一体成型铝合金建筑模板单元的制作方法

本发明涉及铝合金建筑模板技术领域，具体涉及一种一体成型的铝合金建筑模板单元的结构及成型方法。

背景技术：

建筑模板是混凝土结构工程施工的主要工具，模板技术直接影响建筑工程的质量和造价，因而它是推动建筑技术进步的一个重要内容。目前建筑模板的材料主要有：一、木模板，重量轻，通用性好；但其施工效果不好，混凝土表面一般需要二次批荡作业，另外，木模板消耗大量木材，不利环境保护。二、塑料模板，重量轻，成本相对较低，但其强度和刚度都不足。三、钢模板，强度和刚度都很好，但重量过重，不利于施工。四、铝模板，具有重量轻，强度高，重复利用率高，材料可完全回收、绿色环保等优点，近年来在我国越来越受到建筑商的青睐。

据调查，目前国内外铝模板的生产制作方法都是以铝型材或铝板材(主要是T6热处理过的铝合金6061)为原材料，通过切割、冲孔、焊接和矫形等工艺制作成型(请参阅本实用新型的附图6)，其中焊接工序最耗时、耗电。焊接铝模板具有以下几点不足：

(1)焊接铝模板的生产制作成本较高；其主要原因是：a).焊接铝模板以铝型材或铝板材等半成品为原材料，相对于铝锭原材料其价格要高得多，即焊接铝模板的原材料成本高；b).焊接铝模板的焊接工序效率很低，耗电大，导致了工序成本和能耗成本高；另外，焊接过程产生光电和烟气对环境污染较大，也不利于绿色环保。

(2)焊接铝模板的结构刚度不足，在使用过程中变形、碰伤(损)比较严重(个案调研＞25％)；其主要原因是，焊接成型的铝模板，其起加强模板结构刚度的肋板或筋板不能布置很密，否则会极大增加模板焊接工序的成本。一般情况下，铝模板在使用过程中发生的变形可通过机械矫形方式进行矫正，但如果模板产生碰损，是很难进行修复，或修复的成本很高，因而碰损严重的模板只能报废。铝模板的伤损位置绝大部分是发生在铝模板的模边和模角，特别是模角处在搬运和施工过程极易生产碰损。模边和模角一旦产生伤损，在水泥浇筑过程就易发生漏浆，影响施工质量；另外，漏浆还会大大增加拆模后的铝模板清理费用。

(3)焊接铝模板的使用成本过高。建筑铝模板工程使用的铝模板分为标准板、非标板和异型板；标准板在不同的建筑工程项目可以重复使用(重复利用率高，使用成本低)，而非标板和异型板一般不能通用，当一个建筑工程项目使用完后可能就要报废(重复利用率低，使用成本高)；因而，提高建筑模板工程的标准板使用占比是降低铝模板使用成本的最切实有效途径。焊接铝模板的标准板一般设计制作成尽可能大的面积(如400*2400mm、400*1100mm、150*2400mm等)，以减少加工时间和制作成本(大块铝模板与小块铝模板需要同样的加工工序：切割下料-冲孔-焊接-矫形等，因而就单位面积而言，大块焊接铝模板的制作成本要低于小块焊接铝模板的制作成本)；但大块标准板的尺寸跨度又太大，为了满足建筑工程的实际尺寸要求，需要大量的非标板和异型板(通常为30％左右)与其配合使用，这导致了焊接铝模板工程的整体使用成本过高。

专利号：201720132590.2公开了一种新型铝型材墙体模板，涉及建筑用铝型材结构。包括带有框板、端板和主筋的一次成型的矩形面板铸件，所述的框板、端板和主筋以及铰接在主筋上胁筋设在面板的背面，其特征是所述的主筋为梯形状的空心结构，所述的胁筋从下至上依次按一定的比例增宽密度铰接在主筋上，该专利的有益效果为：采用一次成型框体结构，主筋与胁筋采用空心管制作，从下至上按一定的比例密度设有胁筋，增加了模板底部受力的力度，使模板受力均匀牢固。

但是该专利还存在以下缺点：仅仅模板的框体结构为一体成型，其与主筋和肋筋之间为非一体成型结构，因此其模板结构强度和刚度都没有实质性提高；另外，其还需要单独地对主筋和肋筋进行二次组装或焊接，制作成本很高。

