一种制作组合空腹构件用机制模具系统的制作方法

专利名称：一种制作组合空腹构件用机制模具系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种制作建筑材料的机械模件，具体涉及一种现浇空腹楼盖中组合空腹构件用机制模具系统。
背景技术：
目前现浇楼盖中都放置有很多薄壁箱体，利用放置的薄壁箱体形成现浇空腹楼盖的空心层，但是目前薄壁箱体采用手工制作产品质量差，几何尺寸产生偏差和厚薄不勻， 产品密实度不强易破损，满足不了设计与施工要求，且生产效率低，不能形成工业化生产。如发明人申报的ZL02282207. 0 “薄壁箱体现浇空腹板用薄壁箱体”专利，采用组合模具手工制作空腹构件，虽然达到设计施工要求，促进了空腹楼盖的迅速发展，但只能手工生产效率低。为进一步完善薄壁箱体制作，发明人又申报了 ZL200810132770.6 “一种制作现浇空腹楼盖中空腹构件的模具与方法”专利，制成的空腹构件增强了强度，提高了工效，但由于不是采用机械挤压成型，产品密度不大，且手工制作空腹构件的无机胶凝材料需要有一定的流动性，含水量大，要等到无机胶凝材料发生固化反应凝结后才能脱模，一套模具的利用周期大于4小时，模具、场地占有量大，模具成本大，达不到工业化生产的要求，脱模后的空腹构件是整体构件，占用的空间大和笨重，不利于装卸和运输。发明人还申报的ZL200910131643. 9 “一种具有储存和循环热能的现浇空腹楼盖及其制作方法”专利， 利用空腹构件作为现浇空腹楼盖的循环热能的通道，但现有手工生产的空腹构件技术只能达到外壁表面光滑，但内壁不平整和不洁净，导致循环热能时有阻力和循环的热能不洁净。 由于现有技术中手工生产空腹构件的诸多弊端，研制一种能机械化生产空腹构件的模具系统已经成为急需。

发明内容
为了解决制约现浇空腹楼盖迅速发展的问题，克服目前空腹构件采用作坊式生产，产能不高，薄壁箱体、空腹构件密度不大易损坏、不能实现大规模的工业化生产和机械化生产，空腹构件腹腔内不光滑洁净，空腹构件是整体构件占用的空间大和笨重，不利于装卸和运输，不利于利用空腹构件循环热能，关键是解决利用机制模具进行空腹构件的机械化生产，改善空腹构件性能、减轻劳动强度、提高产能效率。本发明提供一种生产速度快、 产品质量高，机械化挤压成型生产空腹构件的机制模具系统。本发明的技术方案如下，一种制作组合空腹构件用机制模具系统，包括压力机械、 内模、外模、封口板、脱模装置，所述内模底面设置有内凹的孔，所述外模的底模板上设置有与孔相对应的外凸的柱，所述柱的直径小于孔的直径；所述外模包含一活动模板，活动模板可以在外模中垂直运动；所述内模的侧面上部设置有封口板，封口板为环形块，封堵内模和外模之间的间隙；所述脱模装置放置于外模的内侧，脱模装置与外模内侧表面形状相匹配。更为优选的，所述内凹的孔为喇叭形孔，底部孔径大于顶部孔径，所述柱为喇叭形柱，底部柱径大于顶部柱径。
更为优选的，所述封口板为活动封口板，封口板在内模侧面的垂直方向位置可以活动。更为优选的，所述封口板断口面为斜面、平面或变形面。更为优选的，所述在内模底部转角部位以及外模底部转角部位为斜面转角或弧形面转角，所述内模的外侧面与外模内侧面的转角部位的倾斜度或弧度相匹配。更为优选的，所述内模外侧设置有至少一条内凹的模槽。更为优选的，所述内模的底部外侧设置有至少一条模槽，外模的活动模板上分别设置有至少一条与模槽相匹配的凸条。更为优选的，所述外模侧面设置有孔洞和封闭孔洞用活动封口柱。更为优选的，所述外模的活动模板上设置有圆弧形凹坑，脱模装置上相应设置有圆弧形凹坑或圆形缺口。