一种抗热胀作用的背栓及制造方法技术

本发明专利技术提供了一种抗热胀作用的背栓，扩张环采用圆角过渡的正多边形环不锈钢金属环条经折弯压延形成顶部折弯处和承力段，顶端折弯处的上表面呈弧顶正向上的承压部位，顶端折弯处的下表面为防止伸展断裂的光滑弧面，承力段被压延，承力段因金属环条被折弯成波浪形而导致的环翘角部被压成向承力段外侧延展、面向孔壁的面，被压延形成的所述面的边沿超出金属环条的条形本体侧面。本发明专利技术还提供了上述扩张环的制造方法，本发明专利技术结构简单，解决了热胀时扩张环顶裂板材及扩张时扩张环容易断裂的问题，对于热胀应力，金属扩张环通过依照扩张扁担原理的承力段弹性作用下伸展自如地保证与底部扩孔孔壁的紧密配合但不顶裂板材，并且制造工艺简单成本低。

Anti thermal expansion back bolt and manufacturing method thereof

The present invention provides an anti back bolt expansion effect, by forming the top bending and bending rolling bearing ring extension ring with fillet polygon ring stainless steel metal top bending on the top of the arc surface is part of the positive pressure, the lower surface of the top bend to prevent smooth the arc extensional fault, bearing segment is rolling bearing section caused by metal ring is bent into a wavy ring up corner is pressed into the bearing section lateral to the extension, for the hole wall surface, wherein the edge is formed by rolling a metal ring bar beyond the body side. The invention also provides a method for manufacturing an expanding ring, the invention has the advantages of simple structure, solves the thermal expansion when the ring jacking plate and expansion extension ring is easy to break, the thermal stress of metal expanding ring with bearing expansion pole segment principle under the action of elastic stretch freely guarantee work closely with the bottom reaming hole wall but not crack top plate, low manufacturing cost and simple process.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种抗热胀作用的设置有扩张环的背栓，尤其适用于建筑幕墙的脆性石材、陶瓷板、微晶玻璃等板材连接使用，本专利技术还涉及制造方法。
技术介绍