专利号：201620690933.2公开了一种铝模板结构，包括铝模板单元，所述铝模板单元包括主板和设置在所述主板两侧的连接板，所述主板包括工作面和支撑面；所述连接板包括连接侧面、工作侧面和支撑侧面；所述工作侧面与所述工作面连接形成一个光滑的表面。采用上述方案通过精密压铸技术将铝模板的工作面做成一个光滑的表面，使得浇灌成型后的墙体直接拥有一个光滑的表面。该实用新型的有益效果为：通过精密压铸技术将材料铝模板压铸之后形成一个结构强度跟现有差不多甚至更优的铝模板单元，该铝模板单元在压铸后进行一个短流程生产工艺深加工后，其工作面和工作侧面上的物理性能被改变，变得更加光滑的工作面和工作侧面使得浇灌成型后的墙面不需要进一步的整平处理就能达到建筑人员进行下一步操作的需要；并且铝模板单元的结构设置也起到了使得浇灌成型后的墙面具有平整光滑的效果。

但需要指出，通过整个说明书可知该申请中所述的精密压铸并非压力铸造，压力铸造是指使用压铸机把液态铝合金以很高的速度压射进模具腔内，并让铝液在模腔内凝固成型的工艺，而该申请是使用固态的铝板材料通过冲压机冲压成型，其完整的成型工艺还涉及到焊接等工序，生产成本也相对较高；另外，该工艺制作的铝模板，其结构刚度并没有实质性的提高。

技术实现要素：

(一)解决的技术问题

针对现有焊接铝模板的不足，本实用新型的主要目的之一是提供一种新型的铝合金建筑模板单元，大幅度地提高现有铝模板的结构刚度，从而有效地减少建筑铝模板在使用过程中产生变形，提高建筑铝模板的使用寿命。

本实用新型的另一主要目的之一是提供一种新型的铝合金建筑模板单元，能有效地减少建筑铝模板在使用过程中产生碰损程度，以提高建筑铝模板的使用寿命。

本实用新型的再一主要目的是提供一种新型铝合金建筑模板单元，使其可使用成本较低的原材料，并避免使用焊接等低效率、高能耗的工艺，大幅度降低铝模板的生产制作成本。

本实用新型的又一主要目的是提供一种新型铝合金模板单元，使其可大幅度地提高标准板在建筑铝模板工程中的使用占比，大幅度地降低建筑铝模板工程的整体使用成本。

(二)技术方案及有益效果

以上目的本实用新型通过以下技术方案予以实现：

根据本实用新型的一个优选方案，一体成型铝合金建筑模板单元，包括底板、边框、主加强筋结构体和次加强筋结构体；所述主加强筋结构体设置于底板上并与底板上的边框连接，所述主加强筋结构体的高度不小于所述边框高度的50％；所述次加强筋结构体也是设置于底板上并与所述边框和所述主加强筋结构体连接，所述次加强筋结构体的高度不大于所述边框高度的50％；所述边框上设置有用于紧固连接其他铝合金建筑模板单元的多个通孔，在所述边框的外侧还设置有起固定连接模边结构件作用或起减重作用的多个内凹结构腔体。本实用新型的铝模板通过设置的主加强筋结构体和次加强筋结构体，能够对铝合金模板结构单元的整体结构起到加强作用；又由于本实用新型的铝模板是压铸一体成型，所以主和次加强筋结构体能够设计成紧密排列结构或者交错结构，这种结构可以实现铝模板高的结构刚度和强度的同时保证低的模板重量。

铝模板在使用过程最容易发生伤损的位置之一是模边。根据本实用新型的又一优选方案，所述铝合金建筑模板单元的外侧紧固连接有模边结构件。模边结构件的材料可以是如塑料、铝合金、橡胶和不锈钢等等；模边结构件起保护铝模板的作用，若模板的模边发生伤损，只需换掉模边结构件，而不需要整个模板报废，这样可大幅度提高模板的使用寿命；所述模边结构件与所述铝合金建筑模板单元的紧固连接方法可以是如过盈配合连接、粘结和螺钉紧固等等。

根据本实用新型的另一优选方案，铝合金模板结构单元的框角设置有角加强筋结构体，所述角加强筋结构体的高度不小于所述边框高度的50％；设置角加强筋结构体可大幅度提高铝模板模角处的强度和结构刚度，减少模板在使用过程产生的变形，提高模板的使用寿命。

