CN106286504A - 一种组合式办公桌用连接支架 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种组合式办公桌用连接支架，属于连接件技术领域；它解决了现有连接支架无法适用于非常规连接角度且造成办公桌强度较低的技术问题；一种组合式办公桌用连接支架，包括支架本体，支架本体呈菱形体状，其具有上表面、下表面、左侧面、右侧面、前端面与后端面，支架本体的中部开设有安装孔，安装孔贯穿支架本体且安装孔的两端分别延伸至上表面与下表面，在左侧面与有侧面的中部分别设置有向外水平延伸的挡块，挡块的投影形状为菱形，两挡块与左侧面和右侧面间分别形成有两个限位缺口；本结构的整体形状呈菱形体状，适用于非常规的连接角度，限位缺口将两块板分别限制住并防止板在安装后轻易移动，提高了办公桌安装后的强度。
Description
技术领域
本发明属于连接件技术领域，涉及一种组合式办公桌用连接支架。
背景技术
办公用品发展至今，已经呈现出运输便捷、易拆装等趋势，尤其是办公桌和办公椅，出厂及运输时，将组成办公桌或办公椅的几块板叠放在一起包装，等运送到目的地后，再通过组装的方式将多快板组装成办公桌或办公椅，而在组装时，通常需要用到连接支架。
现有的连接支架存在以下技术问题，其只能用于连接常规角度的板，例如90度或者180度，对于板与板间的角度小于90度的情况，这种连接支架则无法使用，另外，办公桌与办公椅通常在使用过程中易受外力而变形，而常规的连接支架只能起到普通的连接作用，外力较大时，连接支架无法避免办公桌或办公椅变形或散架，如此，造成办公桌或办公椅的强度较低。
综上所述，为了解决上述连接支架存在的技术问题，需要设计一种适用于非常规连接角度且能提高办公桌强度的组合式办公桌用连接支架。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的上述问题，提出了一种适用于非常规连接角度且能提高办公桌强度强度的组合式办公桌用连接支架。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种组合式办公桌用连接支架，包括支架本体，所述支架本体呈菱形体状，其具有上表面、下表面、左侧面、右侧面、前端面与后端面，所述支架本体的中部开设有安装孔，所述安装孔贯穿支架本体且安装孔的两端分别延伸至上表面与下表面，在左侧面与有侧面的中部分别设置有向外水平延伸的挡块，所述挡块的投影形状为菱形，两挡块与左侧面和右侧面间分别形成有两个限位缺口；
其中，所述支架本体由粉末冶金烧结钢制成。
在上述一种组合式办公桌用连接支架中，所述上表面与下表面上分别设置有位于安装孔两端的扩孔，所述扩孔的孔径由安装孔的端部向上表面与下表面逐渐增大。
在上述一种组合式办公桌用连接支架中，所述挡块的表面与挡块的外侧壁间设置有一斜面。
在上述一种组合式办公桌用连接支架中，所述挡块侧壁与挡块端面间设置有弧形夹角。
在上述一种组合式办公桌用连接支架中，所述粉末冶金烧结钢主要由以下质量百分比成分组成：C：0.3-0.8％，Cu：8-14.9％，元素M＜2％，Fe：余量。
在上述一种组合式办公桌用连接支架中，所述元素M为Mn、B、Cr、Mo、Zn中的一种或多种。
在上述一种组合式办公桌用连接支架中，所述粉末冶金烧结钢是以Fe-Cu-C合金为基体，采用渗铜剂进行溶渗处理制得。
