一種製作組合空腹構件用機制模具系統的製作方法
2023-05-04 13:11:46
專利名稱：一種製作組合空腹構件用機制模具系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種製作建築材料的機械模件，具體涉及一種現澆空腹樓蓋中組合空腹構件用機制模具系統。
背景技術：
目前現澆樓蓋中都放置有很多薄壁箱體，利用放置的薄壁箱體形成現澆空腹樓蓋的空心層，但是目前薄壁箱體採用手工製作產品質量差，幾何尺寸產生偏差和厚薄不勻， 產品密實度不強易破損，滿足不了設計與施工要求，且生產效率低，不能形成工業化生產。如發明人申報的ZL02282207. 0 「薄壁箱體現澆空腹板用薄壁箱體」專利，採用組合模具手工製作空腹構件，雖然達到設計施工要求，促進了空腹樓蓋的迅速發展，但只能手工生產效率低。為進一步完善薄壁箱體製作，發明人又申報了 ZL200810132770.6 「一種製作現澆空腹樓蓋中空腹構件的模具與方法」專利，製成的空腹構件增強了強度，提高了工效，但由於不是採用機械擠壓成型，產品密度不大，且手工製作空腹構件的無機膠凝材料需要有一定的流動性，含水量大，要等到無機膠凝材料發生固化反應凝結後才能脫模，一套模具的利用周期大於4小時，模具、場地佔有量大，模具成本大，達不到工業化生產的要求，脫模後的空腹構件是整體構件，佔用的空間大和笨重，不利於裝卸和運輸。發明人還申報的ZL200910131643. 9 「一種具有儲存和循環熱能的現澆空腹樓蓋及其製作方法」專利， 利用空腹構件作為現澆空腹樓蓋的循環熱能的通道，但現有手工生產的空腹構件技術只能達到外壁表面光滑，但內壁不平整和不潔淨，導致循環熱能時有阻力和循環的熱能不潔淨。 由於現有技術中手工生產空腹構件的諸多弊端，研製一種能機械化生產空腹構件的模具系統已經成為急需。
發明內容
為了解決制約現澆空腹樓蓋迅速發展的問題，克服目前空腹構件採用作坊式生產，產能不高，薄壁箱體、空腹構件密度不大易損壞、不能實現大規模的工業化生產和機械化生產，空腹構件腹腔內不光滑潔淨，空腹構件是整體構件佔用的空間大和笨重，不利於裝卸和運輸，不利於利用空腹構件循環熱能，關鍵是解決利用機制模具進行空腹構件的機械化生產，改善空腹構件性能、減輕勞動強度、提高產能效率。本發明提供一種生產速度快、 產品質量高，機械化擠壓成型生產空腹構件的機制模具系統。本發明的技術方案如下，一種製作組合空腹構件用機制模具系統，包括壓力機械、 內模、外模、封口板、脫模裝置，所述外模包含一活動模板，活動模板可以在外模中垂直運動；所述內模的側面上部設置有封口板，封口板為環形塊，封堵內模和外模之間的間隙；所述脫模裝置放置於外模的內側，脫模裝置與外模內側表面形狀相匹配。更為優選的，所述內模底面設置有內凹的孔，所述外模的底模板設置有與孔相對應的外凸的柱，所述柱的直徑小於孔的直徑。更為優選的，所述內凹的孔為喇叭形孔，底部孔徑大於頂部孔徑，所述柱為喇叭形柱，底部柱徑大於頂部柱徑。更為優選的，所述封口板為活動封口板，封口板在內模側面的垂直方向位置可以活動。更為優選的，所述封口板斷口面為斜面、平面或變形面。更為優選的，所述在內模底部轉角部位以及外模底部轉角部位為斜面轉角或弧形面轉角，所述內模的外側面與外模內側面的轉角部位的傾斜度或弧度相匹配。更為優選的，所述內模外側設置有至少一條內凹的模槽。更為優選的，所述內模的底部外側設置有至少一條模槽，外模的活動模板上分別設置有至少一條與模槽相匹配的凸條。