一種建筑網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的鋁合金連接件及其加工方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于網(wǎng)架結(jié)構(gòu)建筑領(lǐng)域，具體涉及一種建筑網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的鋁合金連接件及其加工方法，包括從左到右依次安裝的套筒、封板、高強(qiáng)螺栓和鋁合金管件；其中，所述套筒和封板依次套設(shè)于高強(qiáng)螺栓上，套筒通過一設(shè)于套筒外周面上的緊實螺釘固定于高強(qiáng)螺栓；所述封板外周面上設(shè)有若干圈凸棱，封板壓緊固定于鋁合金管件一端，封板壓緊時所述凸棱嵌入鋁合金管件內(nèi)壁。本發(fā)明解決現(xiàn)有技術(shù)中鋼構(gòu)件比重大、易生銹和鋁合金連接件焊接難等技術(shù)問題。
【專利說明】一種建筑網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的鋁合金連接件及其加工方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于網(wǎng)架結(jié)構(gòu)建筑領(lǐng)域，具體涉及一種建筑網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的鋁合金連接件及其加工方法。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，建筑網(wǎng)架結(jié)構(gòu)主要采用鋼構(gòu)件。如圖5示，網(wǎng)架結(jié)構(gòu)主要包括球形節(jié)點(11)，鋼管件(16)，錐頭(15)，高強(qiáng)度螺栓(14)，套筒(13)及緊定螺釘(12)。球形節(jié)點為開有螺栓孔的螺栓球，錐頭焊接在鋼桿件的端部，螺栓穿過封頭中心孔及套筒，緊定螺釘穿過套筒螺孔插在螺栓上的鍵槽內(nèi)。通過轉(zhuǎn)動緊定螺釘既可將螺栓擰入螺栓球內(nèi)，又可將鋼管件固定在球形節(jié)點上。
[0003]上述結(jié)構(gòu)廣泛應(yīng)用于大型體育場館，車站，商貿(mào)中心等。但鋼構(gòu)件比重大，易生銹的特性嚴(yán)重制約著它的使用范圍，因此不銹鋼構(gòu)件和鋁合金構(gòu)件越來越多地被使用于網(wǎng)架結(jié)構(gòu)中。然而現(xiàn)階段不銹鋼造價昂貴，比重大，不易焊接的特性仍是一項困擾建筑行業(yè)的難題，制約著它的使用量。鋁合金構(gòu)件，密度小，耐腐蝕，具有良好的機(jī)械性能。
[0004]鋁合金焊接性能差，對于網(wǎng)架結(jié)構(gòu)節(jié)點中封板與鋁合金桿件的焊接會產(chǎn)生下列影響:焊接接頭軟化嚴(yán)重，強(qiáng)度系數(shù)低；鋁合金表面易產(chǎn)生難容的氧化膜，需要大功率密度的焊接工藝；鋁合金焊接接頭易產(chǎn)生氣孔、熱裂紋；鋁合金線性膨脹系數(shù)大，易產(chǎn)生焊接變形；鋁合金導(dǎo)熱率大(約為鋼的4倍)，相同焊接速度的熱輸入要比焊接鋼材大2?4倍。
[0005]因此鋁合金焊接要求采用能量密度大，焊接熱輸入大，焊接速度高的高效焊接方法。而現(xiàn)階段先進(jìn)的鋁合金焊接方法主要為鋁合金的攪拌摩擦焊接、激光焊接等。但是上述焊接設(shè)備昂貴，使用成本高，同時鋁合金焊接工藝，焊接材料和焊接技術(shù)都有很高的要求，焊接質(zhì)量不容易控制，嚴(yán)重影響鋁合金構(gòu)件在網(wǎng)架結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用。
[0006]綜上所述，本 申請人:提供一種建筑網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的鋁合金連接件及其加工方法，本案由此產(chǎn)生。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的第一目的在于提供一種建筑網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的鋁合金連接件，以解決現(xiàn)有技術(shù)中鋼構(gòu)件比重大、易生銹和鋁合金連接件焊接難等技術(shù)問題。
[0008]為解決上述問題，本 申請人:提供的具體技術(shù)方案為:一種建筑網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的鋁合金連接件，包括從左到右依次安裝的套筒、封板、高強(qiáng)螺栓和鋁合金管件；其中，所述套筒和封板依次套設(shè)于高強(qiáng)螺栓上，套筒通過一設(shè)于套筒外周面上的緊實螺釘固定于高強(qiáng)螺栓；所述封板外周面上設(shè)有若干圈凸棱，封板壓緊固定于鋁合金管件一端，封板壓緊時所述凸棱嵌入招合金管件內(nèi)壁。
