CN113833222A - 一种板材拼接榫卯结构及其卡件加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种板材拼接榫卯结构及其卡件加工方法，包括一体成型的卡件，卡件包括一体成型的上卡板、下卡板、两块连接板和限位块，上卡板和下卡板的两端分别通过连接板连接，两块连接板的内侧与上卡板和下卡板的边侧形成一空槽，限位块位于下卡板一侧边缘处，且与连接板位于同侧。本发明在保证板材拼接牢固度的同时，提高了板材拼接的便捷性和拆卸的灵活性，且加工工艺简单易操作，加工废料少；通过在板材上安装一体成型的卡件，与工字卡条拼接，最终实现板材的拼接，本发明将板材的受力转移至卡件上，因此大大降低了拼接结构对于板材本身强度的要求，能够极大的降低板材的成本。
Description
技术领域
本发明涉及装配式板材拼接技术领域，具体为一种板材拼接榫卯结构及其卡件加工方法。
背景技术
随着社会经济的发展和生活质量的提高，人们在生活空间质量要求也在不断发生着变化，同时国内装配式建筑规范的出台，装配式装修成为整个装修行业的趋势。
传统的墙板/吊顶拼接施工采用螺钉等工具进行硬性拼接，拼接步骤复杂，安装完成后拆卸困难，无法简便的进行拆卸更换，并且容易对板材造成损坏，拆卸后板材无法重复使用。因此，急需一种便于拆卸的装配式的板材拼接结构，以提高其拆卸的便捷性和灵活性。
发明内容
本发明的目的是提出一种板材拼接榫卯结构及其卡件加工方法，保证板材拼接牢固度的同时，提高了板材拼接的便捷性和拆卸的灵活性，且加工工艺简单易操作，加工废料少。
本发明中主要采用的技术方案为：
一种板材拼接榫卯结构，包括一体成型的卡件，其特征在于，所述卡件包括一体成型的上卡板、下卡板、两块连接板和限位块，所述上卡板和下卡板的两端分别通过连接板连接，两块所述连接板的内侧与上卡板和下卡板的边侧形成一空槽，所述限位块位于下卡板一侧边缘处，且与连接板位于同侧。
优选地，所述上卡板和下卡板上分别开设有若干上下对应设置的圆孔，每个所述圆孔沿圆孔周向设有倒刺，所述倒刺位于上卡板或下卡板与板材接触的一侧。
优选地，所述限位块为下卡板边缘钢板剪裁成矩形块后弯折形成的中空矩形限位块。
优选地，所述连接板为一体成型的V型连接板，且所述连接板的V型开口朝向外侧。
优选地，所述限位块的厚度与工字卡条的卡槽高度配合设置，使得限位块与工字卡条一侧的卡槽配合卡接。
优选地，两块所述连接板之间的空槽长度与工字卡条的长度配合设置。
优选地，两块所述连接板的外侧分别延伸至上卡板和下卡板的边缘。
优选地，两块所述连接板的外侧分别与上卡板和下卡板的边缘之间留有侧边插接区域。
本发明还提供了一种板材拼接榫卯结构的卡件加工方法，具体步骤如下：
S1:切割，根据卡件的形状和尺寸，按1:1的比例采用钢板激光切割设备将卡件从原材料上进行切割分离，得到卡件展开板；
S2:冲压，根据卡件设计图纸采用钢板冲压设备对卡件展开板进行冲压形成相应的圆孔，并利用倒刺加工设备沿圆孔周向对圆孔的一侧面进行倒刺加工；
S3：开槽，采用钢板激光切割设备对卡件展开板的中心处进行切割开槽，且在下卡板边缘处留下部分延伸板；
S4:卷折，采用钢板弯折机将延伸板沿下卡板方向进行多次卷折形成中空矩形限位块，同时形成空槽，并将中空矩形限位块焊接在下卡板上；