更為優選的，所述外模的側面設置有孔洞和封閉孔洞用活動封口柱。更為優選的，所述內模的底部、外模的活動模板上設置有圓弧形凹坑。本發明的利用液壓機械在機制模具中壓制空腹構件，通過高強液壓推動內模擠壓外模內製作空腹構件的乾性無機膠凝材料，壓製成形後通過脫模裝置迅速將壓制的空腹構件取出；為了實現一模多用，相應專門設置了活動封口板，通過調節活動封口板的位置達到製作不同高度規格的空腹箱體的目的；內模和外模相應可以增設內凹的孔和外凸的柱，壓製成型後的空腹構件可以形成澆注用孔洞；同時，活動封口板的斷面設置為平面、斜面或變形面，方便利用該模具製作的不同接口面的構件，不同構件通過匹配的接口組合成所需的空腹構件；此外，模具的轉角部位設置成斜面或弧形面，製成後的空腹構件在空腹樓蓋澆注時可以減輕承受的側壓力，還可以增大空腹構件同現澆砼之間的接觸面積；外模底部設置的槽模可以使得壓製成型的空腹構件表面具有凹槽，在空腹樓蓋澆注時凹槽中可以防止樓蓋補暖用的電熱管；側面孔洞、活動封堵柱可以使壓制形成後的空腹構件側壁留有預留孔洞，樓蓋澆注時可以打通孔洞用管道連通，形成空調風能的流通通道。採用本發明專利的技術方案壓制空腹構件，利用機械化生產，削減了空腹構件的生產時間，提高了生產效率，幹凝材料壓製成型的空腹構件即時可以脫模，使得空腹構件生產和脫模時間由手工生產的4小時縮短至1分鐘左右，且壓製成型的的空腹構件產品標準，密度大，強度大， 外形美觀，實現了工業化、機械化生產。
圖1是本發明模具系統的各部件結構示意圖。壓力機械1包括壓模用液壓機101、 脫模用液壓機102、壓板103、底座104、頂柱105，底座104上預留有頂柱105穿過的孔洞 106。內模2為方形多面體。外模3包括周圍側模板301、底模板302、活動模板303，底模板 302上預留有孔洞304。封口板4為一實心環形塊。脫模裝置5用於空腹構件壓製成型後脫模用。圖2是本發明模具系統的各部件組裝結構截面示意圖。內模2設置在壓力機械1 的壓板103上，外模3放置在壓力機械1的底座104上，脫模裝置5放置在外模3的內側， 封口板4位於內模外側上部，外模下壓時封口板封堵內模2和外模3的間隙。圖3是本發明實施例2的示意圖，內模底部設置有內凹的孔6，外模的底模板302 上設置有外凸的柱7，柱的直徑小於孔的直徑。圖4是本發明實施例3的示意圖，孔6和柱7為喇叭形。
圖5是本發明實施例4的示意圖，封口板3上設置有四條滑動槽8，內模上設置有
滑動槽卡柱801和高度控制杆9，封口板4的斷口面為平面。 圖6是本發明實施例5的示意圖，封口板4的斷口面為斜面。圖7是本發明實施例6的示意圖，封口板4的斷口面為變形面。圖8是本發明實施例7的示意圖，內模2的外側面底部轉角部位為斜面轉角10， 外模3的活動模板303的轉角部位為斜面轉角10。圖9是本發明實施例8的示意圖，內模2的外側面底部轉角為弧形面轉角11，外模 3的活動模板303的轉角部位為弧形面轉角11。圖10是本發明實施例9的示意圖，內模2的外側有內凹的模槽12，凹槽12的橫截面為U形。圖11是本發明實施例10的示意圖，內模2的外側有內凹的模槽12，凹槽12的寬度為喇叭狀。圖12是本發明實施例11的示意圖，內模2底部設置有模槽12，活動模板303上設置有凸條，模槽和凸條的形狀大小相互匹配。圖13是本發明實施例12的示意圖，外模3側面有孔洞13、活動封口柱14，活動封口柱插入孔洞14，且伸入外模3和內模2的間隙中。圖14是本發明實施例13的示意圖，外模3的活動模板303設置有圓弧形凹坑15， 脫模裝置5相應設置有圓弧形凹坑15。