更为优选的，所述内模和外模之间的间隙距离大于等于6mm小于等于20mm。本发明的利用液压机械在机制模具中压制空腹构件，通过高强液压推动内模挤压外模内制作空腹构件的干性无机胶凝材料，压制成形后通过脱模装置迅速将压制的空腹构件取出；为了实现一模多用，相应专门设置了活动封口板，通过调节活动封口板的位置达到制作不同高度规格的空腹箱体的目的；内模和外模相应可以增设内凹的孔和外凸的柱，压制成型后的空腹构件可以形成浇注用孔洞；同时，活动封口板的断面设置为平面、斜面或变形面，方便利用该模具制作的不同接口面的构件，不同构件通过匹配的接口组合成所需的空腹构件；此外，模具的转角部位设置成斜面或弧形面，制成后的空腹构件在空腹楼盖浇注时可以减轻承受的侧压力，还可以增大空腹构件同现浇砼之间的接触面积；外模底部设置的槽模可以使得压制成型的空腹构件表面具有凹槽，在空腹楼盖浇注时凹槽中可以防止楼盖补暖用的电热管；侧面孔洞、活动封堵柱可以使压制形成后的空腹构件侧壁留有预留孔洞，楼盖浇注时可以打通孔洞用管道连通，形成空调风能的流通通道。采用本发明专利的技术方案压制空腹构件，利用机械化生产，削减了空腹构件的生产时间，提高了生产效率，干凝材料压制成型的空腹构件即时可以脱模，使得空腹构件生产和脱模时间由手工生产的4小时缩短至1分钟左右，且压制成型的的空腹构件产品标准，密度大，强度大， 外形美观，实现了工业化、机械化生产。


图1是本发明模具系统的各部件结构示意图。压力机械1包括压模用液压机 101、脱模用液压机102、压板103、底座104、顶柱105，底座104上预留有顶柱105穿过的孔洞106。内模2为方形多面体。外模3包括周围侧模板301、底模板302、活动模板303，底模板302上预留有孔洞304。封口板4为一实心环形块。脱模装置5用于空腹构件压制成型后脱模用。图2是本发明模具系统的各部件组装结构截面示意图。内模2设置在压力机械 1的压板103上，外模3放置在压力机械1的底座104上，脱模装置5放置在外模3的内侧， 封口板4位于内模外侧上部，外模下压时封口板封堵内模2和外模3的间隙。图3是本发明实施例2的示意图，内模底部设置有内凹的孔6，外模的底模板302 上设置有外凸的柱7，柱的直径小于孔的直径。
图4是本发明实施例3的示意图，孔6和柱7为喇叭形。图5是本发明实施例4的示意图，封口板3上设置有四条滑动槽8，内模上设置有滑动槽卡柱801和高度控制杆9，封口板4的断口面为平面。 图6是本发明实施例5的示意图，封口板4的断口面为斜面。图7是本发明实施例6的示意图，封口板4的断口面为变形面。图8是本发明实施例7的示意图，内模2的外侧面底部转角部位为斜面转角10， 外模3的活动模板303的转角部位为斜面转角10。图9是本发明实施例8的示意图，内模2的外侧面底部转角为弧形面转角11，外模 3的活动模板303的转角部位为弧形面转角11。图10是本发明实施例9的示意图，内模2的外侧有内凹的模槽12，凹槽12的横截面为U形。图11是本发明实施例10的示意图，内模2的外侧有内凹的模槽12，凹槽12的宽度为喇叭状。图12是本发明实施例11的示意图，内模2底部设置有模槽12，活动模板303上设置有凸条，模槽和凸条的形状大小相互匹配。图13是本发明实施例12的示意图，外模3侧面有孔洞13、活动封口柱14，活动封口柱插入孔洞14，且伸入外模3和内模2的间隙中。图14是本发明实施例13的示意图，外模3的活动模板303设置有圆弧形凹坑15， 脱模装置5相应设置有圆弧形凹坑15。