根据本实用新型的又一优选方案，所述的框角设置有角加强筋结构体的铝合金建筑模板单元的外侧紧固连接有模边结构件。

根据本实用新型的又一个优选方案，所述铝合金建筑模板结构单元的模角处设置有起固定连接模角结构件或模角连接件作用的内凹结构腔体。

模角也是铝模板在使用过程最容易发生伤损的位置之一。根据本实用新型的又一个优选方案，模角处设置有内凹结构腔体的所述铝合金建筑模板单元的模角处紧固连接有模角结构件；模角结构件起保护铝模板的作用，若模板的模角发生伤损，则只需换掉模角结构件，而不需整个模板报废，这样可大幅度提高模板的使用寿命。所述模角结构件的材料可以是如塑料、铝合金、橡胶和不锈钢等等；模角结构件与所述铝合金建筑模板单元的紧固连接的方法可以是如过盈配合连接、粘结和螺钉紧固等等。

根据本实用新型的又一优选方案，两个及两个以上的模角处设置有内凹结构腔体的所述铝合金建筑模板单元可通过模角连接件、螺栓和螺母紧固连接成面积更大的铝合金模板单元。通过使用所述模角连接件，可把两个及两个以上的所述铝模板单元的模角精确牢固地连接在一起，通过使用螺栓和螺母可把两个及两个以上所述铝模板单元进一步牢固地连接在一起。众所周知，按单位面积算，大块焊接铝模板的制作成本要低于小块焊接铝模板的制作成本，因而焊接铝模板的标准板一般制作成尽可能大的面积，但大块铝模板的尺寸跨度大，需要大量的非标板和异型板与其配合使用；本实用新型所揭露的一体成型铝模板，按单位面积算，大块铝模板(每模次生产的面积大，但需要大吨位压铸机，设备成本高，生产节奏相对慢些)与小块铝模板的制作成本相当(每模次生产的面积小，但只需小吨位压铸机，设备成本低，生产节奏快)，因而可以使用中小面积的标准铝模板拼接成建筑工程施工需要的各种尺寸要求的铝模板；这样可大大降低铝模板工程的非标板和异型板的使用占比，大幅度降低铝模板工程的使用成本，同时可大大缩短铝模板工程项目的生产制作时间。另外，如果铝模板在使用过程发生局部损坏，也只需局部更换，无需整块铝模板报废。

根据本实用新型的又一优选方案，两个及两个以上的所述铝合金建筑模板单元通过定位螺栓和尼龙防松螺母紧固连接成面积更大的铝合金模板单元。通过使用定位螺栓，两个及两个以上的所述铝合金建筑模板单元可以精确地连接在一起；通过使用尼龙防松螺母，两个及两个以上的所述铝合金建筑模板单元可以牢固地连接在一起，并可防止在施工过程生产松脱。

根据本实用新型的又一优选方案，所述铝合金模板结构单元是通过使用铝合金液体并应用压铸机进行压力铸造一体成型。压铸工艺一般是以铝锭和废铝为原材料，然后将熔化好的铝合金液体通过压铸机的压射系统压射到固定在压铸机上的模具中，铝合金液体在压铸模具里凝固成型，然后铸件通过压铸机的顶出系统顶出模具。压铸一体成型铝模板使用的原材料(铝锭和废铝)成本相对于目前焊接铝模板使用的原材料(铝型材或铝板材)成本要低的多；另外，压铸一体成型的铝模板也不需要焊接工序，工序简单，生产成本低、效率高，同时节能环保。

根据本实用新型的又一优选方案，所述铝合金模板结构单元是通过使用半固态铝合金浆体并应用压铸机进行压力铸造一体成型。半固态压铸一般也是以铝锭和废铝为原材料，把熔化好的铝合金液体先应用制浆工艺制成半固态浆体，再把半固态浆体通过压铸机的压射系统压射到固定在压铸机上的模具中，铝合金浆体在压铸模具里凝固成型后，铸件通过压铸机的顶出系统顶出模具。应用半固态压铸工艺生产的铝模板具有铸造缺陷少、密实度高，机械性能好等优点；半固态压铸一体成型的铝模板使用的原材料(铝锭和废铝)成本相对于目前焊接铝模板使用的原材料(铝型材或铝板材)成本也低的多；另外，半固态压铸一体成型铝模板也不需要焊接工序，工序简单，生产成本低、效率高，同时节能环保。

