碗扣式脚手架上碗及其锻制方法.pdf

本发明公开了一种碗扣式脚手架上碗及其锻制方法。所说上碗，由呈环形锥台状的锁紧管，和与锁紧管互成一体的且与脚手钢管相配装的推力套管组成；推力套管的自由端，设有具有自锁功能的上升螺旋面，在锁紧管和推力套管的内壁且位于螺旋面的起点与终点之间，沿轴向设有可让脚手架钢管所设工作键通过的键槽，在螺旋面的高端终点，设有制动凸台。具有结构合理，锁紧稳固、不会松开、安全可靠等特点。所说上碗的锻制方法，依次按照以下步骤进行：备料，加热，坯锻，精锻，冲孔，切边，打磨，抛丸，而制成所说上碗制品。具有工艺简便，节省能耗，环境污染小，上碗制件抗拉强度高等特点。

1、  一种碗扣式脚手架上碗，由呈环形锥台状的锁紧管(1)，和与锁紧管(1)互成一体的且与脚手钢管相配装的推力套管(2)组成；推力套管(2)的自由端，设有具有自锁功能的上升螺旋面(3)，在锁紧管(1)和推力套管(2)的内壁且位于螺旋面(3)的起点与终点之间，沿轴向设有可让脚手架钢管所设工作键通过的键槽(4)，其特征在于：在螺旋面(3)的高端终点处，设有制动凸台(5)。

2、  根据权利要求1所述的碗扣式脚手架上碗，其特征在于：在锁紧管(1)的外圆周壁上，至少设有2条轴向凸条(6)。

3、  一种如权利要求1所述的碗扣式脚手架上碗的锻制方法，其特征在于：依次按照以下步骤进行：
a、备料：采用定尺法或称重法将圆钢切断成坯料；
b、加热：采用加热炉将坯料加热至塑变温度，且保温一定时间；
c、坯锻：采用锻压机械将加热坯料锻制成坯件；
d、精锻：紧接c步骤，采用锻压机械将坯件通过精锻模具，锻制成符合设计技术要求的锻件；
e、冲孔：采用冲孔机械通过冲孔模具切除存在于锻件的锁紧管(1)与推力套管(2)连接部位内孔的连皮；
f、切边：采用冲切机械通过切边模具切除存在于锻件上的飞边；
g、打磨：采用砂轮机对锻件打磨；
h、抛丸：采用抛丸机对锻件作抛丸处理，去除锻件表面氧化层，而制成所说上碗制品。