[0009]進(jìn)一步，所述靠近鋁合金管件內(nèi)側(cè)的三圈凸棱的直徑由內(nèi)而外依次增大。
[0010]進(jìn)一步，除去所述三圈凸棱以外剩下的若干圈凸棱的直徑與所述三圈凸棱的最大直徑相等。
[0011]本發(fā)明的另一目的在于提供一種建筑網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的鋁合金連接件加工方法，以實現(xiàn)對鋁合金連接件加工制作。
[0012]為實現(xiàn)上述目的，本 申請人:提供的具體技術(shù)方案為:一種建筑網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的鋁合金連接件加工方法:(I)、設(shè)置一個具有模座和模具的擠壓設(shè)備，所述模座及模具分成八瓣，八瓣式模座均勻分布且設(shè)置有彈簧，模具通過螺栓固定在模座上且平行于模座；
(2)、設(shè)置有中心孔的封板外緣開有若干圈凸棱且若干圈凸棱具有梯度，將封板放置于鋁合金管件一端內(nèi)，將組裝好的鋁合金連接件通過已經(jīng)調(diào)校好高度的輥輪送入擠壓設(shè)備內(nèi)；
(3)、啟動電機(jī)，驅(qū)動油泵輸出高壓油，高壓油進(jìn)入油缸驅(qū)動活塞，使模座產(chǎn)生徑向收縮，實現(xiàn)模具對擠壓設(shè)備內(nèi)鋁合金連接件的擠壓。
[0013](4)、擠壓到位時，停止電機(jī)驅(qū)動油泵，電磁換向閥換向，油缸內(nèi)柱塞反向運動，在彈簧力的作用下，模具反向張開，取出鋁合金連接件，即完成鋁合金組件的擠壓連接。
[0014]鋁合金管件與封板的擠壓設(shè)備，其主要包括模座，模具，擋板和液壓動力裝置。所述模座及模具分成八瓣，八瓣式模座均勻分布且設(shè)置有彈簧，硬度不低于洛氏HRC60 ;模具通過螺栓固定在模座上且平行于模座，硬度不低于洛氏HRC50，將所述頂壓件與液壓油缸相連，擠壓設(shè)備一端設(shè)有擋板，擋板中心開有可供螺栓穿過的孔。
[0015]本發(fā)明具下列優(yōu)點:
(I)鋁合金管件和封板的連接采用冷擠壓技術(shù)，有效的解決了鋁合金焊接所帶來的材料性能減弱，易產(chǎn)生焊接氣孔、裂紋，焊接難度大，成本高等問題，同時根據(jù)金屬材料冷變形的冷作強(qiáng)化特性，其擠壓成型后材料組織致密、纖維流向連續(xù)，具有良好的機(jī)械性能，使接頭性能接近于母材的性能。
[0016](2)封板邊緣開口有若干圈凸棱，使封板和鋁合金管內(nèi)壁在擠壓過程中形成緊密的機(jī)械咬合緊固力，加大了接頭的強(qiáng)度。
[0017](3)封板若干圈凸棱具有梯度，由于鋁合金管組件在壓合完成后，壓痕遠(yuǎn)離管口端為最不利受力部位，因擠壓導(dǎo)致管壁變薄，其截面積小于正常管壁，在承受相同壓力的情況下，此處截面應(yīng)力更大，容易發(fā)生拉斷現(xiàn)象，通過對環(huán)形扣設(shè)置梯度，可以增大此處截面擠壓完之后截面積，實現(xiàn)管壁削弱與力傳遞的均勻過度，提高節(jié)點承載能力。
[0018](4)采用八瓣式模座和模具，模座均勻分布，模具平行于模座的結(jié)構(gòu)，通過液壓油缸帶動模座徑向收縮，使模具對鋁合金管組件產(chǎn)生徑向擠壓，受力更加均勻，產(chǎn)品外形整齊美觀，擠壓效率高。
[0019](5)模具具有可更換性，對于不同要求不同型號的鋁合金管件組件擠壓連接，可通過更換相應(yīng)的模具，進(jìn)行大批量模塊化生產(chǎn)。
[0020](6)本發(fā)明的套筒采用錐形頭，可以防止較大直徑的鋁合金管組件在螺栓球上固定時產(chǎn)生干涉。
[0021](7)本發(fā)明采用冷擠壓連接技術(shù)，加工工藝比較成熟，設(shè)備簡單，工作環(huán)境好，生產(chǎn)效率高，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，外形美觀。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1為本發(fā)明建筑網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的鋁合金連接件的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本發(fā)明鋁合金連接件在加工時與擠壓設(shè)備的剖視圖；
圖3為本發(fā)明鋁合金連接件的封板上若干圈凸棱的放大圖；
圖4為本發(fā)明擠壓設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5為現(xiàn)有技術(shù)結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0023]如圖1-4所示，本發(fā)明揭示的是一種建筑網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的鋁合金連接件，包括從左到右依次安裝的套筒1、封板2、高強(qiáng)螺栓3和鋁合金管件4 ;其中，所述套筒I和封板2依次套設(shè)于高強(qiáng)螺栓3上，套筒I通過一設(shè)于套筒I外周面上的緊實螺釘5固定于高強(qiáng)螺栓3 ；所述封板2外周面上設(shè)有若干圈凸棱21，封板2壓緊固定于鋁合金管件4 一端，封板2壓緊時所述凸棱21嵌入鋁合金管件4內(nèi)壁。