图15是本发明实施例14的示意图，外模3的活动模板303设置有圆弧形凹坑15， 脱模装置5相应设置有圆形缺口 16。图16是本发明制成的空腹构件的结构示意图。图17是本发明制成的空腹构件的应用图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明作进一进说明。本发明的技术方案是利用压力机械及模具制作组合空腹构件，附图1为机制模具系统各部件单独结构示意图，如图1所示，机制模具系统包括压力机械1、内模2、外模3、封口板4和脱模装置5。如图1 (1)所示，压力机械1包括压模用液压机101、脱模用液压机102、压板103、 底座104、顶柱105，底座104上预留有顶柱105穿过的孔洞106。如图1 (2)所示，内模2 为方形多面体，工作时内模2在压力机械带动下挤压外模3中的干性胶凝材料，形成组合空腹构件中的空腔。如图1 (3)所示外模3为一面开口的空心腔体，包括周围侧模板301、底模板302、活动模板303，底模板302上预留有孔洞304，活动模板303可以在周围侧模板301 和底模板302围成的空间内垂直运动。如图1 (4)所示，封口板4为一整体环形块，设置于内模2的侧面上部，在内模2下压时，用于封堵内模2和外模3之间的间隙。此外，封口板4 还可以是四块分板组合而成的环形块。如图1 (5)所示，脱模装置5用于空腹构件压制成型后脱模用，可采用薄钢板或薄钢条制成，薄钢板或薄钢条的厚度最佳为1.2 mm。内模、外模、封口板、均可由钢材料等硬金属制作而成。压力机械101可以采用具备压力控制系统的液压机，根据制作空腹构件大小确定液压机械压力，其压力最佳方案为大于500KN，液压机工作台面大于0.35m2。液压机行程大于400mm，当有效施压时的行程速度为10mm/S。图2为各部件组装结构剖面示意图，如图2所示，脱模装置制作空腹构件所需模具的内模2设置在压力机械1的压板103下，外模3放置在压力机械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相对应，孔洞304和孔洞106供顶柱105通过用。脱模装置5直接贴置在外模的内侧，脱模装置5与外模3内侧表面形状相匹配。工作时压力机械101推动内模2进入外模3的空腔内。封口板4封闭内模2和外模3之间的间隙。其中内模和外模之间距离，可以根据需要制作的空腹构件的厚度来确定，一般情况下内模与外模之间的间隙为6mm到20mm。如图3所示，内模2和外模3上还可以依据需要设置空腹构件成孔用装置，内模 2的底部设置有内凹的孔6，外模3的底模板302上设置有与孔6相对应的、外凸的柱7，活动模板303和脱模装置5上相应也预留有供柱7通过的孔洞，其中柱7的直径小于孔6的直径。压制空腹构件时，压力机械推动内模2向下压，柱7相应进入孔6的空间内，干性胶凝材料在孔6和柱7的间隙内形成空腹构件的贯穿孔洞19的壁。根据需要，还可以在孔6 内另外设置圆环形活动封口板，圆形活动活动封口板可以控制空腹构件贯穿孔洞内壁的高度。如图4所示，内凹的孔6还可以为喇叭形孔，其底部孔径大于顶部孔径，外凸的柱 7为喇叭形柱，其底部柱径大于顶部柱。孔6和柱7采用此种形状时，二者间隙间形成的孔洞壁上部直径小底部直径大，压制完毕后压力机械带动内模2上升时使得内模2和空腹构件的孔洞内壁容易分离，也使得脱模时空腹构件的贯穿孔洞壁容易和柱7进行分离。根据需要，还可以在孔6内设置圆环形活动封口板，圆形活动封口板可以控制空腹构件的贯穿孔洞19内壁的高度。