S5:V型成型，将卡件展开板放置在V型上模和V型下模之间，通过压力机作用于V槽上模，使得卡件展开板的两侧从中线处向远离限位块的方向弯折形成V型结构的连接板；
S6:卡板成型，采用钢板弯折机构将连接板两侧的上卡板与下卡板分别从空槽的两侧边向靠近限位块的方向弯折成型，且保证上卡板与下卡板相互平行，即得到成品卡件。
本发明还提供了另一种板材拼接榫卯结构的卡件加工方法，具体步骤如下：
S1:切割，根据卡件的形状和尺寸，按1:1的比例采用钢板激光切割设备将卡件从原材料上进行切割分离，得到卡件展开板；
S2:冲压，根据卡件设计图纸采用钢板冲压设备对卡件展开板进行冲压形成相应的圆孔，并利用倒刺加工设备沿圆孔周向对圆孔的一侧面进行倒刺加工；
S3：开槽，采用钢板激光切割设备对卡件展开板的中心处进行切割开槽，且在下卡板边缘处留下部分延伸板；对卡件展开板的边缘处进行切割，形成侧边插接区域；
S4:卷折，采用钢板弯折机将延伸板沿下卡板方向进行多次卷折形成中空矩形限位块，同时形成空槽，并将中空矩形限位块焊接在下卡板上；
S5:V型成型，将卡件展开板放置在V型上模和V型下模之间，通过压力机作用于V槽上模，使得卡件展开板的两侧从中线处向远离限位块的方向弯折形成V型结构的连接板；
S6:卡板成型，采用钢板弯折机构将连接板两侧的上卡板与下卡板分别从空槽的两侧边向靠近限位块的方向弯折成型，即得到成品卡件。
优选地，步骤S4中，中空矩形限位块的卷折方向与步骤S6中的弯折方向相同。
优选地，所述步骤S4具体为：将所述延展板标记为第一分段、第二分段、第三分段和第四分段，将所述第一分段朝第二分段卷折90°、第二分段朝第三分段卷折90°、第三分段朝第四分段卷折90°、第四分段朝下卡板卷折90°，形成所述中空矩形限位块，同时形成空槽，并将第一分段靠近第二分段处焊接在下卡板上。
优选地，所述第一分段、第二分段、第三分段和第四分段的宽度相同。
优选地，所述步骤S5中，所述卡件展开板的中线与V型上模和V型下模的V型槽中线重叠。
优选地，所述步骤S5中，所述卡件展开板的中线与V型上模和V型下模的V型槽中线重叠。
本发明还提供了一种板材连接结构，包括如上述的卡件、工字卡条以及板材，所述板材沿长边部分开设有多个插槽，每个所述插槽内插设有一个卡件；
所述卡件插设在插槽内时，所述上卡板和下卡板夹紧位于插槽内端的板材，所述连接板的外侧与插槽的两侧抵接，所述上卡板和下卡板的边缘与插槽的两侧抵接，所述板材长边部分的边缘位于卡件外侧之外，用于保证在板材相互拼接时，板材长边部分之间不会因卡件的存在而产生较大的缝隙。
本发明还提供了另一种板材连接结构，包括如上述的卡件、工字卡条以及板材，所述板材沿长边部分开设有多个插槽，每个所述插槽内插设有一个卡件；
所述卡件插设在插槽内时，所述连接板的外侧与插槽的两侧抵接，位于所述侧边插接区域的上卡板和下卡板夹紧插槽两侧外部的板材，位于所述侧边插接区域以内的上卡板和下卡板夹紧位于插槽内端的板材，所述板材长边部分的边缘位于卡件外侧之外。
有益效果：本发明具有如下优点：
(1)本发明在保证板材拼接牢固度的同时，提高了板材拼接的便捷性和拆卸的灵活性，且加工工艺简单易操作，加工废料少。
(2)本发明通过在板材上安装一体成型的卡件，与工字卡条拼接，最终实现板材的拼接，本发明将板材的受力转移至卡件上，因此本发明大大降低了拼接结构对于板材本身强度的要求，能够极大的降低板材的成本。
