CN104895455B - 穿条断桥隔热建筑节能型材及型材的加工工艺 - Google Patents

Abstract

一种穿条断桥隔热建筑节能型材及型材的加工工艺，由内外两侧单型材及其之间的仅一根空心隔热条组成；空心隔热条以竖向中心线左右对称，牙支撑的邻近压紧牙滚压扭转面的一端向竖向中心线方向内倾，夹角为1°～2°，压紧牙支撑面与竖向中心线垂直。该型材既能够起到降低成本加工方便，又不会使加工后成型的型材因加工而变形，将这样的单型材进行滚压复合，可以得到不发生结构变形的标准结构型材。杜绝了型材在复合过程中的变形而导致的安装问题。

Description

穿条断桥隔热建筑节能型材及型材的加工工艺

技术领域

本发明涉及建筑节能门窗材料，具体说是一种穿条隔热断桥建筑节能铝型材。

背景技术

随着国家建筑节能政策的实施，铝合金断热冷桥门窗应用越来越广泛，现在的隔热铝型材市场上，主要存在两种隔热铝型材生产技术：一种是源于欧洲的穿条式隔热技术，另外一种是来自于北美的注胶式隔热技术。欧洲穿条式和北美浇注式隔热铝型材都有较好的隔热性能，两者相较而言，穿条式隔热铝型材可方便地实现内外双色门窗系统，满足客户高审美要求，但其受设备限制产品截面较大，门窗成本较高；注胶式隔热铝型材结构紧凑，小巧美观，截面相对较小，可节约用铝量，但切金属桥后型材变形大，切桥时噪音大，故工艺环保性能差且铝损耗量大，大截面型材和内外双色门窗系统实现困难。经过多年的实践，我们发现它们均存在各自缺陷与局限性，开发一种兼具两者优点的新型隔热铝型材及其门窗系统变得迫在眉睫。

为克服现有断桥节能铝材生产技术的工艺及设备局限性，采用单根中空隔热条代替两根实心隔热条而又能保证复合后型材力学性能的单根隔热条铝型材技术已成为经济型建筑节能门窗系统研发的迫切需求和技术瓶颈，也成为铝型材加工行业的研发攻关难题和热点，在成本不增加或增加不多的情况下，实现建筑节能的要求，有利于断桥节能型铝型材的推广。且单根中空隔热条新型节能铝合金型材技术一旦研发成功，原则上可以为现有的所有产品结构系列升级提供平台，解决现有隔热节能铝材技术的缺陷与局限性，突破由此造成的许多设计及产品结构瓶颈，极大的推动行业产品和技术的升级。

然而在单根中空隔热条的隔热型材研制过程中，发现各种不同的单根中空穿条隔热断桥型材在经过常规的滚压复合后普遍存在严重的收口变形，使得滚压后的隔热型材整体尺寸产生偏差，不仅严重影响美观，在型材的安装配合时会遇到无法契合和安装的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种穿条断桥隔热建筑节能型材，既能够起到降低成本加工方便，又不会使加工后成型的型材因加工而变形。

本发明的技术方案如下：所述穿条断桥隔热建筑节能型材，由配对的A单型材、B单型材和位于所述A单型材、所述B单型材之间的仅一根空心隔热条组成；所述空心隔热条包括横向两端的夹持部和中间的空心连接部，所述空心隔热条的横截面以竖向中心线左右对称，所述夹持部设有便于夹持的夹持凹槽；其特征是：

所述A单型材、B单型材均设有用于夹持所述空心隔热条的夹持部的一对压紧牙，两侧的各一对压紧牙分别以杆状的牙支撑连为一体，一对所述压紧牙的两相对外侧面的一个侧面为压紧牙滚压扭转面，用于直接承受滚压力，并由此产生形变而夹紧所述夹持部；

