一種冷彎金屬龍骨的制作方法

本實用新型涉及一種金屬型材，尤其是一種冷彎金屬龍骨，同時還涉及其成型工藝方法，屬于金屬結構件技術領域。

背景技術：

據申請人了解鋼結構工程中，檁條及墻梁等結構件(工程中通常稱為冷彎金屬龍骨)常采用截面呈半包圍結構(例如C形)的冷彎薄壁型鋼。此類型鋼一般由冷彎薄壁鋼板通過檁條機冷彎輥壓成型，并沿長度方向間隔分布有穿孔。為了解決開孔后截面強度削弱的問題，檁條上間隔分布的穿孔常采用沖孔工藝制成翻邊孔(參見圖1、圖2)。

上述現有技術在沖孔時不僅有可能產生型鋼變形，而且雖然理論上翻邊高度越高、強度和剛性就越好，但實際上沖孔翻邊高度越高就越容易開裂和變形，從而降低檁條強度。隨著建筑業的不斷發展，對具有間隔穿孔型鋼的強度、材料損耗率以及標準化等要求越來越高，上述現有技術存在的缺點已難以滿足這些要求。

技術實現要素：

本實用新型的目的在于：針對上述現有技術存在的缺點，提出一種可以顯著提高強度和剛性的冷彎金屬龍骨，同時給出相應的成型工藝方法，從而切實滿足建筑等行業迅猛發展的要求。

為了達到以上目的，本實用新型的冷彎金屬龍骨包括截面呈半包圍結構的檁條主體，所述檁條主體上具有沿長度方向間隔分布的卷邊孔，其特征在于：所述卷邊孔的翻邊外圍箍有圍圈，所述翻邊的邊緣外卷圍住圍圈。

上述截面的半包圍結構可以是C形結構、U形結構或m形結構。

本實用新型進一步的完善是，所述圍圈的截面為矩形，所述翻邊朝向卷邊孔內的一側呈圓弧狀。或，所述圍圈截面的內側呈凸弧形，所述翻邊對應處的截面呈圍住圍圈的凹弧形。

本實用新型冷彎金屬龍骨的成型工藝方法至少包括以下步驟：

步驟E、套圈——把沿長度方向間隔分布有垂直翻邊孔的檁條主體放置在輸送輥道上送進，將內廓與垂直翻邊孔的垂直翻邊外廓相配的圍圈逐一套在垂直翻邊孔外；

步驟F、壓邊——完成套圈的檁條主體繼續在輸送輥道上送進，經過上壓邊輥和具有圓周間隔分布對應垂直翻邊孔壓邊凸模的下壓邊輥之間，使垂直翻邊的邊緣外卷圍住圍圈。

由于本實用新型在卷邊孔外包箍圍圈，因此解決了開孔截面強度削弱后為獲得高強度增高卷邊與開孔及卷邊過高容易開裂反而降低強度和剛度的矛盾。采用本實用新型的方法則不僅可以實現高強檁條的連續高效生產，而且滾壓工藝具有逐步壓延的工效，因此可以避免沖壓工藝卷邊的開裂問題。

附圖說明

下面結合附圖對本實用新型作進一步的說明。

圖1為現有檁條的結構示意圖。

圖2為圖1的截面結構示意圖。

圖3為本實用新型一個實施例的檁條截面結構示意圖。

圖4為條狀金屬板材沖孔步驟結構示意圖。

圖5為沖孔后的折邊步驟結構示意圖。

圖6為折邊后的卷邊步驟結構示意圖。

圖7為卷邊后的翻邊步驟結構示意圖。

圖8為翻邊后的套圈步驟結構示意圖。

圖9為套圈后的壓邊步驟結構示意圖。

圖10為串聯成生產線的各工藝設備結構示意圖。

圖11為截面呈U形的檁條主體結構示意圖。

圖12為截面呈m形的檁條主體結構示意圖。

具體實施方式

實施例一

本實施例的冷彎金屬龍骨基本結構如圖3所示，截面呈C形的檁條主體1上具有沿長度方向間隔分布的翻邊孔2，翻邊孔2的翻邊4外圍箍有截面為矩形的圍圈3，翻邊4的邊緣外卷圍住圍圈3，其朝向翻邊孔的一側呈圓弧狀。