现有的扩张环背栓其扩张环为质地较硬的不锈钢制成，由于国家幕墙规程规定必须采用316奥氏体不锈钢，主要考虑到316奥氏体不锈钢(化学成分C≤0.08Si≤1.00Mn≤2.00P≤0.035S≤0.03Ni10.00-14.00Cr16.00-18.50Mo2.00-3.00)，由于它的碳C≤0.08和镍Ni10.00-14.00、铬Cr16.00-18.50、钼Mo2.00-3.00的含量，使其低碳合金成为既有较好的强度又有较好的耐腐蚀性能。扩张环，材料为1.5mm×1.5mm左右的方条的弧圈，通过上下双曲形成总高度约5.3-5.5mm扩张环，扭成对角60度的三顶三底的等三角扭曲波浪状，由于为上下两个错位的60°的三角扭曲波浪势必存在方条状环带的其中一个向外侧翘的大角度方角201b（见图10），并且这种扣除方条厚度的上下两个错位的60°的三角的中间扭曲段只有数个毫米长度，又只有1.5毫米宽，而就是这向外侧翘方角的存在，以扭曲带状方角直接抵触于脆性石材、陶瓷板、微晶玻璃等板材底部扩孔处孔壁主要受力区来载荷板重和风压，所以造成应力集中，在载重应力释放、热胀导致金属与板材线膨胀系数差、风频震动荷载、地震、板材安装平衡差等作用下，就是向外侧翘的方角导致较多幕墙板材开裂。也有技术员企图采用超低碳合金的316L(化学成分C≤0.03Si≤1.00Mn≤2.00P≤0.035S≤0.030Ni12.00-15.00Cr16.00-18.00Mo2.00-3.00)奥氏体不锈钢来解决这一问题，但是虽碳C≤0.03有所下降，铬Cr16.00-18.00的含量还是非常高，其不锈钢的强度还是较高而未见效，继续发生石材幕墙板材开裂而被更换成有柔性层的背栓。通过大量研究，发现表明，国家幕墙规范中的奥氏体不锈钢金属体的线膨胀系数为1.8×10-5，花岗岩石材的线膨胀系数为0.8×10-5，导致背栓体延伸和石材孔变小。所以其幕墙的花岗岩石材开裂原因主要原因是：奥氏体不锈钢金属体的扩张环背栓，是有硬质不锈钢波浪扩张环向外侧翘的条状方角直接抵触于线膨胀系数较小且硬度较高的脆性石材、陶瓷板、微晶玻璃等板材的底部扩孔处孔壁，在夏天炎热产生的热胀线膨胀系数，和风频震动荷载、板材安装平衡差、板材重力等相互作用下，导致应力集中处所造成幕墙板材开裂，而非316L材质能解决。如：中国专利CN201020579472.4紧固元件。且发现这类扩张环，大多弯曲角度较小和成形工艺上有在缺陷，从而导致出现应力集中的皱纹，而这些皱纹在伸张时导致断裂的主要原因。
技术实现思路
本专利技术首先所要解决的技术问题提供一种抗热胀作用的背栓，结构简单，却能克服热胀时扩张环顶裂板材及扩张时扩张环容易断裂的问题。一种抗热胀作用的背栓，包括带锥头的螺杆、套筒、波浪状的扩张环，其特征在于：所述扩张环包括顶部折弯处，及处于折弯处之下的承力段；所述扩张环采用圆角过渡的正多边形环不锈钢金属环条经折弯压延形成所述顶部折弯处和承力段，顶端折弯处的上表面呈与下压部件配合的弧顶正向上的承压部位，顶端折弯处的下表面为防止伸展断裂的光滑弧面，所述承力段被压延，所述承力段因金属环条被折弯成波浪形而导致的环翘角部被压成向承力段外侧延展、面向孔壁的面，被压延形成的所述面的边沿超出金属环条的条形本体侧面；所述的扩张环顶部折弯处的厚度，小于套筒外表面与螺杆表面之间的尺寸。在采用上述技术方案的基础上，本专利技术还可采用以下进一步的技术方案，或对这些进一步的技术方案组合使用：所述扩张环因所述压延而使其内表面变得平整，与螺杆锥头接触的内表面为平面或者弧度大于螺杆锥头的弧面，所述扩张环扩张后，其顶部折弯段及承力段的上部内表面靠在所述锥头上，所述承力段压延形成的面部分悬空于所述锥头表面而和相连接的板材底部扩孔处孔壁相抵靠。所述压延形成的面沿承力段弯曲方向而布置于承力段底端及所述底端两侧的承力段部位。所述压延形成的面布置于承力段底端两侧的承力段部位。所述压延形成的面的宽度在承力段的底端最宽，在底端两侧的承力段部位向上逐渐收窄，或者在在底端两侧的承力段部位的中部最宽，并自最宽部位向上和向底端逐渐收窄。所述压延形成的面的宽度向上逐渐收窄。所述圆角过渡的正多边形环金属环条为圆角过渡的三角正多边形、或圆角过渡的四角星正多边形或圆角过渡的五角星正多边形。所述正多边形环金属环条的圆角宽度大于其边的宽度。所述向侧外延展的面上设有咬合纹。本专利技术另一个所要解决的技术问题是提供一种上述背栓中的扩张环的制造方法。为此，本技术采用以下技术方案：一种抗热胀作用的背栓的扩张环制造方法，其特征在于：所述扩张环通过不锈钢金属板下料成三角正多边形或者四角星多边形或者五角星多边形的不锈钢金属环条，将设有防止伸展断裂的圆弧状的多个点和设有内孔限定尺寸的上模棒，下压于供料模上的所述不锈钢金属环片的折弯点，使其进入外形下模孔内，通过内设有内孔限定尺寸的上模棒与外形下模孔形成对所述翘角进行挤压形成所述向承力段外侧延展、面向孔壁的面；同时，使被压延部位变硬而有弹性。