(2)本发明利用具有倒刺的圆孔提高卡件与板材接触面的摩擦力，从而保证板材拼接的牢固度；
(3)本发明利用卡件的限位块与工字卡条配合安装，装卸便捷且灵活；
(4)本发明的限位块由下卡板边缘钢板剪裁成矩形块后弯折形成，即在裁剪钢板形成空槽的同时，保留一部分与下卡板一体连接的钢板，进行完成弯折，在下卡板边缘处形成中空矩形限位块，节省了制造材料，尽可能达到资源最大利用率，且制造结构简单，便于加工操作。
(5)本发明设置侧边插接区域，使得位于所述侧边插接区域的上卡板和下卡板能够将插槽两侧外部的板材也夹紧，提高卡件的受力强度。
附图说明
图1为本发明实施例1的卡件的结构示意图；
图2为本发明实施例1的工字卡条的结构示意图；
图3为本发明实施例2的步骤S2的加工示意图；
图4为本发明实施例2的步骤S3的加工示意图；
图5为本发明实施例2的步骤S4的加工示意图；
图6为本发明实施例2的步骤S4的示意图；
图7为本发明实施例2的步骤S5的加工示意图；
图8为本发明实施例3的板材拼接结构示意图；
图9和图10为本发明实施例3的板材结构示意图；
图11为本发明实施例4的卡件的结构示意图；
图12为本发明实施例5的步骤S3的加工示意图；
图13为本发明实施例6的板材结构示意图；
图中：卡件1、上卡板1-1、下卡板1-2、连接板1-3、限位块1-4、空槽1-5、圆孔1-6、侧边插接区域1-7、工字卡条2、卡槽2-1、延伸板3、第一分段3-1、第二分段3-2、第三分段3-3、第四分段3-4、插槽4。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。下面对具体实施方式的描述仅仅是示范性的，应当理解，此处所描述的具体实施仅仅用以解释本发明，而绝不是对本发明及其应用或用法的限制。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。相反，当元件被称作“直接”与另一元件连接时，不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
实施例1
如图1所示，一种板材拼接榫卯结构，包括一体成型的卡件1和与卡件1配合安装的工字卡条2，所述卡件1包括一体成型的上卡板1-1、下卡板1-2、两块连接板1-3和限位块1-4，所述上卡板1-1和下卡板1-2的两端分别通过连接板1-3连接，且上卡板1-1和下卡板1-2相互平行设置；
每块所述连接板1-3为一体成型的V型连接板1-3，且所述连接板1-3的V型开口朝向外侧。两块所述连接板1-3与上卡板1-1和下卡板1-2的边侧形成一空槽1-5，用于插接工字卡条2；两块所述连接板1-3之间的空槽1-5长度与工字卡条2的长度配合设置。
在本实施例中，两块连接板1-3的外侧分别延伸至上卡板1-1和下卡板1-2的边缘，即两块连接板1-3的外侧分别与上卡板1-1和下卡板1-2的边缘齐平。
所述限位块1-4位于下卡板1-2一侧边缘处，且与连接板1-3位于同侧，所述限位块1-4为下卡板1-2边缘钢板剪裁成矩形块后弯折形成的中空矩形限位块1-4；所述限位块1-4的厚度与工字卡条2的卡槽2-1高度配合设置，使得限位块1-4与工字卡条2一侧的卡槽2-1配合卡接。图8示出了本实施例的卡件1与工字卡条2的拼接结构示意图。
