一种金属小空腔多向板制造技术

本实用新型专利技术涉及金属空腔板，尤其涉及一种金属小空腔多向板，包括面板(1)、两个以上的管壳体(2)、底板(3)，管壳体(2)为空心管，管壳体(2)设置在面板(1)与底板(3)之间，管壳体(2)上部与面板(1)固定连接，管壳体(2)下部与底板(3)固定连接。本实用新型专利技术通过管壳体直接连接面板与底板，具有制作过程简单方便，连接强度高，结构稳定等优点。结构稳定等优点。结构稳定等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种金属小空腔多向板


[0001]本技术涉及金属空腔板，尤其涉及一种金属小空腔多向板。

技术介绍

[0002]小空腔金属多向板因为其空腔内的高度限制，一般的焊接工具或人手均无法进入操作，传统的方式主要采用两个以上的部件互卡或对接连接，实际生产过程中，互卡或对接连接部件多且加工复杂，同时在互卡或对接操作过程中需要精准定位，成本高，效率低。

技术实现思路

[0003]本技术针对现有技术中传统空腔多向板制作时通过互卡或对接连接部件连接，零件多且加工复杂，同时在互卡或对接操作过程中需要精准定位，成本高，效率低，提供了一种通过管壳体直接连接面板与底板，具有制作过程简单方便，连接强度高，结构稳定的金属小空腔多向板。
[0004]为了解决上述技术问题，本技术通过下述技术方案得以解决：
[0005]一种金属小空腔多向板，包括面板、两个以上的管壳体、底板，管壳体为空心管，管壳体设置在面板与底板之间，管壳体上部与面板固定连接，管壳体下部与底板固定连接。
[0006]管壳体的轴心线与面板及底板垂直，相邻三个或四个管壳体布局为等腰三角形或矩形布局，每个管壳体连接单位宽度的面板及底板，形成有至少二条以上传力轴线的空腹桁架式的金属梁结构，金属梁结构交叉组合形成小空腔多向板。
[0007]管壳体的轴心线与面板及底板垂直，相邻三个或四个管壳体布局为等腰三角形或矩形布局，每个管壳体连接单位宽度的面板及底板；形成了面板及底板在管壳体的管壁刚性连接支撑下的多支点连续板，且将外部荷载在三条或四条轴线下形成放射状传力机制，由于每个管壳体对连接一个单元宽度的面板或底板且管壳体直径与单元宽度的面板或底板在同一个量级，规避或消除了面板或底板的剪力滞弱化效应，且面板或底板受三条轴线方向的传力形成双薄膜效应。
[0008]作为优选，管壳体与面板、底板之间通过摩擦焊上下同步焊接连接；管壳体上端部嵌入面板，管壳体下端部嵌入底板。管壳体中部空心部位内的面板或底板嵌入管壳体内，形成互嵌环状连接，其是摩擦焊接高温熔融状态形成，结构稳定，连接力强。
[0009]作为优选，管壳体上部与面板焊接连接，管壳体下部与底板焊接连接。管壳体与面板、底板形成机械嵌合抗剪构造，形成焊接体和机械嵌合联合抗剪的构造，可以减弱连接点焊接缺陷的敏感度。
[0010]面板、底板与管壳体连接部位设置增厚圈，面板或底板的双增厚圈增加了管壳体和面板或底板的厚度的过渡区，对管壳体承载时的第一个屈曲半波形成约束作用，规避了通用管壳体在屈服时的“象足”效应，延后第一个屈曲半波的发生，从而增大了承载力，减弱了管壳体突然屈曲的发生概率。
[0011]管壳体外壁上还设有轴向强化连接圈，强化连接圈为镦厚或管壳体的管壁翻边。
轴向强化连接圈能够在同等材料用量的情况，提高了管壳体的抗屈曲性能，更重要的是，设有轴向强化连接圈的管壳体提高管壳体整体连接强度的同时，对整个金属小空腔多向板的结构强度及稳定性也有非常明显几何倍数提高。
[0012]面板、管壳体、底板为金属材料制成。管壳体管内与管间对面板或底板的承托或约束，管内效果大于管间，单位面积内的约束效率最佳，点阵、线状、格构状三种形态。
[0013]作为优选，管壳体上、下两端制备焊接端头。管壳体与面、底板采用摩擦焊双面同步连接，焊接端头制作有渐变镦厚中段及平行或收口末端。本专利的端部构造中，管壳体与面、底板形成刚性连接体，通过焊接端头内外壁的平行边及收口缩小边嵌入面底板，使其连接处的收缩应力减少，增大连接部位的压应力。由于焊接疲劳开裂主要由拉应力引发，故本专利的连接刚度和抗剪能力较通用连接提升，管壳体在抗剪或承压时第一个屈曲半波的产生是最早最敏感的阶段，连接部位的刚度增大，压应力增大，拉应力减少，可以延后管壳体第一个屈曲半波的发生，从而提高管壳体的极限承载力和抗剪能力。焊接端头设有渐变增厚中段。焊接端头渐变增厚中段是为了增大焊接截面，及面板与管壳体连接刚度的过渡，焊接端头末端平行或收口的设计是为了增强压应力的焊缝，减少焊缝虚化或熔融残渣杂质的存留，形成纯净的母体金属的连接界面。