附图说明

图1为本实用新型实施例一的铝合金模板单元整体结构示意图；

图2为本实用新型实施例一的模边结构件的整体结构示意图；

图3为本实用新型实施例一的带有模边结构件的铝合金模板单元整体结构示意图；

图4为本实用新型实施例二的铝合金模板单元整体结构示意图；

图5为本实用新型实施例二的模角结构件的整体结构示意图；

图6为本实用新型实施例二的带有模角结构件的铝合金模板单元整体结构示意图；

图7为本实用新型实施例三的模角连接件、定位螺栓和防松螺母的整体结构示意图

图8为本实用新型实施例三的模板拼接整体结构示意图；

图9为普通焊接铝合金模板的整体结构示意图；

图中：1底板、2边框、2-1通孔、2-11通孔、2-2内凹结构腔体、2-3模角结构腔体、3主加强筋结构体、4次加强筋结构体、5角加强筋结构体、6定位螺栓、6-1定位圆柱面、7尼龙防松螺母、8模边结构件、8-1凸起结构体、9模角结构件、9-1模角连接件、10通孔、11螺纹孔、11-1螺纹孔、12螺钉。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例一：

图1示出本实用新型的一优选的一体成型铝模板的结构：一体成型铝合金建筑模板单元，包括底板1、边框2、主加强筋结构体3和次加强筋结构体4；所述主加强筋结构体3设置于底板1上并与所述边框2连接，所述主加强筋结构体3的高度与边框2的高度相等；所述次加强筋结构体4也是设置于底板1上并与所述边框2和所述主加强筋结构体3连接，所述次加强筋结构体4的高度为所述边框高度的25％；所述铝合金模板结构单元的框角还设置有角加强筋结构体5，所述角加强筋结构体5的高度与所述边框2高度相等；所述边框2上设置有用于紧固连接其他铝合金建筑模板单元的多个通孔2-1，在所述边框2的外侧还设置有起固定模边结构件8作用的多个内凹结构腔体2-2；这种结构可以实现铝模板高的结构强度和结构刚度，同时保证低的模板重量。本实例的所述铝合金模板结构单元是通过使用铝合金液体并应用压铸机进行压力铸造一体成型；压铸一体成型的铝模板不需要焊接工序，具有原材料成本低、工序简单，制作成本低、效率高，节能环保等优点。

图2示出本实施例的模边结构件8的整体结构示意图：模边结构件8的材料为尼龙塑料，具有耐磨和耐碱的特点；模边结构件8上设置有与图1铝合金建筑模板单元的多个内凹结构腔体2-2相对应的多个凸起结构体8-1，以及设置有与图1铝合金建筑模板单元的多个通孔2-1相对应的多个通孔2-11，以便于紧固连接其他的铝合金建筑模板单元。

图3示出本实施例的带有模边结构件8的铝合金模板单元整体结构示意图：模边结构件8上的凸起结构体8-1已固定在铝合金建筑模板单元的内凹结构腔体2-2内，同时使用强力胶让模边结构件8紧紧粘结在所述铝合金建筑模板单元的侧面上。模边结构件8起保护所述铝合金建筑模板单元的作用，若模边结构件8发生伤损，只需换个新的，而不需要整个模板报废，这样可大幅度提高所述铝合金建筑模板单元的使用寿命。

实施例2：

图4示出本实用新型的另一优选的一体成型铝模板的结构：一体成型铝合金建筑模板单元，包括底板1、边框2、主加强筋结构体3和次加强筋结构体4；所述主加强筋结构体3设置于底板1上并与所述边框2连接，所述主加强筋结构体3的高度与边框2的高度相等；所述次加强筋结构体4也是设置于底板1上并与所述边框2和所述主加强筋结构体3连接，所述次加强筋结构体4的高度为所述边框高度的20％；所述铝合金模板结构单元的模角还设置有起固定模角结构件9作用的四个模角结构腔体2-3，所述模角结构腔体2-3的高度与所述边框2高度相等；所述模角结构腔体2-3上还设置有通孔10以便于安装螺钉；所述边框2上设置有用于紧固连接其他铝合金建筑模板单元的多个通孔2-1，在所述边框2的外侧还设置有起减重作用的多个内凹结构腔体2-2；这种结构可以实现铝模板高的结构强度和结构刚度，同时保证低的模板重量。本实例的所述铝合金模板结构单元是通过使用半固态铝合金浆体并应用压铸机进行压力铸造一体成型；半固态压铸一体成型的铝模板不需要焊接工序，具有原材料成本低、机械强度高、工序简单，制作成本低、效率高，节能环保等优点。

