[發明專利]沖孔擠壓組合欄桿技術方案

在審

• 申請號: 201610428526.9
• 申請日: 2016-06-16
• 公開（公告）號: CN106801538A
• 公開（公告）日: 2017-06-06
• 發明（設計）人: 張小牛
• 申請（專利權）人: 北京全義日晟金屬結構工程有限公司
• 主分類號: E04H17/14
• 分類號: E04H17/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一、技術領域：本發明屬于建筑裝飾中，金屬欄桿的加工制作領域。

二、背景技術：無論何時何地，我們都能看到由金屬制成的欄桿，從家庭到工廠、公園、公路等等，是應用最廣泛的實用及裝飾物品之一。在其中，以不銹鋼及鐵藝材質的欄桿占了大部分的比重。

從加工工藝上，目前采用最多的是焊接方式來組裝欄桿，其次是螺栓連接、卡具組裝等方式的欄桿。

首先，同行業中，焊接這種加工欄桿的方式一直是主流的加工方式，但其問題也是長期存在的：1、焊接結構容易引起較大的殘余變形和焊接內應力。由于絕對多數焊接方法都采用局部加熱，經焊接后的焊件，不可避免地在結構中會產生一定焊接應力和變形，從而影響結構的承載能力、加工精度和尺度穩定性。同時在焊縫與焊件交界處還會引起應力集中，對結構的脆性斷裂有較大的影響。2、焊接接頭中易存在一定數量的缺陷，如裂紋、氣孔、夾渣、未焊透、未溶合等。缺陷的存在會降低強度，引起應力集中，損壞焊縫致密性，是造成焊接結構破壞的主要原因之一。3、焊接接頭具有較大的性能不均勻性。由于焊縫的成分及金相組織與母材不同。接頭各部分經歷的熱循環不同，使不同區域接頭的性能不同。4、焊接過程中產生高溫、強光及一些有毒氣體，對人體有一定的損害。5、為了欄桿的觀感好，焊接后的焊縫需要用砂輪、砂紙等進行打磨平整，又浪費時間，又浪費材料，同時產生噪音及粉塵污染。6、欄桿的每個節點都需要焊接、打磨，致使生產(焊接)欄桿的人工成本較高。7、受工人的個人能力的影響，欄桿的焊接質量也是參差不齊

其次，螺栓連接、卡具組裝、拼裝的欄桿，很多構件需要在工廠定制，對于多變的設計方案及尺寸要求，顯得應接不暇。

金屬欄桿在生活中的作用是不言而喻的，我們要改變它的加工方法，使其更容易加工，更節約環保。那么，有沒有不需要焊接，也不需要定制構件，同時能大幅度降低加工成本，大幅度增加生產效率，更加環保的加工方式呢？請您繼續關注下文……

三、發明內容：

1、發明的目的：通過金屬管材的冷加工，即沖孔、縮管、人工組裝、擠壓這四個主要步驟來組裝欄桿，不需焊接，不需要加工種類尺寸各異的配件，制成的成品欄桿，能達到與以往加工方式同等的效果，甚至比以往加工方式更牢固，更實用。

2、發明的詳細描述：金屬欄桿的加工方法：首先用沖孔設備，在水平桿上沖孔；使用縮管設備，使立桿的端頭有微小縮徑；將立桿端頭插入水平桿上的孔中，欄桿初步組合成形；使用擠壓設備將初步組合成形的欄桿擠壓至設計高度；水平桿與立桿的連接處，用高級原子灰填充。

3、本發明的益處：(1)本加工方案，金屬管材冷加工，不破壞管材的金相組織，組裝欄桿無需焊接，這樣就規避了焊接的各項弊端；(2)欄桿的整體性好，水平管與立管的連接處，應力分布均勻，最大程度發揮了材質的特性，使欄桿堅固耐用；(3)成品欄桿的連接點無需打磨，節約了工時，杜絕了粉塵及噪音污染；(4)本發明的欄桿組裝方法，無需其他構件，合理減少了很多工序；(5)欄桿的耐久性好(節點處封閉，雨水無法進入內部侵蝕)，優于焊接(焊接有砂眼或裂紋)及其他加工方法的欄桿；(6)本發明實現機械化生產為主，對工人操作能力的要求不高，然而生產出的欄桿的質量是均衡一致的；(7)大幅度降低了加工成本(人工及材料)，大幅度提升了生產效率(比焊接及其他組裝方式更快)，且節能環保，響應我國目前大力推廣節能減排的政策號召。

四、具體實施方式

1、欄桿的組成：金屬欄桿一般由水平管和立管組成。

2、使用沖孔設備：按照設計的尺寸，在沖孔設備上安裝相應尺寸的模具，設定好沖孔的間距，然后在水平管上沖孔。水平管上沖孔，孔徑小于立管外徑15絲。此項工序是預先在水平管上，沖出立管所對應的孔。

3、使用縮管設備：在縮管設備上，安裝好相應的模具，將立管端頭放到設備上的模具中，開動設備，使該立管的兩個端頭尺寸有微小的縮徑(端頭的縮孔長度一般為10mm，根據水平管尺寸確定)。此項工序是為了便于將立管(人工)插入水平管上的沖好的孔中。

4、工人將立管一根根地插入到水平管上沖好的孔中，初步組成欄桿。

5、使用欄桿擠壓設備：預先在設備上調整好欄桿的高度，將初步組成的欄桿放到此設備上，開動設備將欄桿擠壓至設計尺寸。

6、水平管和立管的交接處，可能留有微小的縫隙，用高級原子灰將該縫隙填充，防止在使用中雨水進入侵蝕。