[0014]作为优选，管壳体高度或相邻管壳体之间的间隔距离小于等于500毫米。面底板的净间距或各管壳体之间的净间距的较小尺寸小于500毫米，每个管壳体对应单元宽度的面板及底板，管壳体的管端面与面底及底板垂直，相邻管壳体布局为等腰三角形或矩形布局，形成有至少二条以上传力轴线的金属梁结构组成金属小空腔多向板。相邻管壳体的相切圆直径为管壳体外径的0.3
‑
1.3倍之间，因此管壳体与相邻管壳之间的均衡布局，减少距离差异，或离散性，发挥材料的最佳性能。
[0015]作为优选，管壳体与金属小空腔板的面板或底板的摩擦焊嵌入深度，在板长度方向的嵌入深度，大于板宽度方向的嵌入深度。面板和底板为弧形面板时，鉴于在空腔板的长度方向传力时往往为一端受拉或一端受压，而宽度的侧边方向往往处于受剪状态，结构上尤其需要强化的是拉应力区域的强度，本专利构造了一种弧形面板或底板，使得拉应力区域的嵌入深度较深，连接强度更高，而上述构造恰好又能形成钢板的预拱，达到了两者的契合。
[0016]本申请的管壳体采用面板和底板之间的内伸设备，其内伸设备外抱管壳体进行旋转，同时对面板与底板进行施压，外抱旋转机构对逐个管壳体依次退出，形成面板底板无需开孔的整体空腔板，整体性强，疲劳因子少。
[0017]作为优选，管壳体的高度为20—500mm。管壳体的壁厚自连接中段至连接末端，制备有轴向不等厚的强化连接圈。
[0018]本技术通过管壳体直接连接面板与底板，具有制作过程简单方便，连接强度高，结构稳定等优点。
附图说明
[0019]图1为本技术实施例1的结构示意图。
[0020]图2为本技术实施例2的局部结构图。
[0021]图3为本技术实施例1中面板、底板与管壳体连接的截面图。
[0022]图4为本技术管壳体结构图。
[0023]图5为本技术焊接端头结构示意图。
[0024]其中1—面板、2—管壳体、3—底板、21—焊接端头。
具体实施方式
[0025]下面结合附图1至附图5与具体实施方式对本技术作进一步详细描述：
[0026]实施例1
[0027]一种金属小空腔多向板，如图1至图5所示，包括面板1、两个以上的管壳体2、底板3，管壳体2为空心管，管壳体2设置在面板1与底板3之间，管壳体2上部与面板1固定连接，管壳体2下部与底板3固定连接。
[0028]管壳体2的轴心线与面板1及底板3垂直，相邻三个或四个管壳体2布局为等腰三角形或矩形布局，每个管壳体2连接单位宽度的面板1及底板3，形成有至少二条以上传力轴线的空腹桁架式的金属梁结构，金属梁结构交叉组合形成小空腔多向板。
[0029]管壳体2的轴心线与面板1及底板3垂直，相邻三个或四个管壳体2布局为等腰三角形或矩形布局，每个管壳体2连接单位宽度的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种金属小空腔多向板，包括面板(1)、两个以上的管壳体(2)、底板(3)，其特征在于：管壳体(2)为空心管，管壳体(2)设置在面板(1)与底板(3)之间，管壳体(2)上部与面板(1)固定连接，管壳体(2)下部与底板(3)固定连接。2.根据权利要求1所述的一种金属小空腔多向板，其特征在于：管壳体(2)与面板(1)、底板(3)之间通过摩擦焊上下同步焊接连接；管壳体(2)上端部嵌入面板(1)，管壳体(2)下端部嵌入底板(3)。3.根据权利要求1所述的一种金属小空腔多向板，其特征在于：管壳体(2)上部与面板(1)焊接连接，管壳体(2)下部与底板(3)焊接连接。4.根据权利要求1所述的一种金...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙天明，金祥，
申请(专利权)人：浙江中隧桥波形钢腹板有限公司，
类型：新型
国别省市：