其完整的具體成型工藝方法包括如下步驟：

步驟A、沖孔——將條狀金屬板材放置在輸送輥道上送進，經過具有圓周分別分布對應腰形凸模AT和凹模AQ的成對上沖壓輥AH和下沖壓輥AL之間，沖壓出間隔分布的待翻邊腰形底孔2-A，參見圖4。

步驟B、折邊——將具有間隔分布腰形底孔2-A的條狀金屬板材在輸送輥道上繼續送進，通過一組具有兩外側壓面BW的上側壓輥BH和一組具有兩內側壓面BN的下側壓輥BL之間，相對側壓面的間距沿送進方向漸縮，從而將條狀金屬板材兩側逐漸收折，形成折邊4-B，上側壓輥BH和下側壓輥BL即可上下成對分布，也可以錯位分布，參見圖5。

步驟C、卷邊——將折邊后的條狀金屬板材在輸送輥道上繼續送進，通過一組具有兩外側擋面CW及外滾壓圈CG的上側壓輥CH和一組具有兩內側擋面CN的下側壓輥CL之間，上側壓輥CH和下側壓輥CL成對分布，成對上側壓輥CH的外滾壓圈CG外圓和下側壓輥CL的外圓滾切，上側壓輥CH的外滾壓圈CG外圓直徑沿送進方向漸擴而下側壓輥CL的外圓直徑沿送進方向漸縮，從而將折邊后的條狀金屬板材兩側折邊A-B邊緣逐漸收卷，形成具有卷邊4-C的截面整體呈C形的檁條主體，參見圖6。

步驟D、翻邊——將檁條主體在輸送輥道上繼續送進，經過具有圓周分別分布對應腰形凹陷模DQ和臺階凸模DT的成對上翻邊輥DH和下翻邊輥DL之間，臺階凸模DT的臺階頭與凹陷模DQ之間留有翻邊間隙，從而擠壓出間隔分布的垂直翻邊腰形孔2-D，參見圖7。

步驟E、套圈——把沿長度方向間隔分布有垂直翻邊腰形孔2-D的C形截面檁條主體1在輸送輥道上繼續送進，將內廓與垂直翻邊腰形孔2-D的垂直翻邊外廓相配的矩形截面圍圈3逐一套在垂直翻邊腰形孔外，參見圖8。

步驟F、壓邊——將完成套圈的檁條主體1繼續在輸送輥道上送進，經過成對的上壓邊輥FH和具有圓周間隔分布對應垂直翻邊腰形孔2-D壓邊凸模FT的下壓邊輥FL之間，使垂直翻邊的邊緣外卷圍住圍圈3，成形卷邊孔2，并且由于壓邊凸模FT的端頭具有圓弧倒角，因此翻邊朝向卷邊孔內的一側呈圓弧狀，參見圖9。

由于以上工藝步驟分別通過輥道上送進的相應輥壓設備實現，因此可以如圖10所示串聯為生產線，各工藝步驟在串聯成生產線的設備上完成，從而大大提高生產效率。

下表為試驗得出的本實施例的冷彎金屬龍骨物理力學性能指標，比原有技術均提高了30％以上。

本實施例的結構由于在翻邊孔外包箍有圍圈，因此無需增高翻邊即可顯著提高檁條強度和剛性——試驗表明，強度和剛性分別比現有技術提高30％和50％，妥善解決了為獲得高強度增高翻邊與翻邊高容易開裂反而降低強度的矛盾。采用本實施例的方法則不僅可以實現高強檁條的連續高效生產，而且滾壓工藝具有逐步壓延的工效，因此有利于避免開裂。尤其是針對圍圈截面的內側呈凸弧形、翻邊對應處的截面呈圍住圍圈的凹弧形結構，壓邊時的對應壓邊凸模具有相應的弧形過渡角，因此更有利于垂直翻邊的邊緣順暢壓延外卷圍住圍圈，避免開裂。

圖11、圖12所示截面分別呈U形和m形的檁條主體結構及成型工藝方法根據上述實施例不難推知，故不另詳述。

除上述實施例外，本實用新型還可以有其他實施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術方案，均落在本實用新型要求的保護范圍。