图5 (1)为内模2的主视图，图5 (2)为内模2的剖面图，如图5所示，封口板4 为活动封口板，封口板4四个侧面方向上各设置有一条滑动槽8，内模四个外侧面垂直方向上设置有滑动槽卡柱801，滑动槽卡柱801插入滑动槽8内，封口板4可以顺着滑动槽卡柱 801在垂直方向活动，此外同时还设置有高度控制杆9，高度控制杆9位于封口板4的上部， 封口板4垂直活动至高度控制杆9时到达设定高度。封口板4的断口面为平面。如图6所示，封口板4的断口面为斜面，其中图6 (2)和图6 (3)中封口板4的断口面的斜面相互匹配吻合。如图7所示，封口板4的断口面为变形面，其中图6 (2)和图6 (3)中封口板4的断口面的变形面相互匹配吻合。在空腹模壳构件压制时，干性胶凝材料在压力下沿着内模2和外模3的间隙上升， 直至推动封口板4至高度控制杆9位置，干性胶凝材料依封口板4断口面的形状形成接口面，空腹构件压制成型后，在使用时将接口面匹配的空腹构件叠合即形成完整封闭的空腹构件。如图8所示，内模2的外侧面底部转角部位，以及外模3的活动模板303的底部转角部位为斜面转角10 ；如图9所示，内模2的外侧面底部转角部位，以及外模3的活动模板303的底部转角部位为弧形面转角11，内模2的外侧面与外模3内侧面的转角部位的倾斜度或弧度相匹配或者有差异。当对模具进行此种改进后，压制成型后的空腹构件在转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减少空腹构件的有效受侧压力高度、有利于减少制作空腹构件原材料的用料、又减少了现浇空腹楼盖浇注砼时对空腹构件的侧压力、还有利于砼顺着转角渗入到空腹构件底面流动。如图10所示，内模2的外侧设置有四条内凹的模槽12，模槽的横截面形状可以依据需求灵活选择，优选的形状为U形。模槽的宽度也可以根据需求灵活选择，优选的模槽的上部宽度小于下部宽度，形成半喇叭状，如图11所示。在内模侧面设置模槽12后可以在压制成型的空腹构件的侧壁上形成增强砼侧压力的内肋。如图12(1)所示，内模2底部外侧设置有两条模槽12，同时在外模3活动模板303 上设置有两条方向、大小与模槽12相匹配的凸条20，压制形成的后的空腹构件在外表面形成凹槽，空腹构件应用到空腹楼盖浇注时，可以在凹槽中放置节能楼盖的电热补能管。
如图12 (2)所示，内模2底部外侧设置有四条井字形交叉的模槽12，同时在外模3活动模板303上设置有四条方向、大小与模槽12相匹配的井字形交叉的凸条20，压制成型后的空腹构件表面相应形成井字形凹槽，空腹构件应用到空腹楼盖浇注时，可以在凹槽中放置节能楼盖的电热补能管。如图13所示，外模3侧面上铸有孔洞13和封闭孔洞用活动封口柱14，活动封口柱14插入孔洞13并伸入外模3和内模2之间的间隙，这样压制形成的空腹构件侧面就相应留有开口或半封闭的短管连接用孔211。空腹构件应用到现浇楼盖后，楼盖浇注时可以打通空腹构件半封闭孔洞，用短管穿过肋梁或梁，穿过肋梁或主梁连通相邻的空腹构件，形成空调风能的流通通道。空调风能在空腹构件、空腹楼盖中输送和流通，空腹楼盖成为能量散发器，空腹箱体成为传输能量的通道。如图14 (2)所示，外模3活动模板303设置有圆弧形凹坑15。如图14 (1)所示脱模装置5在圆弧突起部位相应也设置有圆弧形凹坑15。此外，脱模装置5中央还预留有底模板302上设置的外凸的柱7通过的孔洞。压制成型后的空腹构件在底部相应形成圆弧形突起，在进行空腹楼盖浇注时，圆弧形突起可以在空腹构件下部和楼面模板之间形成空间，作为现浇混凝土的流通通道。如图15 (2)所示，外模3活动模板303分别设置有圆弧形凹坑15。