所述牙支撑的中心线与所述竖向中心线之间的夹角为1°～2°，所述牙支撑的邻近压紧牙滚压扭转面的一端向所述竖向中心线方向内倾。

典型地，所述牙支撑的中心线与所述竖向中心线之间的夹角为1.2°，且牙支撑的邻近压紧牙滚压扭转面的一端向所述竖向中心线方向内倾。

一种优选方案，与所述压紧牙滚压扭转面相对的另一个外侧面为压紧牙支撑面，所述压紧牙支撑面与所述竖向中心线垂直。

一种利用上述的原始型材的穿条断桥隔热建筑节能型材的加工工艺，其特征是：选用成对的A单型材、B单型材和一根空心隔热条，其中所述单型材满足：牙支撑的邻近压紧牙滚压扭转面的一端向空心隔热条横截面的竖向中心线方向内倾，使得牙支撑中心线与竖向中心线之间的夹角为1°～2°，包括下述步骤：

首先，将所述单型材的一对压紧牙的咬合部位在开齿刀盘上进行滚压开齿，以增强与所述空心隔热条的摩擦系数；

接着，将所述空心隔热条在一对单型材的压紧牙之间以中心位置穿入；

第三步，将穿入空心隔热条后的一对单型材在滚压机上对压紧牙进行滚压复合，使得滚压复合后的牙支撑中心线与所述竖向中心线平行。

优化地，所选择的单型材还满足：与所述压紧牙滚压扭转面相对的的另一个外侧面为压紧牙支撑面，所述压紧牙支撑面与所述竖向中心线垂直。

本发明的单根穿条断桥隔热建筑节能型材的产品截面可以受到很好的控制，经过对牙支撑的结构限制，既能够起到降低成本加工方便，又不会使加工后成型的型材因加工而变形。完美地解决了长时间困扰铝型材行业的问题。

经过实验发现，如果单隔热穿条结构按照常规的设计结构(一种实施例如图3所示)，在与骨架筋垂直设置的牙支撑在复合时，在上压紧牙的上方向下施以压紧力，此时，牙支撑不可避免地受力向外侧变形，同时边筋向外张开变形，使边筋的中心距尺寸过度变形，远远超出设计尺寸，复合后的效果见图4，而作为型材装配的例子，如图5所示，型材在右侧作为上滑10，在装配门窗时，需要将两侧的边筋嵌入左侧的边封11中，由于型材在复合加工过程中的变形而无法装配，严重影响到了型材结构外观和装配施工。

如果上下压紧牙对称设置，如图3所示，这是一种不算成功的型材结构，滚压复合甚至会将隔热胶条拉断！而经过大量试验发现，尺寸变化和结构变形与材料本身性质和厚薄无关。

经过大量的加工试验和归纳，总结研究出了最佳单型材的结构，一方面使下压紧牙外侧面预先保持与骨架筋平齐可以防止空心隔热条被过度拉扯而撕裂的问题，另一方面，将牙支撑进行内倾1.2度的预变形可以很好地符合加工后型材整体保持标准形状，且宽度最大尺寸符合标准。采用本发明的方案，下压紧牙保持不变形，防止了对空心隔热条的过度拉伸，改为上压紧牙在滚压复合中产生夹紧变形，当牙支撑向内倾预变形1.2度时，经过滚压复合，可以使上压紧牙在作为压合面夹紧空心隔热条的同时，将牙支撑向外推到与骨架筋正好垂直，同时骨架筋和边筋不受压合的影响而变形。

在图1中的典型实施例中，压合过程完成后，一对边筋的中心尺寸由79.9mm拉伸为标准的81mm，完美地满足了型材的设计标准，复合后的结构状态如图6，杜绝了型材在复核过程中的变形而导致的安装问题。在各种不同结构的单根穿条断桥隔热单型材的大量测试中，都发现了同样的规律，如图6，进行本发明方案的改进后均可以实现加工后型材不变形，保证型材间的完美配合。