[0024]結(jié)合圖3所示，其中，所述靠近鋁合金管件4內(nèi)側(cè)的三圈凸棱21的直徑由內(nèi)而外依次增大；除去所述三圈凸棱21以外剩下的若干圈凸棱21的直徑與所述三圈凸棱21的最大直徑相等。
[0025]一種建筑網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的鋁合金連接件加工方法:(I)、設(shè)置一個具有模座8和模具7的擠壓設(shè)備10，所述模座8及模具7分成八瓣，八瓣式模座8均勻分布且設(shè)置有彈簧9，模具7通過螺栓固定在模座8上且平行于模座8 (如圖4所示)；
(2)、設(shè)置有中心孔的封板2外緣開有若干圈凸棱21且若干圈凸棱21具有梯度，將封板放置于鋁合金管件4 一端內(nèi)，將組裝好的鋁合金連接件20通過已經(jīng)調(diào)校好高度的輥輪送入擠壓設(shè)備10內(nèi)；
(3)、啟動電機(jī)，驅(qū)動油泵輸出高壓油，高壓油進(jìn)入油缸驅(qū)動活塞，使模座8產(chǎn)生徑向收縮，實現(xiàn)模具7對擠壓設(shè)備10內(nèi)鋁合金連接件20的擠壓。
[0026](4)、擠壓到位時，停止電機(jī)驅(qū)動油泵，電磁換向閥換向，油缸內(nèi)柱塞反向運動，在彈簧9力的作用下，模具7反向張開，取出鋁合金連接件10，即完成鋁合金連接件10的擠壓連接。
[0027]鋁合金管件與封板的擠壓設(shè)備10，其主要包括模座，模具，擋板和液壓動力裝置。所述模座及模具分成八瓣，八瓣式模座均勻分布且設(shè)置有彈簧，硬度不低于洛氏HRC60 ;模具通過螺栓固定在模座上且平行于模座，硬度不低于洛氏HRC50，將所述頂壓件與液壓油缸相連，擠壓設(shè)備一端設(shè)有擋板，擋板中心開有可供螺栓穿過的孔。
【權(quán)利要求】
1.一種建筑網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的鋁合金連接件，其特征在于:包括從左到右依次安裝的套筒、封板、高強(qiáng)螺栓和鋁合金管件；其中，所述套筒和封板依次套設(shè)于高強(qiáng)螺栓上，套筒通過一設(shè)于套筒外周面上的緊實螺釘固定于高強(qiáng)螺栓；所述封板外周面上設(shè)有若干圈凸棱，封板壓緊固定于鋁合金管件一端，封板壓緊時所述凸棱嵌入鋁合金管件內(nèi)壁。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種建筑網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的鋁合金連接件，其特征在于:所述靠近鋁合金管件內(nèi)側(cè)的三圈凸棱的直徑由內(nèi)而外依次增大。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種建筑網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的鋁合金連接件，其特征在于:除去所述三圈凸棱以外剩下的若干圈凸棱的直徑與所述三圈凸棱的最大直徑相等。
4.一種建筑網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的鋁合金連接件加工方法，其特征在于: (1)、設(shè)置一個具有模座和模具的擠壓設(shè)備，所述模座及模具分成八瓣，八瓣式模座均勻分布且設(shè)置有彈簧，模具通過螺栓固定在模座上且平行于模座； (2)、設(shè)置有中心孔的封板外緣開有若干圈凸棱且若干圈凸棱具有梯度，將封板放置于鋁合金管件一端內(nèi)，將組裝好的鋁合金連接件通過已經(jīng)調(diào)校好高度的輥輪送入擠壓設(shè)備內(nèi)； (3)、啟動電機(jī)，驅(qū)動油泵輸出高壓油，高壓油進(jìn)入油缸驅(qū)動活塞，使模座產(chǎn)生徑向收縮，實現(xiàn)模具對擠壓設(shè)備內(nèi)鋁合金連接件的擠壓； (4)、擠壓到位時，停止電機(jī)驅(qū)動油泵，電磁換向閥換向，油缸內(nèi)柱塞反向運動，在彈簧力的作用下，模具反向張開，取出鋁合金連接件，即完成鋁合金組件的擠壓連接。
【文檔編號】E04B1/58GK104234211SQ201410468126
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年9月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月15日
【發(fā)明者】劉中華, 王留成, 鄧偉平, 俞福利, 章國超, 馬國良, 裘智杰, 王偉彬, 張偉 申請人:浙江精工鋼結(jié)構(gòu)集團(tuán)有限公司