在上述一种组合式办公桌用连接支架中，所述Fe-Cu-C合金基体由水雾化铁粉、铜粉和石墨粉经混粉、成型制成；其中，Fe-Cu-C合金基体中Cu的质量百分比3-5.5％。
在上述一种组合式办公桌用连接支架中，所述渗铜剂由以下质量百分比成分组成：铁粉：1.87-2.15％，元素M粉≤10％，润滑剂＜0.5％，铜粉：余量。
在上述一种组合式办公桌用连接支架中，所述渗铜剂的粒径分布为：粒径≤50μm：5-25％，50＜粒径≤100μm：70-90％，粒径＞100μm：1-5％。
本发明支架本体由粉末冶金烧结钢制成，成本低、加工高效。但是，采用常规压制-烧结工艺制造的粉末冶金烧结钢支架本体在压制过程中不可能达到完全致密状态，密度较低，支架本体中残留的孔隙使支架本体的断裂韧性、抗拉强度、硬度等力学性能特别是动态力学性能(冲击韧性、疲劳强度)远低于成分组成相同的熔铸材料，致使其不能满足使用需求。因此，本发明再通过渗铜处理，消除粉末冶金烧结钢支架本体的残留孔隙从而获得高致密度、高性能的支架本体。
本发明采用的渗铜处理是将渗铜剂制成的预成型压坯置于支架本体的基体骨架上，当加热温度超过渗铜剂的熔点时，渗铜剂形成液相，在渗铜剂与支架本体的基体骨架颗粒间毛细管力的作用下，液相渗入并充填连通的孔隙，从而获得高致密度、高性能的支架本体。
本发明支架本体的基体骨架为Fe-Cu-C合金，且是由水雾化铁粉、铜粉和石墨经混粉、成型制成；其中，Fe-Cu-C合金基体中Cu的质量百分比3-5.5％。基体骨架对最终渗铜处理后的性能影响很大，本发明基体骨架的原料压缩性好，压制后的Fe-Cu-C合金基体骨架倾向形成多互相连通的孔隙或孔道系统，少无密闭孔隙，而且，基体骨架中添加了少量的铜作为诱导金属。因此，液相的渗铜剂可以更好、更快的渗入并充填连通的孔隙，从而获得高致密度、高性能的支架本体。
由于纯铜熔化后将侵蚀渗铜剂与基体骨架金属的接触表面而形成沟痕而影响产品表面质量。因此，为了防止侵蚀，本发明的渗铜剂为一种铜合金，向铜粉中加入了适量的铁粉使其与铜合金化，从而使渗铜剂内的铁首先与铜互溶达到基本饱和，再以熔融的合金液渗入基体孔隙中，使基体表面既无腐蚀也无残留。但是，如果铁粉的含量控制不当，低于上述范围时，基体表面出现腐蚀但无残留，而高于上述范围时，基体表面虽然无腐蚀但会出现残留，所以铁粉的加入量的控制也非常重要。
另外，本发明还在渗铜剂中添加了微量元素M和润滑剂，既可以改善腐蚀现象和湿润性，又可以提高支架本体的性能。其中，元素M为Mn、B、Cr、Mo、Zn中的一种或多种。Mn也可以和铜合金化，降低液相表面张力，去除渗铜后的残渣，减小侵蚀，还可以提高力学性能；B可以起到提高密度、强度和韧性的效果；Cr和Mo可以与C形成碳化物和合金的渗碳体，起到提高硬度的效果；Zn可以起到降低渗铜剂熔体黏度，增加其活性的效果。
本发明进一步限定了渗铜剂的粒径分布，该粒径分布均匀，且本发明渗铜剂的粒径小于基体骨架原料的粒径，因此，形成的支架本体的致密度更好。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1.本结构的整体形状呈菱形体状，其适用于非常规的连接角度，同时，支架本体两侧形成的限位缺口，使得本支架本体也适用于不在同一平面内却平行的两块板之间的连接，其适用性较强。
2.安装时，相连接的两块板分别置于支架本体两侧的限位缺口内，连接的同时，限位缺口将两块板分别限制住并防止板在安装后轻易移动，从而提高了办公桌安装后的强度。
3.本发明支架本体由粉末冶金烧结钢制成，成本低、加工高效。
