曲韧性。
[0033]
优选地，上插接块42与下插接块43至少设有两块且相互间隔，且横向插接块44至少设有一块。
[0034]
综上所述，本实施例的原理在于：通过在翼部钢材2内设置插接空腔结构3，降低翼部钢材2的重量，并且插入柔性插接组件4，且在环形填充通孔47内灌注柔性材料，提高结构韧性，同时，通过设置弹性连接机构5使本异形钢材结构在进行弯折加工时韧性更好，防止断裂，在提高刚度的同时增加韧性，加工效果更好。
[0035]
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
[0036]
尽管本文较多地使用了连接钢材1、柔性钢条11、水平连接部12、竖直连接部13、连接插槽14、翼部钢材2、连接卡槽21、连接部22、水平部23、插接空腔结构3、块体插接腔31、上插槽32、下插槽33、横向插槽34、柔性插接组件4、柔性插接块体41、上插接块42、下插接块43、横向插接块44、第一定位间隙45、第二定位间隙46、环形填充通孔47、弹性连接机构5、第一弯折插槽51、第二弯折插槽52、弯折防护组件6、柔性防护层61、防护结构层62、支撑防护件63等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。