專利名稱：鋁合金管件和封頭的組合件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種建筑構(gòu)件。
以往的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)大都是由鋼材組成的。如圖7所示，網(wǎng)架結(jié)構(gòu)包括開(kāi)有多個(gè)螺栓孔的螺栓球21，設(shè)置在各螺栓球21之間的鋼管桿件22，焊接在鋼管桿件22端部具有中心孔的封頭23和中部具有一鍵槽的螺栓24，螺栓24穿過(guò)封頭23上的中心孔，套進(jìn)一周向具有螺孔的套筒25內(nèi)，一頂絲26擰入套筒25上的螺孔，插在螺栓24的鍵槽內(nèi)。這樣，一旦轉(zhuǎn)動(dòng)套筒25便可以將螺栓24擰緊在螺栓球21的螺栓孔內(nèi)，亦即將鋼管桿件22固定在螺栓球21上。上述網(wǎng)架結(jié)構(gòu)在體育場(chǎng)館、賓館大廳、機(jī)場(chǎng)、車(chē)站，及干煤儲(chǔ)存棚等設(shè)施中都有廣泛的應(yīng)用。
但是由于鋼材自重大，外形不夠美觀，尤其是易生銹的特性，使得鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的使用范圍受到限制，比如游泳館、賓館雨篷等，有些雖已使用在建筑上(比如干煤棚)，但已是銹蝕累累，建筑壽命嚴(yán)重受到影響。因此，國(guó)內(nèi)外越來(lái)越多地將不銹鋼和鋁合金材料應(yīng)用在網(wǎng)架結(jié)構(gòu)中。然而眾所周知，不銹鋼的價(jià)格十分昂貴，整個(gè)建筑的造價(jià)要加大許多，而鋁合金材料，材質(zhì)輕、外型美觀，耐腐蝕，具有很好的應(yīng)用前景。但是目前鋁合金網(wǎng)架卻未能大面積地應(yīng)用，究其原因主要是封頭與桿件的焊接問(wèn)題1、一般鋁合金材料都要經(jīng)過(guò)后期的熱處理階段，才能達(dá)到較高的強(qiáng)度，而當(dāng)封頭與桿件焊接時(shí)，在焊接熱影響區(qū)，材料的彈性極限，極限強(qiáng)度和極限伸長(zhǎng)率等重要性能指標(biāo)都將急劇下降，從而導(dǎo)致鋁合金網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的整體設(shè)計(jì)強(qiáng)度大幅度降低。2、國(guó)外目前采用激光、等離子等先進(jìn)的焊接技術(shù)，但是設(shè)備成本十分昂貴，即使是這樣，焊接熱影響區(qū)也只能減小不能全部消除。要解決性能指標(biāo)下降的問(wèn)題，必須對(duì)焊接件進(jìn)行再處理，致使構(gòu)件的制作成本增高。3、鋁合金構(gòu)件的焊接對(duì)焊接技術(shù)、焊接材料和焊接工藝都有較高的要求，因而不易控制，焊接的質(zhì)量也不易保證。總之，鋁合金材料通過(guò)焊接連接的成本高，效率低，強(qiáng)度差，從而嚴(yán)重制約了鋁合金網(wǎng)架結(jié)構(gòu)在實(shí)際工程中的應(yīng)用。
針對(duì)上述問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的是提供一種強(qiáng)度高，成本低，連接工藝、設(shè)備簡(jiǎn)單的鋁合金管件和封頭的組合件。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取以下設(shè)計(jì)一種鋁合金管件和封頭的組合件，它包括管件和封頭，所述封頭具有一中心孔，且其放置在所述管件的端口內(nèi)，其特征在于所述封頭的外緣具有數(shù)環(huán)形槽，所述管件通過(guò)冷擠壓固定連接在所述封頭外緣上。
為安裝方便，可以在所述封頭的外端設(shè)置一凸緣，并將其頂在所述管件的端口處。
為了將較粗的管件安裝在網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的螺栓球上，而不發(fā)生各管件之間的干涉，在所述封頭的外端設(shè)置一錐形頭。