附图说明

图1是本发明一种型材断面结构实施例示意图，

图2是空心隔热条结构实施例示意图，

图3是一种有缺陷的单根空心条的型材断面实施例结构，

图4是图3型材复合后一种变形状态示意图，

图5是本实施例型材作为上滑与边封配合断面示意图，

图6是本发明的另一实施例。

图中：1—骨架筋，2—压紧牙支撑面，3—上压紧牙，4—空心隔热条，5—牙支撑，6—下压紧牙，7—竖向中心线，8—上方料固定筋，9—边筋，10—上滑，11—边封，12—空心连接部，13—夹持部，14—夹持凹槽，15—压紧牙滚压扭转面，16—牙尖，17—A单型材，18—B单型材。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：所述穿条断桥隔热建筑节能型材的结构多种多样，均可由内、外两侧的单型材和两侧单型材之间的仅一根空心隔热条4组成；图1实施例中的所述单型材设有外侧的边筋9、设于所述边筋内侧且与所述边筋垂直的骨架筋1、设于所述骨架筋下侧一体的上方料固定筋8、设于所述骨架筋下侧一体的防撞牙块、设于所述骨架筋上侧一体的螺孔座和设于所述骨架筋内端一体的压紧牙。大量的型材结构与图1的实施例不同，但是共同的部分是使用了单条空心隔热条，并利用压紧牙夹持隔热条。

图1实施例中的所述单型材由A、B两部分单型材和位于两单型材之间的仅一根空心隔热条4组成。

如图2实施例，所述空心隔热条4包括横向两端的夹持部13和中间的空心连接部12，所述空心隔热条以竖向中心线7左右对称，所述夹持部设有便于夹持的夹持凹槽14。

所述空心隔热条4包括横向两端的夹持部13和中间的空心连接部12，所述空心隔热条的横截面以竖向中心线7左右对称，所述夹持部设有便于夹持的夹持凹槽14；其特征是：

所述A、B两部分单型材均设有用于夹持所述空心隔热条的夹持部的一对压紧牙3、6，两侧的各一对压紧牙分别以杆状的牙支撑5连为一体，一对所述压紧牙的两相对外侧面的一个侧面为压紧牙滚压扭转面15，用于直接承受滚压力，并由此产生形变而夹紧所述夹持部；典型地，所述牙支撑的中心线与所述竖向中心线7之间的夹角为1°～2°，所述牙支撑的邻近压紧牙滚压扭转面15的一端向所述竖向中心线7方向内倾。

典型地，所述牙支撑的中心线与所述竖向中心线7之间的夹角为1.2°，且牙支撑的邻近压紧牙滚压扭转面15的一端向所述竖向中心线7方向内倾。

如图1实施例结构中，所述压紧牙的外侧面的另一个侧面为压紧牙支撑面2，所述压紧牙支撑面与所述竖向中心线7垂直。

所述压紧牙用于夹持所述空心隔热条的夹持部，包括与所述骨架筋1平行设置的上压紧牙3和下压紧牙6，所述上压紧牙3和下压紧牙6的外端以牙支撑5连接，所述上压紧牙3和下压紧牙6的相对侧设有用于夹持所述空心隔热条夹持部的突出的牙尖，所述下压紧牙6位于所述骨架筋的延伸线上，上压紧牙3位于下压紧牙的上侧。所述下压紧牙6的外侧面压紧牙支撑面2与所述骨架筋1平行或与骨架筋1的下侧面在一条直线上。所述牙支撑5的邻近压紧牙滚压扭转面15的一端为自由端，向所述竖向中心线7方向内倾1.2°，使得牙支撑5与骨架筋1之间的夹角为91.2°，如图1，的外侧面的另一个侧面为压紧牙支撑面2，所述压紧牙支撑面与所述竖向中心线7垂直。

如图6的另一个实施例，压紧牙的上侧面为压紧牙支撑面2，下侧面为压紧牙滚压扭转面15，牙支撑的下端向内倾1.2°，使得使得牙支撑5与骨架筋1之间的夹角为88.8°

一种利用上述型材的穿条断桥隔热建筑节能型材的加工工艺，选用一对单型材和一根空心隔热条，其中所述单型材满足：牙支撑的邻近压紧牙滚压扭转面的一端向空心隔热条横截面的竖向中心线7方向内倾，使得牙支撑中心线与竖向中心线之间的夹角为1°～2°，典型值为1.2°，所选择的单型材还满足：与所述压紧牙滚压扭转面15相对的压紧牙支撑面2与所述竖向中心线7垂直。加工过程包括下述步骤：