所述上卡板1-1和下卡板1-2上分别开设有若干上下对应设置的圆孔1-6(如图1所示，上卡板1-1和下卡板1-2上均排列设置有10个圆孔1-6)，每个所述圆孔1-6沿圆孔1-6周向设有倒刺，所述倒刺位于上卡板1-1或下卡板1-2与板材接触的一侧。
实施例2
本实施例为实施例1的板材拼接榫卯结构的卡件的加工方法，具体步骤如下：
S1:切割，根据卡件实体的形状和尺寸，按1:1的比例采用钢板激光切割设备将卡件从原材料上进行切割分离，得到卡件展开板；
S2:冲压，如图3所示，根据卡件设计图纸采用钢板冲压设备对卡件展开板进行冲压形成相应的圆孔1-6，并利用倒刺加工设备沿圆孔周向对圆孔的一侧面进行倒刺加工；
S3：开槽，如图4所示，采用钢板激光切割设备对卡件展开板的中心处进行切割开槽，且在下卡板1-2边缘处留下部分延伸板3；
S4:卷折，如图5所示，采用钢板弯折机将延伸板3沿下卡板1-2方向进行卷折形成中空矩形限位块1-4，同时形成空槽1-5。具体为：将延展板3标记为第一分段3-1、第二分段3-2、第三分段3-3和第四分段3-4，将所述第一分段3-1朝第二分段3-2卷折90°、第二分段3-2朝第三分段3-3卷折90°、第三分段3-3朝第四分段3-4卷折90°、第四分段3-4朝下卡板1-2卷折90°，形成所述中空矩形限位块1-4，同时形成空槽1-5，并将第一分段3-1焊接在下卡板1-2上。如图6所示。较佳地，所述第一分段3-1、第二分段3-2、第三分段3-3和第四分段3-4的宽度相同。
S5:V型成型，如图7所示，将卡件展开板放置在V型上模和V型下模之间，通过压力机作用于V槽上模，使得卡件展开板的两侧从中线处向远离限位块1-4的方向弯折形成V型结构的连接板1-3，其中，所述卡件展开板的中线与V型上模和V型下模的V型槽中线重叠；
S6:卡板成型，采用钢板弯折机构将连接板1-3两侧的上卡板1-1与下卡板1-2分别从空槽1-5的两侧边(如图7所示中虚线a和虚线b)向靠近限位块1-4的方向弯折成型，且保证上卡板1-1与下卡板1-2相互平行，即得到成品卡件。
本发明中，钢板加工工艺中的应力消除、矫正、整圆、去毛刺、刨直或铣平等工艺属于常规技术，故而未加详述。
实施例3
本实施例为应用实施例1的板材拼接榫卯结构的板材连接结构，对于目前常规的600mm*2440mm的板材，在板材两侧的长边部分分别开设多个插槽4，如图9所示，将实施例1中的卡件1插设在插槽4中，并压实，此时，上卡板1-1和下卡板1-2夹紧位于插槽4内端的板材，连接板1-3的外侧与插槽4的两侧抵接，上卡板1-1和下卡板1-2的边缘也与插槽4的两侧抵接，也就是整个卡件1的两侧是完全插设在插槽4内的。较佳地，板材两侧的长边部分分别开设3个插槽4。
插槽4在板材的厚度方向贯穿板材，插槽4的深度需要根据卡件的实际尺寸调节，使得卡件1插设在插槽4中时，板材长边部分的边缘位于卡件1外侧之外，如图10所示，用于保证在板材相互拼接时，板材长边部分之间不会因卡件1的存在而产生较大的缝隙。
实施例4
本实施例与实施例1的区别在于，两块连接板1-3的外侧分别与上卡板1-1和下卡板1-2的边缘之间留有侧边插接区域1-7，如图11所示。本实施例设置侧边插接区域1-7，使得位于所述侧边插接区域1-7的上卡板1-1和下卡板1-2能够将插槽4两侧外部的板材也夹紧，提高卡件1的受力强度。
实施例5
