一种岩石试件制作模具的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于采矿工程相似模拟实验技术领域，具体涉及一种岩石试件制作模具。
【背景技术】
[0002]由于地下煤岩体的取样存在不完整性，使得岩石试件重塑成为岩石试件强度试验过程中一个重要的组成部分。标准岩石试件是一个底面直径为50mm、高为10mm的柱体，该试件主要用于岩石力学实验测试煤岩体的力学性能。标准岩石试件主要是通过试件模具来制作，现有试件模具在实际使用过程中存在以下缺点:(I)现有模具大多需要人工压实，成型密度和成型压力与人为因素关系密切，不同的成型密度和成型压力使得试件具有不同的力学性能；(2)现有模具内腔尺寸与标准试件相等，由于松散状态的材料体积比压实状态的材料体积大，所以现有模具不具备一次成型的功能；另外，现有模具在不断的压实和加料再压实的过程中，使得压实面存在一个弱面的可能，对试件抗压强度造成一定的影响；(3)现有模具在拆分取出试件的过程中，由于模具本身的缺陷(模具腔体分两部分组成)，无法有效的保持取出时试件的完整性，取出的试件容易沿着对称的缝隙处裂开；(4)现有模具在压实的过程中，腔体内的空气对压实产生很大的阻力，原因在于模具腔体本身没有更好的排气方式。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种岩石试件制作模具，其结构简单、设计合理且使用操作方便，能够控制岩石试件具有一定的成型密度和成型压力，可一次性成型试件，能确保试件的完整性，腔体内的空气不会对压实产生很大的阻力。
[0004]为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是:一种岩石试件制作模具，其特征在于:包括夹具台、成型腔体、施力螺杆和旋转手柄，所述夹具台上设置有底座和两个夹块，所述底座设置在两个夹块之间，所述成型腔体安装在底座上，所述成型腔体包括圆台形腔体、腔体帽和腔体箍，所述腔体箍套设在所述圆台形腔体的下部，所述腔体帽设置在所述圆台形腔体的上部且与所述圆台形腔体的外壁螺纹连接，所述圆台形腔体的下部设置有排气孔，所述圆台形腔体由三个相等的弧形腔体拼接而成，所述施力螺杆与腔体帽螺纹连接，所述施力螺杆的下端伸入所述圆台形腔体内，所述施力螺杆内设置有挤压垫片，所述挤压垫片位于施力螺杆的下方，所述施力螺杆的上端位于所述圆台形腔体外，所述旋转手柄设置在施力螺杆的上端且带动施力螺杆旋转。
[0005]上述的一种岩石试件制作模具，其特征在于:所述施力螺杆的上端设置有连接块，所述连接块的形状为正六棱柱，所述连接块与旋转手柄中心设置的安装孔相配合。
[0006]上述的一种岩石试件制作模具，其特征在于:所述底座的上部设置有凸台，所述弧形腔体的下部设置有凹槽，所述凸台与凹槽配合。
[0007]上述的一种岩石试件制作模具，其特征在于:所述夹块的形状为长方体，所述圆台形腔体的下部设置有定位部，所述定位部的形状为正六棱柱，所述定位部与两块夹块均紧密贴合。
[0008]上述的一种岩石试件制作模具，其特征在于:所述夹具台的形状为正方体，所述夹具台的四个角上均设置有用于与基面连接的螺丝。
[0009]上述的一种岩石试件制作模具，其特征在于:所述成型腔体的内腔体积为岩石试件体积的1.3?1.5倍。
[0010]上述的一种岩石试件制作模具，其特征在于:所述施力螺杆的直径为40mm，所述施力螺杆的螺纹间距为2mm。
[0011 ]上述的一种岩石试件制作模具，其特征在于:所述底座和夹具台一体成型。
[0012]本实用新型与现有技术相比具有以下优点:
[0013]1、本实用新型结构简单、设计合理且使用操作方便。
[0014]2、本实用新型能够有效的保持试件的完整性，由于大多模具是两部分组成，在对称面上的裂缝处很容易使得试件裂开，本模具是由三部分组成，腔体三部分接触面裂缝呈不对称状态，可以有效的避免这个缺陷。
[0015]3、由于现有模具腔体密闭性“良好”，在压实腔体内的试件材料时，腔体内的空气对压实产生很大的阻力;本实用新型设计成三部分结构，一定意义上有助于模具腔体内气体的排出；另外，在该模具的下部开了一个排气孔，其用途在于能够排出压实过程中的气体。
[0016]4、本实用新型使得岩石试件一次成型，不存在反复压实的弱面;本装置内腔有效高度高，完全能装下标准试件压实前松散状态的体积，在先前的测试中，一般情况下试件松散状态的体积是压实后体积的1.2?1.4倍。
[0017]5、本实用新型使得岩石试件具有一定的尺寸、成型密度和成型的压力，可通过进刀数控制，本模具施力螺杆的螺纹间距为2mm。
[0018]下面通过附图和实施例，对本实用新型做进一步的详细描述。
【附图说明】
[0019]图1为本实用新型的使用状态图。
[0020]图2为本实用新型弧形腔体、施力螺杆、挤压垫片和连接块的位置关系示意图。
[0021 ]图3为本实用新型旋转手柄的结构示意图。
[0022]附图标记说明:
[0023]I 一基面；2—螺丝；3—夹具台；
[0024]4—夹块；5—底座；5-1—凸台；
[0025]6—成型腔体；6-1—弧形腔体；6-11—凹槽；
[0026]7—排气孔；8—腔体箍；9 一挤压垫片；
[0027]10一腔体帽；11一施力螺杆；12—旋转手柄；
[0028]13—连接块；14 一安装孔；15—定位部。
【具体实施方式】
[0029]如图1至图3所示，本实用新型包括夹具台3、成型腔体6、施力螺杆11和旋转手柄12，所述夹具台3上设置有底座5和两个夹块4，所述底座5设置在两个夹块4之间，所述成型腔体6安装在底座5上，所述成型腔体6包括圆台形腔体、腔体帽10和腔体箍8，所述腔体箍8套设在所述圆台形腔体的下部，所述腔体帽10设置在所述圆台形腔体的上部且与所述圆台形腔体的外壁螺纹连接，所述圆台形腔体的下部设置有排气孔7，所述圆台形腔体由三