首先，将所述单型材的一对压紧牙的咬合部位在开齿刀盘上进行滚压开齿，以增强与所述空心隔热条的摩擦系数；

接着，将所述空心隔热条在一对单型材的压紧牙之间以中心位置穿入；

第三步，将穿入空心隔热条后的一对单型材在滚压机上对压紧牙进行滚压复合，使得滚压复合后的牙支撑中心线与所述竖向中心线7平行。由于压紧牙支撑面2预先满足与竖向中心线7垂直，使得压紧牙支撑面2所在的下牙在复合过程中一直保持原状态，几乎不会发生形变，空心隔热条不会因此受到过大的拉力，也保证了牙支撑的形变方向为略微外倾。

如图1所示牙支撑的断面中线与所述骨架筋的夹角为91.2°，邻近压紧牙滚压扭转面的一端向所述空心隔热条方向内倾。所述两侧单型材与所述空心隔热条组合状态，在如图3、4、5实施例中，设计复合前两侧骨架筋的中心线距离为79.9mm。经过复合滚压后，将正好达到设计尺寸81mm。

最后，将滚压后的型材的端头整平为成品型材。

以上述方法进行复合成型的单空心隔热条的隔热断桥型材完美地满足了设计结构要求，复合后的成品型材其一对边筋的外轮廓尺寸正好达到设计标准，不会出现装配和变形问题。

Claims (5)

1.一种穿条断桥隔热建筑节能型材，由配对的A单型材(17)、B单型材(18)和位于所述A单型材、所述B单型材之间的仅一根空心隔热条(4)组成；所述空心隔热条(4)包括横向两端的夹持部(13)和中间的空心连接部(12)，所述空心隔热条的横截面以竖向中心线(7)左右对称，所述夹持部设有便于夹持的夹持凹槽(14)；其特征是：

所述A单型材、B单型材均设有用于夹持所述空心隔热条的夹持部的一对压紧牙(3、6)，两侧的各一对压紧牙分别以杆状的牙支撑(5)连为一体，一对所述压紧牙的两相对外侧面的一个侧面为压紧牙滚压扭转面(15)，用于直接承受滚压力，并由此产生形变而夹紧所述夹持部；

所述牙支撑的中心线与所述竖向中心线(7)之间的夹角为1°～2°，所述牙支撑的邻近压紧牙滚压扭转面(15)的一端向所述竖向中心线(7)方向内倾。

2.根据权利要求1所述的穿条断桥隔热建筑节能型材，其特征是：所述牙支撑的中心线与所述竖向中心线(7)之间的夹角为1.2°，且牙支撑的邻近压紧牙滚压扭转面(15)的一端向所述竖向中心线(7)方向内倾。

3.根据权利要求1所述的穿条断桥隔热建筑节能型材，其特征是：与所述压紧牙滚压扭转面(15)相对的另一个外侧面为压紧牙支撑面(2)，所述压紧牙支撑面与所述竖向中心线(7)垂直。

4.一种利用权利要求1所述的穿条断桥隔热建筑节能型材的加工工艺，其特征是：选用成对的A单型材、B单型材和一根空心隔热条，其中所述单型材满足：牙支撑的邻近压紧牙滚压扭转面的一端向空心隔热条横截面的竖向中心线(7)方向内倾，使得牙支撑中心线与竖向中心线之间的夹角为1°～2°，包括下述步骤：

首先，将所述单型材的一对压紧牙的咬合部位在开齿刀盘上进行滚压开齿，以增强与所述空心隔热条的摩擦系数；

接着，将所述空心隔热条在一对单型材的压紧牙之间以中心位置穿入；

第三步，将穿入空心隔热条后的一对单型材在滚压机上对压紧牙进行滚压复合，使得滚压复合后的牙支撑中心线与所述竖向中心线(7)平行。

5.根据权利要求4所述的穿条断桥隔热建筑节能型材的加工工艺，其特征是：所选择的单型材还满足：与所述压紧牙滚压扭转面(15)相对的的另一个外侧面为压紧牙支撑面(2)，压紧牙支撑面(2)与所述竖向中心线(7)垂直。