如图15 (1) 所示脱模装置5在圆弧突起部位相应设置有圆形缺口 16，此外，脱模装置5中央还预留有底模板302上设置的外凸的柱7通过的孔洞。压制成型后的空腹构件在底部相应形成圆弧形突起，在进行空腹楼盖浇注时，圆弧形突起可以在空腹构件下部和楼面模板之间形成空间， 作为现浇混凝土的流通通道。图16为利用本发明制成的空腹构件示意图，如图16 (1)所示，制成的空腹构件无浇注用孔洞，周围侧壁的接口面为平面，两个半边箱体在结合部位21叠合后即形成封闭的空腹构件22 ；如图16 (2)所示，制成的空腹构件22包含浇注用的贯穿孔洞19，孔洞位于构件的中间部位，周围侧壁的接口面为斜面，两个半边箱体在结合部位21叠合后即形成封闭的空腹构件22，空腹构件的转角部位为斜面转角10或弧形转角11 ；如图16 (3)所示，制成的空腹构件包含浇注用孔洞19，孔洞位于构件的中间部位，周围侧壁的接口面为变形面，箱体的上表面包含放置电热补能管的凹槽，箱体下表面有圆弧形突起，箱体侧面包含短管连接用孔211，半边箱体在结合部位21叠合后即形成封闭的空腹构件22，空腹构件的转角部位为斜面转角10。
图17为利用本发明制成的空腹构件应用图，即空腹构件使用到空腹楼盖中的结构截面示意图，如图17 (1)所示，为空腹楼盖“T”型受力截面图，架设好楼盖模板后，绑扎肋梁和主梁钢筋对，然后安放空腹构件22，空腹构件可以是包含贯穿孔洞19或者不包含贯穿孔洞19的产品，空腹构件的转角部位可以是斜面转角10，再绑扎上翼缘钢筋25，进行抗浮处理和预留预埋，最后现场浇注混凝土，形成“T”型受力的空腹楼盖。如图17 (2)所示，为空腹楼盖“工”型受力截面图，架设好楼盖模板后铺设绑扎下翼缘钢筋沈，绑扎肋梁和主梁钢筋对，然后安放空腹构件22，空腹构件可以是包含贯穿孔洞19或者不包含贯穿孔洞19的产品，空腹构件的转角部位可以是斜面转角10，再绑扎上翼缘钢筋25，进行抗浮处理和预留预埋，最后现场浇注混凝土，形成“T”型受力的空腹楼盖。如图17 (3)所示，为空腹楼盖“T”型受力截面图，架设好楼盖模板后铺设抗裂钢丝网23，绑扎肋梁和主梁钢筋 24，安放空腹构件22 (该空腹构件包含贯穿孔洞19，下底面包含圆弧形突起，构件转角部位为斜面转角，空心管27穿过肋梁，连通不同的空腹构件，空腹构件22上表面有凹槽观，可以在凹槽内安放电热补能管四，用于楼盖的供暖)空绑扎上翼缘钢筋25;进行抗浮处理和预留预埋；现场浇注混凝土，形成“工”型受力的空腹楼盖。本发明实施时，利用本机制模具系统制作空腹构件时，具体方法是内模2设置在压力机械的压板上，将外模3放置在压力机械的底座上，在外模3的内侧放置好脱模装置5， 然后将干性胶凝材料注入到外模3中，干性胶凝材料为无机材料，无机材料由水泥、砂子或粗砂子、粉煤灰、外加剂、适量水搅拌而成，，启动压力机械101将内模2下压至外模3中，封口板4封堵内模2和外模3中的间隙，压力机械的液压系统通过内模2向干胶凝材料施压， 干胶凝材料受压后顺着内模2和外模3的间隙扩张，推动活动封口板4沿间隙上升，施压直至活动封口板4到达高度控制杆9的位置。施压完毕后压力机械101上升，带动内模2从外模3中抽离，压力机械102向上运动，顶柱106依次穿过孔洞105、304，推动外模活动模板303上移，成型的空腹构件整体上移，然后利用脱模装置5将成型的空腹构件从外模3中取出。再在外模3中放置新脱模装置5，重复前面步骤进行下一空腹构件的压制。当空腹构件体积较大时需在加干性胶凝材料的同时添加菱形钢丝网增强物，或者添加其他增强型材料。