4.本发明支架本体经过渗铜处理，消除了粉末冶金烧结钢支架本体的残留孔隙从而获得高致密度、高性能的支架本体。
附图说明
图1为本发明的上表面平面图。
图2为本发明的下表面平面图。
图3为本发明的后端面的立面图。
图中，10、支架本体；11、上表面；12、下表面；13、左侧面；14、右侧面；15、前端面；16、后端面；17、安装孔；17a、扩孔；20、挡块；21、限位缺口；22、斜面；23、弧形夹角。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
如图1至图3所示，本发明一种组合式办公桌用连接支架，包括支架本体10。
支架本体10呈菱形体状，其具有上表面11、下表面12、左侧面13、右侧面14、前端面15与后端面16，所述支架本体10的中部开设有安装孔17，该安装孔17用于连接需要固定的两块板，安装孔17贯穿支架本体10且安装孔17的两端分别延伸至上表面11与下表面12。
在左侧面13与有侧面的中部分别设置有向外水平延伸的挡块20，所述挡块20的投影形状为菱形，两挡块20与左侧面13和右侧面14间分别形成有两个限位缺口21，限位缺口21用于容纳需要固定的板以及限制板移动。
本发明采用上述结构，整体形状呈菱形体状，其适用于非常规的连接角度，同时，支架本体10两侧形成的限位缺口21，使得本支架本体10也适用于不在同一平面内却平行的两块板之间的连接，其适用性较强，另外，相连接的两块板分别置于支架本体10两侧的限位缺口21内，连接的同时，限位缺口21将两块板分别限制住并防止板在安装后轻易移动，从而提高了办公桌安装后的强度。
本发明在上述结构基础上，对其做了进一步改进。
作为改进，所述上表面11与下表面12上分别设置有位于安装孔17两端的扩孔17a，所述扩孔17a的孔径由安装孔17的端部向上表面11与下表面12逐渐增大，通过设置扩孔17a，方便安装时螺钉进入到安装孔17中，而安装完毕后，螺钉的锥形头部能完全与扩孔17a相契合，使得螺钉与支架本体10的上表面11或下表面12持平，从而避免螺钉外露。
作为改进，所述挡块20的表面与挡块20的外侧壁间设置有一斜面22，斜面22具有一定的导向作用，方便了需要固定的板更快的与挡块20的表面接触，从而方便了板更快的进入到限位缺口21内。
作为改进，所述挡块20侧壁与挡块20端面间设置有弧形夹角23，弧形夹角23的设置，使得安装时，挡块20与人体接触时不易将人体刮伤。
本发明的支架本体10由粉末冶金烧结钢制成。以下实施例以Fe-Cu-C合金为基体，采用渗铜剂进行溶渗处理制得支架本体10。
实施例1：
以粒径小于150μm的水雾化铁粉、铜粉和石墨粉经混粉、成型制成Fe-Cu-C合金的支架本体的基体骨架，其中，Fe-Cu-C合金基体骨架中诱导金属Cu的质量百分比4％，C的质量百分比为0.3％。
按1.87％的铁粉，2％的锌粉，1％的锰粉，1.5％的硼粉，2％的铬粉，1％的钼粉，0.3％的润滑剂，余量铜粉的质量百分比配制成渗铜剂预成型压坯，渗铜剂的粒径分布为：粒径≤50μm：12％，50＜粒径≤100μm：85％，粒径＞100μm：3％。
然后去除基体骨架表面的氧化物和氮化物膜，将渗铜剂预成型压坯置于基体骨架顶部，置于炉中同时进行烧结熔渗。烧结熔渗工艺为：在750℃保温15min以烧除润滑剂，1020℃保温15min以溶解石墨粉，再在1130℃烧结并熔渗22min，使Cu的质量百分比达到8％，制成最终支架本体。
实施例2：