所述封頭的環(huán)形槽可以是連續(xù)不斷的螺紋狀，也可以是間隔設(shè)置的封閉環(huán)狀。
從所述環(huán)形槽的橫截面看，環(huán)形槽的齒型可以是圓弧形，也可以是鋸齒形，還可以是三角形。
本實(shí)用新型由于采取以上設(shè)計(jì)，其具有以下優(yōu)點(diǎn)1、本實(shí)用新型由于在管件和封頭的組合件中采取將封頭的外緣開(kāi)出若干個(gè)環(huán)形槽后再放入管件的結(jié)構(gòu)方式，因此，可以將管件內(nèi)壁有效地?cái)D入環(huán)形槽內(nèi)，使二者牢固地結(jié)合成為一體，從而具有很高的抗拉強(qiáng)度。試驗(yàn)結(jié)果表明接頭強(qiáng)度接近母材的強(qiáng)度(以往使用焊接方法制作的接頭一般僅能達(dá)到母材強(qiáng)度的60-70％左右)。2、本實(shí)用新型由于在封頭外端設(shè)置一凸緣，因此將封頭放入管件時(shí)十分方便，只要將凸緣卡在管件的端口處即可定位。3、本實(shí)用新型由于在封頭的外端設(shè)置了錐形頭，這樣當(dāng)管件較粗時(shí)，其直徑將逐步收縮，可以防止數(shù)根管件往螺栓球上安裝時(shí)的互相干涉問(wèn)題。4、本實(shí)用新型由于設(shè)計(jì)了各種不同的環(huán)形槽齒形，因此它可以根據(jù)不同的加工環(huán)境和受力要求進(jìn)行選擇。5、本實(shí)用新型由于將管件和封頭采用冷擠壓的連接方法，因此，對(duì)材料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)無(wú)明顯影響，其各項(xiàng)性能指標(biāo)也無(wú)明顯損失，有效地解決了鋁合金材料采用焊接連接方法時(shí)，其彈性極限、極限強(qiáng)度、極限伸長(zhǎng)率等重要性能指標(biāo)大幅度下降的問(wèn)題，使鋁合金網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的整體設(shè)計(jì)強(qiáng)度得到很大的提高。本實(shí)用新型不但加工工藝、設(shè)備簡(jiǎn)單，操作環(huán)境好，生產(chǎn)效率高，而且產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，產(chǎn)品外形整齊美觀，非常適合于在鋁合金網(wǎng)架結(jié)構(gòu)中大量推廣應(yīng)用，使鋁合金材料的性能得到更加充分的發(fā)揮，本實(shí)用新型還可以用在其它各種需要使用鋁合金管件的場(chǎng)合中。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)的描述。


圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖圖2是本實(shí)用新型封頭結(jié)構(gòu)示意圖圖3是圖2的俯視示意圖圖4是本實(shí)用新型封頭的另一實(shí)施例圖5是本實(shí)用新型連接示意圖圖6是連接裝置中內(nèi)卡環(huán)結(jié)構(gòu)示意圖圖7是現(xiàn)有技術(shù)中鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)示意圖如
圖1所示，本實(shí)用新型包括管件1和封頭2。如圖2、圖3所示，封頭2具有一中心孔15，封頭2的外緣開(kāi)設(shè)有若干環(huán)形槽3，環(huán)形槽3可以是連續(xù)不斷的螺紋狀，也可以是間隔設(shè)置的封閉環(huán)狀。從環(huán)形槽3的橫截面看，環(huán)形槽3的齒型4可以是圓弧型、鋸齒型、或三角形等。
上述實(shí)施例中，可以在封頭2的外端設(shè)置一凸緣5，這樣，在將封頭2裝入管件1時(shí)，只要將封頭2的凸緣5頂靠在管件1的端口上，即可方便定位。