4、  根据权利要求3所述的碗扣式脚手架上碗的锻制方法，其特征在于：在h步骤抛丸之后，还包括对所说上碗制品，进行酸洗、磷化、镀锌和涂刷防锈油漆处理。

5、  根据权利要求3所述的碗扣式脚手架上碗的锻制方法，其特征在于：所说坯料是45号圆钢，其直径为42mm。

6、  根据权利要求5所述的碗扣式脚手架上碗的锻制方法，其特征在于：45号钢坯料的锻制前加热温度是980℃～1050℃。

碗扣式脚手架上碗及其锻制方法
技术领域
本发明涉及一种碗扣式脚手架上碗及其锻制方法，属于机械制造技术。
背景技术
碗扣式脚手架，是用于建筑、大型设备诸如舰船船体建造等的一种脚手架，具有脚手架组装方便快捷和稳定牢靠等优点。
而所说上碗，是碗扣式脚手架实现脚手钢管三维联结的构件(如图1所示)。所说上碗由呈环形锥台状的锁紧管1，与锁紧管1互成一体的且与脚手钢管相配装的推力套管2组成，在推力套管2的自由端，设有具有自锁功能的上升螺旋面3，在锁紧管1和推力套管2的内壁且位于螺旋面3的起点与终点间，沿轴向设有可与钢手钢管焊接联结的工作键15通过的键槽4(图中未画出)。当所说上碗和纵横向脚手钢管16、17与垂直脚手钢管18，按附图1的方式装配到位后，用人力借助工具推动推力套管2作顺时针方向旋转时，螺旋斜面3在工作键15的作用下，使推力套管2连同锁紧管1向下移动，完成脚手架的三维联结。反之，则可拆卸脚手架(请参读附图1)。由此可见，脚手架的组装是方便快捷的，也是稳定牢靠的。
但是，在脚手架具体搭建过程中，往往会由于操作不当，而将推力套管2旋转越过其螺旋斜面3的最高点，造成因上碗松开，而酿成脚手架散塌事故。且由于已有技术的上碗是铸钢件，其抗拉强度不能满足碗扣式脚手架的质量标准。对此，政府管理部门出于安全考虑正在采取行政干预，废止铸造扣件的使用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够有效避免推力套管越位造成脚手架锁紧不力甚至松开的，抗拉强度能够满足脚手架质重标准要求的碗扣式脚手架上碗及其锻制方法，以克服已有技术的不足。
本发明实现其有效避免推力套管越位造成脚手架锁紧不力甚至松开的目的的碗扣式脚手架上碗的技术方案是：
一种碗扣式脚手架上碗，由呈环形锥台状的锁紧管，和与锁紧管互成一体的且与脚手钢管相配装的推力套管组成；推力套管的自由端，设有具有自锁功能的上升螺旋面，在锁紧管和推力套管的内壁且位于螺旋面的起点与终点之间，沿轴向设有可让脚手架钢管所设工作键通过的键槽，其创造发明点在于：在螺旋面的高端终点处，设有制动凸台。
由以上所给出的技术方案可以明了，本发明由于在其推力套管的上升螺旋面的高端终点处，设置了制动凸台，而当推力套管的上升螺旋面旋转到其高端终点时，钢手架钢管所设的工作键，通过制动凸台制止了推力套管的旋转，从而有效避免了上碗锁紧松开，造成人身伤害事故的发生。
本发明一种碗扣式脚手架上碗的进一步改进点在于：
在锁紧管的外圆周壁上，至少设有2条轴向凸条其目的显然在于，方便人力通过工具实施对所说上碗的旋转锁紧。在不具备所说轴向凸条的条件下，可以用管子钳旋转上碗。
由于所说上碗的锁紧管呈锥台状，因而旋转锁紧管，在与脚手钢管联结的工作键和推力套管的上升螺旋面的作用下，锁紧管的锁紧力将会越来越大。同时推力套管的上升螺旋面是具有自锁功能的上升螺旋面，例如在所说止升螺旋面的螺旋角＜15℃的条件下，锁紧管在旋转过程中停止在任何一个部位，都不会产生锁紧管倒转的问题，因而本发明用于脚手架的搭建，是十分安全可靠的。
为了有效提高所说上碗的抗拉强度，使所说上碗符合政府管理部门相关碗扣式脚手架的质量标准，本发明率先提出了锻钢件上碗的创意。由于锻钢件金属结晶致密，且经过反复锻捏，因而其抗拉强度得以明显提高。例如45号钢锻钢件上碗，试验结果显示，其抗拉强度可达到500～600N/mm²，比铸钢件上碗的抗拉强度提高2.5～3倍。
本发明如以上所述的碗扣式脚手架上碗的锻制方法的技术方案是：
一种如上述碗扣式脚手架上碗的锻制方法，其创新点在于，依次按照以下步骤进行：
a、备料：采用定尺法或称重法将圆钢切断成坯料；
b、加热：采用加热炉将坯料加热至塑变温度，且保温一定时间；
c、坯锻：采用锻压机械将加热坯料锻制成坯件；
d、精锻：紧接c步骤，采用锻压机械将坯件通过精锻模具，锻制成符合设计技术要求的锻件；
e、冲孔：采用冲孔机械通过冲孔模具切除存在于锻件的锁紧管与推力套管连接部位内孔的连皮；
