矩形薄壁鋼管波紋成型夾具及其使用方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種在矩形鋼管上加工波紋的工裝，特別是涉及一種矩形薄壁鋼管波 紋成型夾具及其使用方法。
【背景技術】
[0002] 薄壁矩形鋼管的壁面光滑、管壁厚度小，在混凝土中錨固性能差，也無法采用焊接 方式增強錨固，因此在混凝土中錨固矩形鋼管，目前大多采用輔助的機械措施通過螺釘和 錨固件方式來增強其錨固性能。主要形式有： ?,采用錨固板錨固：在錨固板中間開洞，將矩形鋼管從中穿過，并將矩形鋼管端部四 個管壁在直角處切開折邊，折邊與錨固板貼緊后用螺釘將錨固板和鋼管的折邊固定，形成 類似鋼筋錨固板的錨固頭。
[0003] f采用U型錨固件錨固：將矩形鋼管錨固端插入U型鋼內槽，通過螺釘將矩形鋼 管和U型錨固件固定。
[0004] I采用角鋼錨固：用四個短角鋼通過螺釘連接固定在矩形鋼管四邊錨固端的管 壁上，形成四邊錨固件。
[0005] 以上薄壁矩形鋼管錨固方法中，錨固件加工繁瑣、使用不便，而且錨固力受螺釘抗 剪能力制約。為此，給出一種能將矩形鋼管制成連續(xù)凹槽狀波紋管，用以提高矩形鋼管錨固 力的專用工裝和使用方法，是亟待解決的問題。
【發(fā)明內容】
[0006] 本發(fā)明的一個目的是給出一種加工工序簡便，提高輕鋼在混凝土中粘結錨固性能 的矩形薄壁鋼管波紋成型夾具。
[0007] 本發(fā)明的矩形薄壁鋼管波紋成型夾具包括加載裝置，本發(fā)明的矩形薄壁鋼管波紋 成型夾具的特征在于：所述矩形薄壁鋼管波紋成型夾具由兩個外夾板、兩個內襯板、一個 擠壓楔子和至少兩個限位插銷組成，所述外夾板的外表面為平面，內表面為設有連續(xù)波谷、 波峰構成凹槽的夾板凹槽面，夾板凹槽面的凹槽方向與外夾板長度方向垂直，所述內襯板 的內表面為斜面，外表面為設有連續(xù)波谷、波峰構成凹槽的襯板凹槽面，襯板凹槽面的凹槽 方向與內襯板長度方向垂直，所述內襯板上端設有限位擋塊，內襯板沿限位擋塊向下其厚 度遞增，限位擋塊與外夾板的上端構成形位配合副，內襯板凹槽的波谷與外夾板凹槽的波 峰互為構成模壓配合副，所述擠壓楔子上端設有擠壓頭，擠壓楔子在沿擠壓頭向下的方向 呈上厚下薄厚度遞減的楔子狀，所述擠壓楔子處在兩個內襯板之間與內襯板構成擠壓配合 副。
[0008] 本發(fā)明矩形薄壁鋼管波紋成型夾具，其中所述外夾板上連續(xù)波谷、波峰構成的凹 槽深度相等，外夾板波谷處的厚度處處相同，波峰和波谷以及邊緣處設有倒角，所述內襯板 上連續(xù)波谷、波峰構成的凹槽深度相等，內襯板波谷處的厚度在長度向下方向上遞增，波峰 和波谷以及邊緣處設有倒角，所述外夾板和內襯板的凹槽結構尺寸相同。
[0009] 本發(fā)明矩形薄壁鋼管波紋成型夾具，其中所述外夾板、內襯板與擠壓楔子的寬度 均小于矩形薄壁鋼管的截面尺寸。
[0010] 本發(fā)明矩形薄壁鋼管波紋成型夾具，其中所述兩個內襯板與擠壓楔子組合后，內 襯板與擠壓楔子兩端的總厚度相等。
[0011] 本發(fā)明矩形薄壁鋼管波紋成型夾具，其中所述擠壓楔子四面光滑，擠壓楔子的寬 度與內襯板的寬度相同，長度大于內襯板的長度。
[0012] 本發(fā)明矩形薄壁鋼管波紋成型夾具，其中所述兩個內襯板上均各設有若干個限位 孔，所述內襯板上的限位孔形位對稱，所述限位插銷與限位孔成插接配合工作副。