上述實(shí)施例中，封頭2的結(jié)構(gòu)也可以采取其它形式，比如，為了使較粗的管件1在往螺栓球上安裝時(shí)，各管件1之間不產(chǎn)生干涉，可以在封頭2外端設(shè)置一錐形頭6(如圖4所示)，使本實(shí)用新型的管件1的端部直徑逐步縮小。
本實(shí)用新型管件1和封頭2的連接采用冷擠壓方式，連接時(shí)可以采用下述連接裝置。該連接裝置包括(如圖5所示)一外卡環(huán)7，一內(nèi)卡環(huán)8和一頂壓件9。外卡環(huán)7具有一內(nèi)錐孔10，內(nèi)卡環(huán)8具有一與外卡環(huán)7的內(nèi)錐孔10配合的外錐面11，內(nèi)卡環(huán)8分為2-4片(如圖6所示)，片與片之間留有間隙，且片與片之間相對(duì)開(kāi)有彈簧孔12，在彈簧孔12內(nèi)放入彈簧13。如圖5所示，在頂壓件9的頂壓面設(shè)置一凹緣14，在凹緣14內(nèi)固定一橡膠等材料制作的彈性墊片16。頂壓件9與頂壓面相對(duì)的另一端與壓力設(shè)備連接，壓力設(shè)備可以是千斤頂、液壓機(jī)、氣壓機(jī)等常用壓力設(shè)備，頂壓件9與壓力設(shè)備的連接也可以采用常用的各種方式。
本實(shí)用新型連接時(shí)，首先將連接裝置的內(nèi)卡環(huán)8裝入外卡環(huán)7，將本實(shí)用新型的封頭2裝入管件1，并將管件1裝入內(nèi)卡環(huán)8。啟動(dòng)壓力設(shè)備，頂壓件9在壓力設(shè)備的帶動(dòng)下，頂壓內(nèi)卡環(huán)8沿外卡環(huán)7的內(nèi)錐孔10運(yùn)動(dòng)，內(nèi)卡環(huán)8的直徑逐漸縮小，內(nèi)卡環(huán)8各片之間的彈簧13逐漸被壓縮，管件1的內(nèi)壁被擠壓進(jìn)封頭2的環(huán)形槽內(nèi)，使二者緊密連接在一起。
權(quán)利要求1.一種鋁合金管件和封頭的組合件，它包括管件和封頭，所述封頭具有一中心孔，且其放置在所述管件的端口內(nèi)，其特征在于所述封頭的外緣具有數(shù)環(huán)形槽，所述管件通過(guò)冷擠壓固定連接在所述封頭外緣上。
2.如權(quán)利要求1所述的鋁合金管件和封頭的組合件，其特征在于所述封頭的外端具有一凸緣，其頂在所述管件的端口上。
3.如權(quán)利要求1所述的鋁合金管件和封頭的組合件，其特征在于所述封頭的外端具有一錐形頭。
4.如權(quán)利要求1或2或3所述的鋁合金封板和管件的組合件，其特征在于所述封頭的所述環(huán)形槽為連續(xù)旋轉(zhuǎn)的螺紋狀。
5.如權(quán)利要求1或2或3所述的鋁合金管件和封頭的組合件，其特征在于所述封頭的所述環(huán)形槽為間隔設(shè)置的封閉環(huán)狀。
6.如權(quán)利要求5所述的鋁合金封板和管件的組合件，其特征在于所述環(huán)形槽，其橫截面齒型為圓弧形。
7.如權(quán)利要求5所述的鋁合金封板和管件的組合件，其特征在于所述環(huán)形槽，其橫截面齒型為鋸齒形。
8.如權(quán)利要求5所述的鋁合金封板和管件的組合件，其特征在于所述環(huán)形槽，其橫截面齒型為三角形。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種鋁合金管件和封頭的組合件,它包括管件和封頭,所述封頭具有一中心孔,且其放置在所述管件的端口內(nèi),其特征在于:所述封頭的外緣具有數(shù)環(huán)形槽,所述管件通過(guò)冷擠壓固定連接在所述封頭外緣上。本實(shí)用新型由于在封頭的外緣上設(shè)置環(huán)形槽,同時(shí)采用冷擠壓的連接方式,從而使管件內(nèi)壁可以有效地?cái)D入環(huán)形槽內(nèi),使二者牢固地結(jié)合成為一體,非常適合于在建筑網(wǎng)架結(jié)構(gòu)中大量推廣應(yīng)用。
文檔編號(hào)F16L25/00GK2369058SQ9920795
公開(kāi)日2000年3月15日 申請(qǐng)日期1999年4月16日 優(yōu)先權(quán)日1999年4月16日
發(fā)明者錢(qián)基宏, 洪涌, 郝成新 申請(qǐng)人:中國(guó)建筑科學(xué)研究院建筑結(jié)構(gòu)研究所