f、切切：采用冲切机械通过切边模具切除存在于锻件上的飞边；
g、打磨：采用砂轮机对锻件打磨；
h、抛丸：采用抛丸机对锻件作抛丸处理，去除锻件表面氧化层，而制成所说上碗制品。
本发明所说上碗地锻制方法的进一步创新点在于：
在h步骤抛丸之后，还包括对所说上碗制品，进行酸洗、磷化、镀锌和涂刷防锈油漆处理。
所说坯料是45号圆钢，其直径为42mm。
45号钢坯料的锻制前加热温度是980℃～1050℃。
由以上所给出的所说上碗锻制方法的技术方案可以明了，本发明所具有的工艺简便，能耗低，环境污染小；锻制件上碗成型精确，抗拉强度高，使用安全可靠等特点，是显而易见的。
附图说明
图1是碗扣式脚手架工作状况参考图；图中所示19为下碗；
图2是本发明一种具体实施方式的上碗三维示意图；图中所示轴向凸条6延伸至推力套管2上；
图3是图2的俯视图；
图4是本发明锻制用精锻模具副的局剖三维示意图；图中所示7为上模，8为下模；
图5是本发明锻制的锻件在未经冲孔而具有连皮的锻件的局剖三维示意图；图中所示9为存在于锁紧管1与推力套管2连接部位内孔的连皮；
图6是本发明锻制用冲除连皮9的冲孔模具副的三维示意图；图中所示10为上模，11为下模；
图7是本发明锻制用切边模具副的三维示意图；图中所示12为上模，13为下模。
具体实施方式
以下时照附图，通过具体实施方式的描述，对本发明作进一步说明。
具体实施方式之一，请见附图2、3。
一种碗扣式脚手架上碗，由呈环形锥台状的锁紧管1，和与锁紧管1互成一体的且与脚手钢管相配装的推力套管2组成；推力套管2的自由端，设有具有自锁功能的上升螺旋面3，在锁紧管1和推力套管2的内壁且位于螺旋面3的起点与终点之间，沿轴向设有可让脚手架钢管所设工作键通过的键槽4，在螺旋面3的高端终点处，设有制动凸台5。在锁紧管1的外圆周壁上，设有4条轴向凸条6。
具体实施方式之一，所描述的是具有制动凸台5的本发明碗扣式脚手架上碗。所说上碗是锻钢件，也可以是铸钢件。
具体实施方式之二，请见附图4、5、6、7。
一种碗扣式脚手架上碗的锻制方法，依次按照以下步骤进行：
a、备料：采用定尺法将圆钢切断成坯料；
b、加热：采用电加热炉将坯料加热至塑变温度，且保温一定时间；
c、坯锻：采用空气锤将加热坯料锻制成坯件；
d、精锻：紧接c步骤，采用400t～630t摩擦压力机将坯件通过精锻模具，(如附图4所示)锻制成符合设计技术要求的锻件；
e、冲孔：采用80t冲床通过冲孔模具(如附图6所示)切除存在于锻件的锁紧管1与推力套管2连接部位内孔的连皮9(如附图5所示)；
f、切边：采用80t冲床通过切边模具(如附图7所示)切除存在于锻件上的飞边；
g、打磨：采用砂轮机对锻件打磨；
h、抛丸：采用抛丸机对锻件作抛丸处理，去除锻件表面氧化层，而制成所说上碗制品。
所说坯料是45号圆钢，其直径为42mm。45号钢坯料的锻制前加热温度是980℃～1050℃。
具体实施方式之三，请见附图4、5、6、7。
一种碗扣式脚手架上碗的锻制方式，依次按照以下步骤进行：
a、备料：采用称重法将圆钢切断成坯料；
b、加热：采用电加热炉将坯料加热至塑变温度，且保温一定时间；
c、坯锻：采用空气锤将加热坯料锻制成坯件；
d、精锻：紧接c步骤，采用400t～630t摩擦压力机将坯件通过精锻模具(如附图4所示)，锻制成符合设计技术要求的锻件；
e、冲孔：采用80t冲床通过冲孔模具(如附图6所示)切除存在于锻件的锁紧管1与推力套管2连接部位内孔的连皮9(如附图5所示)；
f、切边：采用80t冲床通过切边模具(如附图7所示)切除存在于锻件上的飞边；
g、打磨：采用砂轮机对锻件打磨；
h、抛丸：采用抛丸机对锻件作抛丸处理，去除锻件表面氧化层，而制成所说上碗制品。
在h步骤抛丸之后，还包括对所说上碗制品，进行酸洗、磷化、镀锌和涂刷防锈油漆处理。所说坯料是45号圆钢，其直径为42mm。45号钢坯料的锻制前加热温度是980℃～1050℃。
具体实施方式之二和之三，所用材料以是45号～60号中碳钢所包括的各种含碳量不同的中碳钢。本发明所主张的是45号钢。为了节省能源消耗，可以在其加热步骤将坯料加热至接近1050℃(以不熔化为限)，而在其完成坯锻后紧接着进入精锻步骤，这样可以节省二次加热。当然也可以在完成坯锻后进入精锻步骤之前，对坯料进行二次加热。
本发明所说上碗锻制方法各步骤所用模具，如附图4、6、7所示。本发明并不排除在其坯锻步骤，采用坯锻模具。
本发明的方法小试和上碗初样，都是很成功的。