未固化凝结的空腹构件随脱模装置5在外模3中脱出后，转移到托板上，集中运送到制品养护区进行蒸气养护或自然养护；未固化凝结的空腹构件经过养护凝结后成为现浇空腹楼盖非抽芯成孔的机械制品的空腹箱体。最后应当说明的是以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制， 尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解，依然可以对本发明的具体实施方式
进行修改或者等同替换，而末脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
权利要求
1.一种制作组合空腹构件用机制模具系统，包括压力机械、内模、外模、封口板、脱模装置，所述内模底面设置有内凹的孔，所述外模的活动模板设置有与孔相对应的外凸的柱， 所述柱的直径小于孔的直径；所述外模包含一活动模板，活动模板可以在外模中垂直运动； 所述内模的侧面上部设置有封口板，封口板为环形块，封堵内模和外模之间的间隙；所述脱模装置放置于外模的内侧，脱模装置位于外模内的部分部位或全部部位与外模内侧表面接触部位相匹配。
2.如权利要求1所述的制作组合空腹构件用机制模具系统，其特征在于所述内凹的孔为喇叭形孔，底部孔径大于顶部孔径，所述柱为喇叭形柱，底部柱径大于顶部柱径。
3.如权利要求1所述的制作组合空腹构件用机制模具系统，其特征在于所述封口板为活动封口板，封口板在内模侧面的垂直方向位置可以活动。
4.如权利要求1所述的制作组合空腹构件用机制模具系统，其特征在于所述封口板断口面为斜面、平面或变形面。
5.如权利要求1所述的制作组合空腹构件用机制模具系统，其特征在于所述在内模底部转角部位以及外模活动模板的转角部位为斜面转角或弧形面转角，所述内模底部转角部位与外模活动模板转角部位的倾斜度或弧度相匹配。
6.如权利要求1所述的制作组合空腹构件用机制模具系统，其特征在于所述内模外侧设置有至少一条内凹的模槽。
7.如权利要求1所述的制作组合空腹构件用机制模具系统，其特征在于所述内模底部外侧和外模活动模板上分别设置有至少一条以上相匹配的模槽。
8.如权利要求1所述的制作组合空腹构件用机制模具系统，其特征在于所述外模侧面设置有孔洞和封闭孔洞用活动封口柱。
9.如权利要求1所述的制作组合空腹构件用机制模具系统，其特征在于所述内模底部、外模的活动模板设置有圆弧形突起。
10.如权利要求1所述的制作组合空腹构件用机制模具系统，其特征在于所述内模和外模之间的间隙距离大于等于6mm小于等于20mm。
全文摘要
本发明涉及一种制作组合空腹构件用机制模具系统，包括压力机械、内模、外模、封口板、脱模装置，所述内模底面设置有内凹的孔，所述外模的底部内侧设置有与孔相对应的外凸的柱，所述柱的直径小于孔的直径；所述外模包含一活动模板，活动模板可以在外模中垂直运动；所述内模的侧面上部设置有封口板，封口板为环形块，封堵内模和外模之间的间隙；所述脱模装置放置于外模的内侧，脱模装置位于外模内的部分部位或全部部位与外模内侧表面接触部位相匹配。本发明利用液压机械对干性胶凝材料进行压制，利用脱模装置将成型的空腹构件取出，可以在较短时间内完成构件的机械制作，实现构件的工业化生产，且制成的空腹构件产品密度大、厚薄均匀、生产效率高。
文档编号E04G15/06GK102225584SQ20111014019
公开日2011年10月26日 申请日期2011年5月27日 优先权日2011年5月27日
发明者王本淼, 王海崴 申请人:王本淼