图5示出本实施例的模角结构件9的整体结构示意图：模角结构件9的材料为高强度铝合金，模角结构件9的外形设置与图4的铝合金建筑模板单元模角的模角结构腔体2-3的形状相对应，以便与相互配合。模角结构件9上还设置有螺纹孔11便于紧固安装螺钉。

图6示出本实施例的带有模角结构件9的铝合金模板单元整体结构示意图：模角结构件9已镶嵌在铝合金建筑模板单元的模角结构腔体2-3内，同时使用螺钉12让模角结构件9牢固地与所述铝合金建筑模板单元连接在一起。模角结构件9起保护所述铝合金建筑模板单元的作用，若模边结构件8发生伤损，只需换个新的，而不需要整个模板报废，这样可大幅度提高所述铝合金建筑模板单元的使用寿命。

实施例3：

图7示出本实用新型的优选的模角连接件9-1、定位螺栓6和尼龙防松螺母7的整体结构示意图：本实施例的模角结构件9-1的材料为不锈钢，具有高强度和耐腐蚀的特点；本实施例的模角连接件9-1具有对称结构，其一半的外形设置与实施例2中的图5的模角结构件9的外形设置一样，这样可以把两片模角处设置有相对应的内凹结构腔体的铝合金建筑模板单元的模角精确且牢固地连接在一起，模角连接件9-1上还设置有螺纹孔11-1便于紧固安装螺钉。定位螺栓6具有定位圆柱面6-1以保证两片所述铝模板精确地连接在一起；尼龙防松螺母7可有效防止两片拼接好的铝模板在使用过程生产松脱。

图8示出本实用新型的一优选的模板拼接整体结构示意图：模角连接件9-1已镶嵌在两片铝合金建筑模板单元的模角结构腔体2-3内，同时使用螺钉12-1让模角连接件9-1牢固地把两片所述铝合金建筑模板单元精密地连接在一起。本实施例还通过使用定位螺栓6把所述的两片铝合金建筑模板单元进一步精确地连接在一起，并通过使用尼龙防松螺母7把所述的两片铝合金建筑模板单元进一步牢固地连接在一起。通过以上的连接，两片连接在一起的铝合金建筑模板单元非常牢固可靠，另外，使用合适的工具两片连接在一起的铝合金建筑模板单元也易于拆开和重拼。图8还示出两片连接在一起的铝合金建筑模板单元的其他模角还镶嵌有模角结构件9以保护所述铝合金建筑模板单元的模角。

上述实施例一中，铝合金建筑模板结构单元可设置为396*396*35mm规格，侧边设置的模边结构件8为400*2*35mm规格，模边结构件8与铝合金建筑模板单元结合后为400*400*35mm规格；该单元在实际使用时可在工厂内按需要拼接成更大的结构单元，如2400*400*35mm结构单元，然后运到施工现场安装成建筑模型进行混凝土浇注，当施工结束后可再运回工厂进行拆分并重装成如2000*400*35mm结构单元以满足新的建筑工程的尺寸要求，这样可极大地提高铝模板的标准板使用占比。如果模边结构件8发生碰损，换掉模边结构件即可，无需整个模板报废。

上述实施例三中，铝合金建筑模板结构单元可设置为400*400*35mm规格，两片模板拼接在一起后为800*400*35mm规格；该单元在实际使用时可在工厂内按需要拼接成更大的结构单元，如1600*400*35mm结构单元，然后运到施工现场安装成建筑模型进行混凝土浇注，当施工结束后可再运回工厂对其模角进行拆分并加装成如2400*400*35mm结构单元以满足新的建筑工程的尺寸要求，这样可极大地提高铝模板的标准板使用占比。如果模角结构件9发生碰损，换掉模角结构件即可，无需整个模板报废。

应当认识到，本实用新型的可替换的其他实施例对于本领域的技术人员是显而易见的。然而，本实用新型的范围并不限于以上的所描述的实施例，而是仅仅由本实用新型的权利要求中所给出的内容限定。