[0013] 本發(fā)明的另一個目的是給出一種矩形薄壁鋼管波紋錨固專用夾具的使用方法，本 發(fā)明的矩形薄壁鋼管波紋錨固夾具使用方法是通過以下步驟完成的，其中包括： 步驟一：首先，根據矩形薄壁鋼管的截面尺寸選擇或設計制作外夾板、內襯板與擠壓楔 子， 步驟二：根據矩形薄壁鋼管所需錨固長度，確定限位孔的位置，插入限位插銷， 步驟三：將兩塊內襯板與擠壓楔子組合，組合后寬度方向對齊，將組合后的內襯板和擠 壓楔子同時插入矩形薄壁鋼管，一直插到限位插銷的位置，之后將擠壓楔子楔緊， 步驟四：將兩塊外夾板分別放置在矩形薄壁鋼管兩側，將外夾板上端部與內襯板的限 制擋塊頂緊， 步驟五：將安放了外夾板、插入了內襯板和擠壓楔子的矩形薄壁鋼管放在加載裝置中 并加載，使矩形薄壁鋼管管壁變形，形成波紋鋼管， 步驟六：加載裝置卸荷，取出外夾板，從帶有波紋的矩形薄壁鋼管內拔出擠壓楔子，并 取出內襯板， 步驟七：重復步驟一至步驟六，對矩形薄壁鋼管另外兩個管壁加壓，矩形薄壁波紋鋼管 成型，沖壓完成。
[0014] 本發(fā)明矩形薄壁鋼管波紋錨固夾具及其使用方法與現有技術不同之處在于本發(fā) 明的矩形薄壁鋼管波紋錨固夾具矩形薄壁鋼管波紋成型夾具由兩個外夾板、兩個內襯板、 一個擠壓楔子和至少兩個限位插銷組成。利用本工裝將矩形薄壁鋼管的管壁沖壓出波紋狀 連續(xù)凹槽，增強了矩形薄壁鋼管的粘結錨固性能，克服了矩形薄壁鋼管無法焊接，需要螺釘 和額外的錨固件且錨固力受螺釘數量及其剪切力制約的不足。本矩形薄壁鋼管波紋成型 夾具加工矩形薄壁波紋鋼管簡便；利用楔子大小頭原理，便于安裝和拆卸，矩形薄壁鋼管波 紋成型夾具內襯板上的限位孔可方便調節(jié)波紋管錨固段的波紋長度，滿足錨固長度制作需 求；矩形薄壁鋼管波紋成型夾具可重復利用，減少了錨固鋼管制作成本；外夾板和內襯板 邊緣有倒角，避免了沖壓過程中可能造成的管壁撕裂，保障了矩形薄壁鋼管管壁的完整性。 本發(fā)明矩形薄壁鋼管波紋成型夾具及其使用方法制作的矩形薄壁波紋鋼管錨固性能好，可 廣泛應用于輕鋼混凝土結構和輕鋼輕混凝土結構中矩形鋼管與混凝土的錨固。
[0015] 下面結合附圖對本發(fā)明的矩形薄壁鋼管波紋錨固夾具及其使用方法作進一步說 明。
【附圖說明】
[0016] 圖1是本發(fā)明的矩形薄壁鋼管波紋成型夾具各組件示意圖。
[0017] 圖2是本發(fā)明矩形薄壁鋼管波紋成型夾具中楔子與內襯板組合示意圖。
[0018] 圖3是矩形薄壁鋼管波紋成型夾具中外夾板、內襯板、楔子、矩形薄壁鋼管以及限 位插銷結構組合示意圖。
[0019] 圖4是夾具和鋼管組合加載前的示意圖。
[0020] 圖5是鋼管四個面沖壓后形成波紋錨固的示意圖。
[0021] 圖中外夾板、2內襯板、3擠壓楔子、3-1擠壓頭、4限位擋塊、5限位孔、6限位插 銷、7矩形薄壁鋼管、8波峰、9波谷，10加載裝置。
【具體實施方式】
[0022] 如圖1、圖2、圖3、圖4、所示，本發(fā)明的矩形薄壁鋼管波紋成型夾具包括加載裝置 10。本發(fā)明的矩形薄壁鋼管波紋成型夾具由兩個外夾板1、兩個內襯板2、一個擠壓楔子3和 至少兩個限位插銷6組成。外夾板1的外表面為平面，內表面為設有連續(xù)波谷、波峰構成凹 槽的夾板凹槽面，夾板凹槽面的凹槽方向與外夾板1長度方向垂直。內襯板2的內表面為 斜面，外表面為設有連續(xù)波谷、波峰構成凹槽的襯板凹槽面，襯板凹槽面的凹槽方向與內襯 板2長度方向垂直。內襯板2上端設有限位擋塊4。內襯板2沿限位擋塊4向下其厚度遞 增，限位擋塊4與外夾板1的上端構成形位配合副。內襯板2凹槽的波谷9與外夾板1凹 槽的波峰8互為構成模壓配合副。擠壓楔子3上端設有擠壓頭3-1。擠壓楔子3在沿擠壓 頭3-1向下的方向呈上厚下薄厚度遞減的楔子狀。擠壓楔子3處在兩個內襯板2之間與內 襯板2構成擠壓配合副。
[0023] 如圖1圖2、圖3所示，外夾板1上連續(xù)波谷、波峰構成的凹槽深度相