由于采用本专利技术的技术方案，本专利技术背栓及其中的扩张环结构简单，解决了热胀时扩张环顶裂板材及扩张时扩张环容易断裂的问题，对于热胀应力，金属扩张环通过依照扩张扁担原理的承力段弹性作用下伸展自如地保证与底部扩孔孔壁的紧密配合但不顶裂板材，并且制造工艺简单成本低。附图说明图1为本专利技术背栓实施例的正面视图。图2为本专利技术背栓实施例的背面视图。图3a、3b、3c分别为一种扩张环的主视图、后视图及仰视图。图4a、4b分别为另一种扩张环的主视图、侧视图。图5为再一种扩张环的主视图。图6为再一种扩张环的主视图。图7a、7b、7c分别为三种下料的金属环条主视图。图8为本专利技术背栓实施例与板材连接的示意图。图9为本专利技术背栓实施例与板材连接的孔底扩孔壁处剖视图。图10为现有技术背栓与板材连接的孔底扩孔壁处剖视图。其中，图1、2、3a、3b、3c、图4a、4b、5、6所显示的扩张环均还未扩张。具体实施方式本专利技术所提供的抗热胀作用的背栓，包括带锥头10的螺杆1、套筒2、波浪状的扩张环3，所述扩张环包括顶部折弯处31及处于折弯处之下的承力段32。所述扩张环采用圆角过渡的正多边形环不锈钢金属环条经折弯压延形成所述顶部折弯处31和承力段32。顶端折弯处31的上表面311呈与下压部件配合的弧顶基本正向上的承压部位（下压部件可以是所述套筒2），所述基本正向上是指弧顶是平的或不是比较大的内侧高外侧底（或相反）的倾斜，至多仅几度的倾斜（即前述的内侧和外侧的不同高度形成的倾斜），顶端折弯处31的下表面312为防止伸展断裂的光滑弧面。所述承力段32被压延，所述承力段32因金属环条被折弯成波浪形而导致的环翘角部201b（见图10）被压成向承力段外侧延展、面向孔壁503的面4，面4略倾斜或呈弧度，在承力段的外侧形成裙边状结构，被压延形成的所述面4的边沿40超出金属环条的条形本体侧面，也即，本来呈矩形的环条截面经压延后已变形不再是矩形，而是混合有曲边的不规则多边形。所述的扩张环顶部311折弯处厚度，小于套筒外表本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抗热胀作用的背栓，包括带锥头的螺杆、套筒、波浪状的扩张环，其特征在于：所述扩张环包括顶部折弯处，及处于折弯处之下的承力段；所述扩张环采用圆角过渡的正多边形环不锈钢金属环条经折弯压延形成所述顶部折弯处和承力段，顶端折弯处的上表面呈与下压部件配合的弧顶正向上的承压部位，顶端折弯处的下表面为防止伸展断裂的光滑弧面，所述承力段被压延，所述承力段因金属环条被折弯成波浪形而导致的环翘角部被压成向承力段外侧延展、面向孔壁的面，被压延形成的所述面的边沿超出金属环条的条形本体侧面；所述的扩张环顶部折弯处的厚度，小于套筒外表面与螺杆表面之间的尺寸。

【技术特征摘要】
1.一种抗热胀作用的背栓，包括带锥头的螺杆、套筒、波浪状的扩张环，其特征在于：所述扩张环包括顶部折弯处，及处于折弯处之下的承力段；所述扩张环采用圆角过渡的正多边形环不锈钢金属环条经折弯压延形成所述顶部折弯处和承力段，顶端折弯处的上表面呈与下压部件配合的弧顶正向上的承压部位，顶端折弯处的下表面为防止伸展断裂的光滑弧面，所述承力段被压延，所述承力段因金属环条被折弯成波浪形而导致的环翘角部被压成向承力段外侧延展、面向孔壁的面，被压延形成的所述面的边沿超出金属环条的条形本体侧面；所述的扩张环顶部折弯处的厚度，小于套筒外表面与螺杆表面之间的尺寸。2.如权利要求1所述的一种抗热胀作用的背栓，其特征在于：所述扩张环因所述压延而使其内表面变得平整，与螺杆锥头接触的内表面为平面或者弧度大于螺杆锥头的弧面，所述扩张环扩张后，其顶部折弯段及承力段的上部内表面靠在所述锥头上，所述承力段压延形成的面部分悬空于所述锥头表面而和相连接的板材底部扩孔处孔壁相抵靠。3.如权利要求1所述的一种抗热胀作用的背栓，其特征在于：所述压延形成的面沿承力段弯曲方向而布置于承力段底端及所述底端两侧的承力段部位。4.如权利要求1所述的一种抗热胀作用的背栓，其特征在于：所述压延形成的面布置于承力段底端两侧的承力段部位。5.如权利要求3所述的一种抗热胀作用的背栓，其特征在于：所述压延...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐跃华，徐洁媛，
申请(专利权)人：杭州斯泰新材料技术有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33