以粒径小于150μm的水雾化铁粉、铜粉和石墨粉经混粉、成型制成Fe-Cu-C合金的支架本体的基体骨架，其中，Fe-Cu-C合金基体骨架中诱导金属Cu的质量百分比4％，C的质量百分比为0.4％。
按1.9％的铁粉，2％的锌粉，1.5％的锰粉，1.3％的硼粉，1％的铬粉，1％的钼粉，0.3％的润滑剂，余量铜粉的质量百分比配制成渗铜剂预成型压坯，渗铜剂的粒径分布为：粒径≤50μm：12％，50＜粒径≤100μm：85％，粒径＞100μm：3％。
然后去除基体骨架表面的氧化物和氮化物膜，将渗铜剂预成型压坯置于基体骨架顶部，置于炉中同时进行烧结熔渗。烧结熔渗工艺为：在750℃保温15min以烧除润滑剂，1020℃保温15min以溶解石墨粉，再在1130℃烧结并熔渗24min，使Cu的质量百分比达到9.2％，制成最终支架本体。
实施例3：
以粒径小于150μm的水雾化铁粉、铜粉和石墨粉经混粉、成型制成Fe-Cu-C合金的支架本体的基体骨架，其中，Fe-Cu-C合金基体骨架中诱导金属Cu的质量百分比4％，C的质量百分比为0.5％。
按1.96％的铁粉，2.2％的锌粉，1.5％的锰粉，2％的硼粉，1.5％的铬粉，1.5％的钼粉，0.3％的润滑剂，余量铜粉的质量百分比配制成渗铜剂预成型压坯，渗铜剂的粒径分布为：粒径≤50μm：12％，50＜粒径≤100μm：85％，粒径＞100μm：3％。
然后去除基体骨架表面的氧化物和氮化物膜，将渗铜剂预成型压坯置于基体骨架顶部，置于炉中同时进行烧结熔渗。烧结熔渗工艺为：在750℃保温15min以烧除润滑剂，1020℃保温15min以溶解石墨粉，再在1130℃烧结并熔渗25min，使Cu的质量百分比达到10.5％，制成最终支架本体。
实施例4：
以粒径小于150μm的水雾化铁粉、铜粉和石墨粉经混粉、成型制成Fe-Cu-C合金的支架本体的基体骨架，其中，Fe-Cu-C合金基体骨架中诱导金属Cu的质量百分比5％，C的质量百分比为0.6％。
按2.0％的铁粉，1.8％的锌粉，1.3％的锰粉，1.6％的硼粉，1.6％的铬粉，1.5％的钼粉，0.3％的润滑剂，余量铜粉的质量百分比配制成渗铜剂预成型压坯，渗铜剂的粒径分布为：粒径≤50μm：12％，50＜粒径≤100μm：85％，粒径＞100μm：3％。
然后去除基体骨架表面的氧化物和氮化物膜，将渗铜剂预成型压坯置于基体骨架顶部，置于炉中同时进行烧结熔渗。烧结熔渗工艺为：在750℃保温15min以烧除润滑剂，1020℃保温15min以溶解石墨粉，再在1130℃烧结并熔渗27min，使Cu的质量百分比达到12.5％，制成最终支架本体。
实施例5：
以粒径小于150μm的水雾化铁粉、铜粉和石墨粉经混粉、成型制成Fe-Cu-C合金的支架本体的基体骨架，其中，Fe-Cu-C合金基体骨架中诱导金属Cu的质量百分比5％，C的质量百分比为0.7％。
按2.1％的铁粉，1.9％的锌粉，2％的锰粉，1.5％的硼粉，2％的铬粉，1.5％的钼粉，0.3％的润滑剂，余量铜粉的质量百分比配制成渗铜剂预成型压坯，渗铜剂的粒径分布为：粒径≤50μm：12％，50＜粒径≤100μm：85％，粒径＞100μm：3％。
然后去除基体骨架表面的氧化物和氮化物膜，将渗铜剂预成型压坯置于基体骨架顶部，置于炉中同时进行烧结熔渗。烧结熔渗工艺为：在750℃保温15min以烧除润滑剂，1020℃保温15min以溶解石墨粉，再在1130℃烧结并熔渗28min，使Cu的质量百分比达到13.7％，制成最终支架本体。