圖15是本發明實施例14的示意圖，外模3的活動模板303設置有圓弧形凹坑15， 脫模裝置5相應設置有圓形缺口 16。圖16是本發明製成的空腹構件的結構示意圖。圖17是本發明製成的空腹構件的應用圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明作進一進說明。本發明的技術方案是利用壓力機械及模具製作組合空腹構件，附圖1為機制模具系統各部件單獨結構示意圖，如圖1所示，機制模具系統包括壓力機械1、內模2、外模3、封口板4和脫模裝置5。如圖1 (1)所示，壓力機械1包括壓模用液壓機101、脫模用液壓機102、壓板103、 底座104、頂柱105，底座104上預留有頂柱105穿過的孔洞106。如圖1 (2)所示，內模2 為方形多面體，工作時內模2在壓力機械帶動下擠壓外模3中的乾性膠凝材料，形成組合空腹構件中的空腔。如圖1 (3)所示外模3為一面開口的空心腔體，包括周圍側模板301、底模板302、活動模板303，底模板302上預留有孔洞304，活動模板303可以在周圍側模板301 和底模板302圍成的空間內垂直運動。如圖1 (4)所示，封口板4為一整體環形塊，設置於內模2的側面上部，在內模2下壓時，用於封堵內模2和外模3之間的間隙。此外，封口板4 還可以是四塊分板組合而成的環形塊。如圖1 (5)所示，脫模裝置5用於空腹構件壓製成型後脫模用，可採用薄鋼板或薄鋼條製成，薄鋼板或薄鋼條的厚度最佳為1.2 mm。內模、外模、封口板、均可由鋼材料等硬金屬製作而成。壓力機械101可以採用具備壓力控制系統的液壓機，根據製作空腹構件大小確定液壓機械壓力，其壓力最佳方案為大於500KN，液壓機工作檯面大於0.35m2。液壓機行程大於400mm，當有效施壓時的行程速度為10mm/S。圖2為各部件組裝結構剖面示意圖，如圖2所示，脫模裝置製作空腹構件所需模具的內模2設置在壓力機械1的壓板103下，外模3放置在壓力機械1的底座104上，外模的底模板上的孔洞304和底座上的孔洞106相對應，孔洞304和孔洞106供頂柱105通過用。脫模裝置5直接貼置在外模的內側，脫模裝置5與外模3內側表面形狀相匹配。工作時壓力機械101推動內模2進入外模3的空腔內。封口板4封閉內模2和外模3之間的間隙。其中內模和外模之間距離，可以根據需要製作的空腹構件的厚度來確定，一般情況下內模與外模之間的間隙為6mm到20mm。如圖3所示，內模2和外模3上還可以依據需要設置空腹構件成孔用裝置，內模 2的底部設置有內凹的孔6，外模3的底模板302上設置有與孔6相對應的、外凸的柱7，活動模板303和脫模裝置5上相應也預留有供柱7通過的孔洞，其中柱7的直徑小於孔6的直徑。壓制空腹構件時，壓力機械推動內模2向下壓，柱7相應進入孔6的空間內，乾性膠凝材料在孔6和柱7的間隙內形成空腹構件的貫穿孔洞19的壁。根據需要，還可以在孔6 內另外設置圓環形活動封口板，圓形活動活動封口板可以控制空腹構件貫穿孔洞內壁的高度。如圖4所示，內凹的孔6還可以為喇叭形孔，其底部孔徑大於頂部孔徑，外凸的柱 7為喇叭形柱，其底部柱徑大於頂部柱。孔6和柱7採用此種形狀時，二者間隙間形成的孔洞壁上部直徑小底部直徑大，壓制完畢後壓力機械帶動內模2上升時使得內模2和空腹構件的孔洞內壁容易分離，也使得脫模時空腹構件的貫穿孔洞壁容易和柱7進行分離。根據需要，還可以在孔6內設置圓環形活動封口板，圓形活動封口板可以控制空腹構件的貫穿孔洞19內壁的高度。