[发明专利]钢结构体系圆管压杆及其加工装置和加工方法

说明书

技术领域

本发明涉及钢结构体系中用作支撑、系杆的圆管压杆及其加工方法，属于建筑钢结构领域。

背景技术

支撑、系杆作为主要的受力、传力构件成为钢结构体系的重要组成部分，目前钢结构设计过程中常用的支撑有角钢、圆钢、H型钢、圆管等截面形式，圆管型截面支撑因其侧向刚度大、形状美观，加工、制作、安装方便而得到广泛使用。目前各钢结构制造加工企业对于圆管刚性系杆端部连接构造的处理方法为：在圆管端部开槽，插入钢板焊接形成连接板，连接板上开螺栓孔，通过螺栓孔与主体结构构件连接，圆管端部用钢板焊接封口，这种圆管压杆端部焊接成型连接端的做法制作工艺较为复杂，需要历经开槽、焊接、开孔三道工序，且操作复杂，制作效率不高，制作前准备工作较多，各个辅件制作及焊接人为产生的质量问题较多。

发明内容

为了改善现有圆管截面刚性系杆制作工艺复杂、生产效率低下的现状，本发明提供了一种端部新的型连接圆管压杆及该圆管压杆端部加工方法，该加工方法在保证圆管刚性系杆力学性能的基础上，简化了生产工艺流程，提高了生产效率，节约板材。

一种钢结构体系圆管压杆的加工装置，包括支架、电机、进料台和压扁模具，所述的进料台由电机驱动，带动圆管压杆在支架上左右移动，压扁模具位于支架的一侧，压扁模具朝向进料台的一端设置有锥形进料口。

为实现更好地使用效果，上述技术方案的进一步设置如下：

所述的进料台上远离压扁模具的一端上设置有调平板，调平板的高度与进料口最小处高度相同，用于校平待加工杆件。

所述的压扁模具上设置有打孔装置，打孔装置位于锥形进料口的最短底边处。

所述的锥形进料口的斜率为1:4，以避免渐变段长度较短造成的圆管承载力降低。

一种采用上述加工装置制造的圆管压杆，所述的圆管压杆包括一体结构的端管一、中管和端管二，端管一和端管二的截面为椭圆形，中管为圆形。作为优选，所述的端管一和/或端管二的斜率为1:4，端管一和/或端管二上成对设置有螺栓孔。

具有上述特征的钢结构体系圆管压杆的加工方法具有如下特征：

钢结构体系圆管压杆的加工方法，包括进料、端部成型、出料三步：

（1）进料：将待加工管件放置在进料台上，启动电机，电机驱动下进料台向压扁模具方向移动；

（2）端部成型：待加工管件进入锥形进料口内，控制进料台的进料速度，在压扁模具中挤压成型；

（3）出料：电机带动一端压制成型的圆管，将挤压成型的管件带出，在支架尾端处堆积。

为实现更好地使用效果，上述技术方案的进一步设置如下：

所述的步骤（2）与步骤（3）之间还包括有打孔，在管件的端部处开设用于安装螺栓的螺栓孔。

所述的步骤（2）中端部成型包括两次成型，分别在管件的两端进行压扁成型。

本发明所提供的加工生产过程只需压扁、开孔即可，无需开槽、焊接等相关工作，生产效率高，安装方便，工厂化产品质量高。

本发明中圆管压杆的加工装置中，压扁模具的锥形进料口设计可避免构件压制过程中棱角对于圆管的剪切效果致使接触部位产生裂纹，该锥形进料口呈一定角度，通常控制锥形渐变段处的表面斜率为1:4，避免渐变段长度较短造成的圆管承载力降低，进料口的长度l可以根据实际需求更换模具。

加工过程中，首先将整齐截断的圆管排放在支架上的进料台上，加工开始时电机驱动下，将圆管带至圆管压杆的加工装置所在位置，根据设计要求的螺栓端距预留压扁长度，由压扁模具进行压扁成形，并同时冲孔做出螺栓孔位，电机驱动下带出一端压制成型的圆管压杆，待一批次圆管一端压制成型结束，圆管整体调换端头，将未压扁冲孔的另一端进行同样的压扁处理，并将已压扁端的扁平面放置于调平板上，以此确保压扁过程中两边压扁平面共面。本发明所得的圆管压杆在工程中采用螺栓连接，两端分别与刚架上焊接伸出的连接板进行螺栓连接，进而形成于主构件整体受力体系。采用本发明技术方案，减少了圆管压杆制作工艺流程，大幅提高加工制作效率，节省人工；同时，避免常规圆管压杆制作过程中因开槽、焊接等造成的人为产品缺陷，加工过程中，无需端板等其他辅件，圆管自身一次压制开孔成形，产品外表美观，安装方便。

附图说明

图1为本发明中所用加工装置的立体结构示意图；

图2为本发明的加工过程示意图；

图3为本发明所得产品的结构示意图；

图4为图3中A-A截面结构示意图。