实施例6：
以粒径小于150μm的水雾化铁粉、铜粉和石墨粉经混粉、成型制成Fe-Cu-C合金的支架本体的基体骨架，其中，Fe-Cu-C合金基体骨架中诱导金属Cu的质量百分比5％，C的质量百分比为0.8％。
按2.15％的铁粉，2.1％的锌粉，1.8％的锰粉，1.2％的硼粉，2％的铬粉，2％的钼粉，0.3％的润滑剂，余量铜粉的质量百分比配制成渗铜剂预成型压坯，渗铜剂的粒径分布为：粒径≤50μm：12％，50＜粒径≤100μm：85％，粒径＞100μm：3％。
然后去除基体骨架表面的氧化物和氮化物膜，将渗铜剂预成型压坯置于基体骨架顶部，置于炉中同时进行烧结熔渗。烧结熔渗工艺为：在750℃保温15min以烧除润滑剂，1020℃保温15min以溶解石墨粉，再在1130℃烧结并熔渗30min，使Cu的质量百分比达到14.9％，制成最终支架本体。
对比例1：
对比例1与实施例3的区别仅在于，对比例1直接由粒径小于150μm的水雾化铁粉、铜粉和石墨粉经混粉、成型和烧结制成，铜粉和石墨粉的质量百分比与实施例3相同。
对比例2：
对比例2与实施例3的区别仅在于，对比例2的渗铜剂为纯铜粉。
对比例3：
对比例3与实施例3的区别仅在于，对比例3的渗铜剂中铁粉含量为1.8％。
对比例4：
对比例4与实施例3的区别仅在于，对比例4的渗铜剂中铁粉含量为2.2％。
对比例5：
对比例5与实施例3的区别仅在于，对比例5的基体骨架中不含诱导金属Cu，Cu全部由渗铜剂渗入。
对比例6：
对比例6与实施例3的区别仅在于，对比例6的渗铜剂的粒径分布为：粒径≤50μm：30％，50＜粒径≤100μm：60％，粒径＞100μm：10％。
将实施例1-6和对比例1-6制得的支架本体进行性能测试，测试结果如表1所示。
表1
从表1可知，以Fe-Cu-C合金为基体，采用本发明渗铜剂进行溶渗处理制得支架本体的致密性和性能相对较优。
在上述实施例及其替换方案中，渗铜剂中元素M的质量百分比≤10％均可，可以为Mn、B、Cr、Mo、Zn中的一种或任意几种的任意配比。
在上述实施例及其替换方案中，Fe-Cu-C合金基体中诱导金属Cu的质量百分比还可以3％、3.1％、3.2％、3.3％、3.4％、3.5％、3.6％、3.7％、3.8％、3.9％、4％、4.1％、4.2％、4.3％、4.4％、4.5％、4.6％、4.7％、4.8％、4.9％、5％、5.1％、5.2％、5.3％、5.4％、5.5％。
在上述实施例及其替换方案中，渗铜剂的粒径分布还可以为：粒径≤50μm：5％，50＜粒径≤100μm：90％，粒径＞100μm：5％；粒径≤50μm：25％，50＜粒径≤100μm：70％，粒径＞100μm：5％；粒径≤50μm：10％，50＜粒径≤100μm：85％，粒径＞100μm：5％；粒径≤50μm：15％，50＜粒径≤100μm：80％，粒径＞100μm：5％；粒径≤50μm：15％，50＜粒径≤100μm：84％，粒径＞100μm：1％；粒径≤50μm：20％，50＜粒径≤100μm：78％，粒径＞100μm：2％；粒径≤50μm：20％，50＜粒径≤100μm：75％，粒径＞100μm：5％；粒径≤50μm：15％，50＜粒径≤100μm：82％，粒径＞100μm：3％。
在上述实施例及其替换方案中，烧除润滑剂的温度还可以为730℃、735℃、740℃、745℃、755℃、760℃、765℃、770℃，保温时间还可以为10min、11min、12min、13min、14min、16min、17min、18min、19min、20min。