圖5 (1)為內模2的主視圖，圖5 (2)為內模2的剖面圖，如圖5所示，封口板4 為活動封口板，封口板4四個側面方向上各設置有一條滑動槽8，內模四個外側面垂直方向上設置有滑動槽卡柱801，滑動槽卡柱801插入滑動槽8內，封口板4可以順著滑動槽卡柱 801在垂直方向活動，此外同時還設置有高度控制杆9，高度控制杆9位於封口板4的上部， 封口板4垂直活動至高度控制杆9時到達設定高度。封口板4的斷口面為平面。如圖6所示，封口板4的斷口面為斜面，其中圖6 (2)和圖6 (3)中封口板4的斷口面的斜面相互匹配吻合。如圖7所示，封口板4的斷口面為變形面，其中圖6 (2)和圖6 (3)中封口板4的斷口面的變形面相互匹配吻合。在空腹模殼構件壓制時，乾性膠凝材料在壓力下沿著內模2和外模3的間隙上升， 直至推動封口板4至高度控制杆9位置，乾性膠凝材料依封口板4斷口面的形狀形成接口面，空腹構件壓製成型後，在使用時將接口面匹配的空腹構件疊合即形成完整封閉的空腹構件。如圖8所示，內模2的外側面底部轉角部位，以及外模3的活動模板303的底部轉角部位為斜面轉角10 ；如圖9所示，內模2的外側面底部轉角部位，以及外模3的活動模板303的底部轉角部位為弧形面轉角11，內模2的外側面與外模3內側面的轉角部位的傾斜度或弧度相匹配或者有差異。當對模具進行此種改進後，壓製成型後的空腹構件在轉角部位可以形成斜面或弧形面，斜面或弧形面既可以有效地減少空腹構件的有效受側壓力高度、有利於減少製作空腹構件原材料的用料、又減少了現澆空腹樓蓋澆注砼時對空腹構件的側壓力、還有利於砼順著轉角滲入到空腹構件底面流動。如圖10所示，內模2的外側設置有四條內凹的模槽12，模槽的橫截面形狀可以依據需求靈活選擇，優選的形狀為U形。模槽的寬度也可以根據需求靈活選擇，優選的模槽的上部寬度小於下部寬度，形成半喇叭狀，如圖11所示。在內模側面設置模槽12後可以在壓製成型的空腹構件的側壁上形成增強砼側壓力的內肋。如圖12(1)所示，內模2底部外側設置有兩條模槽12，同時在外模3活動模板303 上設置有兩條方向、大小與模槽12相匹配的凸條20，壓制形成的後的空腹構件在外表面形成凹槽，空腹構件應用到空腹樓蓋澆注時，可以在凹槽中放置節能樓蓋的電熱補能管。
如圖12 (2)所示，內模2底部外側設置有四條井字形交叉的模槽12，同時在外模3活動模板303上設置有四條方向、大小與模槽12相匹配的井字形交叉的凸條20，壓製成型後的空腹構件表面相應形成井字形凹槽，空腹構件應用到空腹樓蓋澆注時，可以在凹槽中放置節能樓蓋的電熱補能管。如圖13所示，外模3側面上鑄有孔洞13和封閉孔洞用活動封口柱14，活動封口柱14插入孔洞13並伸入外模3和內模2之間的間隙，這樣壓制形成的空腹構件側面就相應留有開口或半封閉的短管連接用孔211。空腹構件應用到現澆樓蓋後，樓蓋澆注時可以打通空腹構件半封閉孔洞，用短管穿過肋梁或梁，穿過肋梁或主梁連通相鄰的空腹構件，形成空調風能的流通通道。空調風能在空腹構件、空腹樓蓋中輸送和流通，空腹樓蓋成為能量散發器，空腹箱體成為傳輸能量的通道。如圖14 (2)所示，外模3活動模板303設置有圓弧形凹坑15。如圖14 (1)所示脫模裝置5在圓弧突起部位相應也設置有圓弧形凹坑15。此外，脫模裝置5中央還預留有底模板302上設置的外凸的柱7通過的孔洞。壓製成型後的空腹構件在底部相應形成圓弧形突起，在進行空腹樓蓋澆注時，圓弧形突起可以在空腹構件下部和樓面模板之間形成空間，作為現澆混凝土的流通通道。