本实施例为实施例4的的板材拼接榫卯结构的卡件的加工方法，本实施例与实施例2的区别在于，步骤S3中，开槽，采用钢板激光切割设备对卡件展开板的中心处进行切割开槽，且在下卡板1-2边缘处留下部分延伸板；对卡件展开板的边缘处进行切割，形成侧边插接区域1-7，如图12所示。其后续的步骤S4、S5、S6与实施例2相同，且在最终成型的卡件1上形成侧边插接区域1-7，如图11所示。
实施例6
本实施例为应用实施例4的板材拼接榫卯结构的板材连接结构，对于目前常规的600mm*2440mm的板材，在板材两侧的长边部分分别开设多个插槽4，如图9所示，将实施例4中的卡件1插设在插槽4中，并压实，此时，如图13所示，连接板1-3的外侧与插槽4的两侧抵接，位于侧边插接区域1-7的上卡板1-1和下卡板1-2夹紧插槽4两侧外部的板材，位于侧边插接区域1-7以内的上卡板1-1和下卡板1-2夹紧位于插槽4内端的板材，板材长边部分的边缘位于卡件1外侧之外。
如图13所示，侧边插接区域1-7的设置，使得位于侧边插接区域1-7的上卡板1-1和下卡板1-2能够将插槽4两侧外部的板材也夹紧，提高卡件1的受力强度。因此，在应用相同尺寸的卡件1时，本实施例的插槽4的尺寸会明显小于实施例3的插槽4的尺寸。此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (16)
1.一种板材拼接榫卯结构，包括一体成型的卡件，其特征在于，所述卡件包括一体成型的上卡板、下卡板、两块连接板和限位块，所述上卡板和下卡板的两端分别通过连接板连接，两块所述连接板的内侧与上卡板和下卡板的边侧形成一空槽，所述限位块位于下卡板一侧边缘处，且与连接板位于同侧。
2.根据权利要求1所述的板材拼接榫卯结构，其特征在于，所述上卡板和下卡板上分别开设有若干上下对应设置的圆孔，每个所述圆孔沿圆孔周向设有倒刺，所述倒刺位于上卡板或下卡板与板材接触的一侧。
3.根据权利要求1所述的板材拼接榫卯结构，其特征在于，所述限位块为下卡板边缘钢板剪裁成矩形块后弯折形成的中空矩形限位块。
4.根据权利要求1所述的板材拼接榫卯结构，其特征在于，所述连接板为一体成型的V型连接板，且所述连接板的V型开口朝向外侧。
5.根据权利要求1所述的板材拼接榫卯结构，其特征在于，所述限位块的厚度与工字卡条的卡槽高度配合设置，使得限位块与工字卡条一侧的卡槽配合卡接。
6.根据权利要求1所述的板材拼接榫卯结构，其特征在于，两块所述连接板之间的空槽长度与工字卡条的长度配合设置。
7.根据权利要求1至6任一项所述的板材拼接榫卯结构，其特征在于，两块所述连接板的外侧分别延伸至上卡板和下卡板的边缘。
8.根据权利要求1至6任一项所述的板材拼接榫卯结构，其特征在于，两块所述连接板的外侧分别与上卡板和下卡板的边缘之间留有侧边插接区域。
9.权利要求7所述的板材拼接榫卯结构的卡件加工方法，其特征在于，具体步骤如下：
S1:切割，根据卡件的形状和尺寸，按1:1的比例采用钢板激光切割设备将卡件从原材料上进行切割分离，得到卡件展开板；
S2:冲压，根据卡件设计图纸采用钢板冲压设备对卡件展开板进行冲压形成相应的圆孔，并利用倒刺加工设备沿圆孔周向对圆孔的一侧面进行倒刺加工；
S3：开槽，采用钢板激光切割设备对卡件展开板的中心处进行切割开槽，且在下卡板边缘处留下部分延伸板；
S4:卷折，采用钢板弯折机将延伸板沿下卡板方向进行多次卷折形成中空矩形限位块，同时形成空槽，并将中空矩形限位块焊接在下卡板上；