在上述实施例及其替换方案中，溶解石墨粉的温度还可以为1000℃、1005℃、1010℃、1015℃、1020℃、1025℃、1030℃、1035℃、1040℃、1045℃、1050℃，保温时间还可以为10min、11min、12min、13min、14min、16min、17min、18min、19min、20min。
在上述实施例及其替换方案中，烧结熔渗的温度还可以为1110℃、1115℃、1120℃、1125℃、1135℃、1140℃、1145℃、1150℃。
鉴于本发明方案实施例众多，各实施例实验数据庞大众多，不适合于此处逐一列举说明，但是各实施例所需要验证的内容和得到的最终结论均接近。使用本发明制得的支架本体的密度均大于7.3g/cm3，硬度HRB均大于85，抗拉强度均大于700MPa，冲击韧性均大于13.5J/cm2。故而此处不对各个实施例的验证内容进行逐一说明，仅以实施例1-6作为代表说明本发明申请优异之处。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
Claims (10)
1.一种组合式办公桌用连接支架，包括支架本体，其特征在于：所述支架本体呈菱形体状，其具有上表面、下表面、左侧面、右侧面、前端面与后端面，所述支架本体的中部开设有安装孔，所述安装孔贯穿支架本体且安装孔的两端分别延伸至上表面与下表面，在左侧面与有侧面的中部分别设置有向外水平延伸的挡块，所述挡块的投影形状为菱形，两挡块与左侧面和右侧面间分别形成有两个限位缺口；
其中，所述支架本体由粉末冶金烧结钢制成。
2.根据权利要求1所述的一种组合式办公桌用连接支架，其特征在于：所述上表面与下表面上分别设置有位于安装孔两端的扩孔，所述扩孔的孔径由安装孔的端部向上表面与下表面逐渐增大。
3.根据权利要求2所述的一种组合式办公桌用连接支架，其特征在于：所述挡块的表面与挡块的外侧壁间设置有一斜面。
4.根据权利要求3所述的一种组合式办公桌用连接支架，其特征在于：所述挡块侧壁与挡块端面间设置有弧形夹角。
5.根据权利要求1所述的一种组合式办公桌用连接支架，其特征在于：所述粉末冶金烧结钢主要由以下质量百分比成分组成：C：0.3-0.8％，Cu：8-14.9％，元素M＜2％，Fe：余量。
6.根据权利要求5所述的一种组合式办公桌用连接支架，其特征在于：所述元素M为Mn、B、Cr、Mo、Zn中的一种或多种。
7.根据权利要求5所述的一种组合式办公桌用连接支架，其特征在于：所述粉末冶金烧结钢是以Fe-Cu-C合金为基体，采用渗铜剂进行熔渗处理制得。
8.根据权利要求7所述的一种组合式办公桌用连接支架，其特征在于：所述Fe-Cu-C合金基体由水雾化铁粉、铜粉和石墨经混粉、成型制成；其中，Fe-Cu-C合金基体中Cu的质量百分比3-5.5％。
9.根据权利要求6或7所述的一种组合式办公桌用连接支架，其特征在于：所述渗铜剂由以下质量百分比成分组成：铁粉：1.87-2.15％，元素M粉≤10％，润滑剂＜0.5％，铜粉：余量。
10.根据权利要求7所述的一种组合式办公桌用连接支架，其特征在于：所述渗铜剂的粒径分布为：粒径≤50μm：5-25％，50＜粒径≤100μm：70-90％，粒径＞100μm：1-5％。
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