如圖15 (2)所示，外模3活動模板303分別設置有圓弧形凹坑15。如圖15 (1) 所示脫模裝置5在圓弧突起部位相應設置有圓形缺口 16，此外，脫模裝置5中央還預留有底模板302上設置的外凸的柱7通過的孔洞。壓製成型後的空腹構件在底部相應形成圓弧形突起，在進行空腹樓蓋澆注時，圓弧形突起可以在空腹構件下部和樓面模板之間形成空間， 作為現澆混凝土的流通通道。圖16為利用本發明製成的空腹構件示意圖，如圖16 (1)所示，製成的空腹構件無澆注用孔洞，周圍側壁的接口面為平面，兩個半邊箱體在結合部位21疊合後即形成封閉的空腹構件22 ；如圖16 (2)所示，製成的空腹構件22包含澆注用的貫穿孔洞19，孔洞位於構件的中間部位，周圍側壁的接口面為斜面，兩個半邊箱體在結合部位21疊合後即形成封閉的空腹構件22，空腹構件的轉角部位為斜面轉角10或弧形轉角11 ；如圖16 (3)所示，製成的空腹構件包含澆注用孔洞19，孔洞位於構件的中間部位，周圍側壁的接口面為變形面，箱體的上表面包含放置電熱補能管的凹槽，箱體下表面有圓弧形突起，箱體側面包含短管連接用孔211，半邊箱體在結合部位21疊合後即形成封閉的空腹構件22，空腹構件的轉角部位為斜面轉角10。圖17為利用本發明製成的空腹構件應用圖，即空腹構件使用到空腹樓蓋中的結構截面示意圖，如圖17 (1)所示，為空腹樓蓋「T」型受力截面圖，架設好樓蓋模板後，綁紮肋梁和主梁鋼筋對，然後安放空腹構件22，空腹構件可以是包含貫穿孔洞19或者不包含貫穿孔洞19的產品，空腹構件的轉角部位可以是斜面轉角10，再綁紮上翼緣鋼筋25，進行抗浮處理和預留預埋，最後現場澆注混凝土，形成「T」型受力的空腹樓蓋。如圖17 (2)所示，為空腹樓蓋「工」型受力截面圖，架設好樓蓋模板後鋪設綁紮下翼緣鋼筋沈，綁紮肋梁和主梁鋼筋對，然後安放空腹構件22，空腹構件可以是包含貫穿孔洞19或者不包含貫穿孔洞19的產品，空腹構件的轉角部位可以是斜面轉角10，再綁紮上翼緣鋼筋25，進行抗浮處理和預留預埋，最後現場澆注混凝土，形成「T」型受力的空腹樓蓋。如圖17 (3)所示，為空腹樓蓋「T」型受力截面圖，架設好樓蓋模板後鋪設抗裂鋼絲網23，綁紮肋梁和主梁鋼筋 24，安放空腹構件22 (該空腹構件包含貫穿孔洞19，下底面包含圓弧形突起，構件轉角部位為斜面轉角，空心管27穿過肋梁，連通不同的空腹構件，空腹構件22上表面有凹槽觀，可以在凹槽內安放電熱補能管四，用於樓蓋的供暖)空綁紮上翼緣鋼筋25;進行抗浮處理和預留預埋；現場澆注混凝土，形成「工」型受力的空腹樓蓋。本發明實施時，利用本機制模具系統製作空腹構件時，具體方法是內模2設置在壓力機械的壓板上，將外模3放置在壓力機械的底座上，在外模3的內側放置好脫模裝置5， 然後將乾性膠凝材料注入到外模3中，乾性膠凝材料為無機材料，無機材料由水泥、砂子或粗砂子、粉煤灰、外加劑、適量水攪拌而成，，啟動壓力機械101將內模2下壓至外模3中，封口板4封堵內模2和外模3中的間隙，壓力機械的液壓系統通過內模2向幹膠凝材料施壓， 幹膠凝材料受壓後順著內模2和外模3的間隙擴張，推動活動封口板4沿間隙上升，施壓直至活動封口板4到達高度控制杆9的位置。施壓完畢後壓力機械101上升，帶動內模2從外模3中抽離，壓力機械102向上運動，頂柱106依次穿過孔洞105、304，推動外模活動模板303上移，成型的空腹構件整體上移，然後利用脫模裝置5將成型的空腹構件從外模3中取出。再在外模3中放置新脫模裝置5，重複前面步驟進行下一空腹構件的壓制。