S5:V型成型，将卡件展开板放置在V型上模和V型下模之间，通过压力机作用于V槽上模，使得卡件展开板的两侧从中线处向远离限位块的方向弯折形成V型结构的连接板；
S6:卡板成型，采用钢板弯折机构将连接板两侧的上卡板与下卡板分别从空槽的两侧边向靠近限位块的方向弯折成型，且保证上卡板与下卡板相互平行，即得到成品卡件。
10.权利要求8所述的板材拼接榫卯结构的卡件加工方法，其特征在于，具体步骤如下：
S1:切割，根据卡件的形状和尺寸，按1:1的比例采用钢板激光切割设备将卡件从原材料上进行切割分离，得到卡件展开板；
S2:冲压，根据卡件设计图纸采用钢板冲压设备对卡件展开板进行冲压形成相应的圆孔，并利用倒刺加工设备沿圆孔周向对圆孔的一侧面进行倒刺加工；
S3：开槽，采用钢板激光切割设备对卡件展开板的中心处进行切割开槽，且在下卡板边缘处留下部分延伸板；对卡件展开板的边缘处进行切割，形成侧边插接区域；
S4:卷折，采用钢板弯折机将延伸板沿下卡板方向进行多次卷折形成中空矩形限位块，同时形成空槽，并将中空矩形限位块焊接在下卡板上；
S5:V型成型，将卡件展开板放置在V型上模和V型下模之间，通过压力机作用于V槽上模，使得卡件展开板的两侧从中线处向远离限位块的方向弯折形成V型结构的连接板；
S6:卡板成型，采用钢板弯折机构将连接板两侧的上卡板与下卡板分别从空槽的两侧边向靠近限位块的方向弯折成型，即得到成品卡件。
11.根据权利要求9或10所述板材拼接榫卯结构的卡件加工方法，其特征在于，步骤S4中，中空矩形限位块的卷折方向与步骤S6中的弯折方向相同。
12.根据权利要求9或10所述的板材拼接榫卯结构的卡件加工方法，其特征在于，所述步骤S4具体为：将所述延展板标记为第一分段、第二分段、第三分段和第四分段，将所述第一分段朝第二分段卷折90°、第二分段朝第三分段卷折90°、第三分段朝第四分段卷折90°、第四分段朝下卡板卷折90°，形成所述中空矩形限位块，同时形成空槽，并将第一分段靠近第二分段处焊接在下卡板上。
13.根据权利要求12所述的板材拼接榫卯结构的卡件加工方法，其特征在于，所述第一分段、第二分段、第三分段和第四分段的宽度相同。
14.根据权利要求9或10所述的板材拼接榫卯结构的卡件加工方法，其特征在于，步骤S5中，所述卡件展开板的中线与V型上模和V型下模的V型槽中线重叠。
15.一种板材连接结构，其特征在于，包括如权利要求7所述的卡件、工字卡条以及板材，所述板材沿长边部分开设有多个插槽，每个所述插槽内插设有一个卡件；
所述卡件插设在插槽内时，所述上卡板和下卡板夹紧位于插槽内端的板材，所述连接板的外侧与插槽的两侧抵接，所述上卡板和下卡板的边缘与插槽的两侧抵接，所述板材长边部分的边缘位于卡件外侧之外。
16.一种板材连接结构，其特征在于，包括如权利要求8所述的卡件、工字卡条以及板材，所述板材沿长边部分开设有多个插槽，每个所述插槽内插设有一个卡件；
所述卡件插设在插槽内时，所述连接板的外侧与插槽的两侧抵接，位于所述侧边插接区域的上卡板和下卡板夹紧插槽两侧外部的板材，位于所述侧边插接区域以内的上卡板和下卡板夹紧位于插槽内端的板材，所述板材长边部分的边缘位于卡件外侧之外。
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