當空腹構件體積較大時需在加乾性膠凝材料的同時添加菱形鋼絲網增強物，或者添加其他增強型材料。未固化凝結的空腹構件隨脫模裝置5在外模3中脫出後，轉移到託板上，集中運送到製品養護區進行蒸氣養護或自然養護；未固化凝結的空腹構件經過養護凝結後成為現澆空腹樓蓋非抽芯成孔的機械製品的空腹箱體。最後應當說明的是以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非對其限制， 儘管參照上述實施例對本發明進行了詳細的說明，所屬領域的普通技術人員應當理解，依然可以對本發明的具體實施方式
進行修改或者等同替換，而末脫離本發明精神和範圍的任何修改或者等同替換，其均應涵蓋在本發明的權利要求範圍當中。
權利要求
1.一種製作組合空腹構件用機制模具系統，包括壓力機械、內模、外模、封口板、脫模裝置，所述外模包含一活動模板，活動模板可以在外模中垂直運動；所述內模的側面上部設置有封口板，封口板為環形塊，封堵內模和外模之間的間隙；所述脫模裝置放置於外模的內側，脫模裝置與外模內側表面形狀相匹配。
2.如權利要求1所述的製作組合空腹構件用機制模具系統，其特徵在於所述內模底面設置有內凹的孔，所述外模的底模板上設置有與孔相對應的外凸的柱，所述柱的直徑小於孔的直徑。
3.如權利要求2所述的製作組合空腹構件用機制模具系統，其特徵在於所述內凹的孔為喇叭形孔，底部孔徑大於頂部孔徑，所述柱為喇叭形柱，底部柱徑大於頂部柱徑。
4.如權利要求1所述的製作組合空腹構件用機制模具系統，其特徵在於所述封口板為活動封口板，封口板在內模側面的垂直方向位置可以活動。
5.如權利要求1所述的製作組合空腹構件用機制模具系統，其特徵在於所述封口板斷口面為斜面、平面或變形面。
6.如權利要求1所述的製作組合空腹構件用機制模具系統，其特徵在於所述在內模底部轉角部位以及外模底部轉角部位為斜面轉角或弧形面轉角，所述內模的外側面與外模內側面的轉角部位的傾斜度或弧度相匹配。
7.如權利要求1所述的製作組合空腹構件用機制模具系統，其特徵在於所述內模外側設置有至少一條內凹的模槽。
8.如權利要求1所述的製作組合空腹構件用機制模具系統，其特徵在於所述內模的底部外側設置有至少一條模槽，外模的活動模板上分別設置有至少一條與模槽相匹配的凸^^ ο
9.如權利要求1所述的製作組合空腹構件用機制模具系統，其特徵在於所述外模的側面設置有孔洞和封閉孔洞用活動封口柱。
10.如權利要求1所述的製作組合空腹構件用機制模具系統，其特徵在於所述外模的活動模板上設置有圓弧形凹坑，脫模裝置上相應設置有圓弧形凹坑或圓形缺口。
全文摘要
本發明涉及一種製作組合空腹構件用機制模具系統，包括壓力機械、內模、外模、封口板、脫模裝置，所述外模包含一活動模板，活動模板可以在外模中垂直運動；所述內模的側面上部設置有封口板，封口板為環形塊，封堵內模和外模之間的間隙；所述脫模裝置放置於外模的內側，脫模裝置與外模內側表面形狀相匹配。本機制模具系統利用液壓機械對乾性膠凝材料進行壓制，成型後利用脫模裝置及時將壓製成型的空腹構件從模具系統中取出，可以在較短時間內完成構件的機械製作，實現空腹構件的工業化生產，且製成的空腹構件產品密度大、厚薄均勻、生產效率高，空腹構件應用到現澆空腹樓蓋中運輸方便、施工簡單。
文檔編號E04G15/06GK102225582SQ20111014018
公開日2011年10月26日 申請日期2011年5月27日 優先權日2011年5月27日
發明者王本淼, 王海崴 申請人:王本淼