一種制作空腔構件用機械模具系統的制作方法

專利名稱：一種制作空腔構件用機械模具系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種制作混凝土構件用的機械模具系統，具體涉及現澆空腔樓蓋中一種制作空腔構件用機械模具系統。
背景技術：
目前在現澆空腔樓蓋技術領域，通常采用空腔薄壁箱體構件澆注成型空腔樓蓋，如發明人申報的ZL02^2207.0 “薄壁箱體現澆空腔板用薄壁箱體”專利，依據該專利生產的薄壁箱體中空壁薄，質量輕強度大，應用到空腔樓蓋工程時，如發明人申報的 ZL200410082381.9 “一種空腔小密肋樓蓋”，空腔薄壁箱體在小密肋樓蓋中形成中空層，可以達到節省建筑用混凝土、降低建筑層高、提升樓蓋隔音效果、改善樓蓋結構性能、提高抗裂防震能力等目的。截止目前止，空腔樓蓋用薄壁箱體均采用人工方式生產，如發明人申報的 ZL200810132770.6 “一種制作現澆空腔樓蓋中空腔構件的模具與方法”專利，該專利也采用人工在組合模具中制作空腔構件的方法，采用改進完善后的模具，所制成的空腔構件增強了強度，相對提高了生產效率。但由于該技術仍然未采用機械生產空腔構件，手工生產的箱體幾何尺寸容易產生偏差和厚薄不，產品密度不均勻，制成的空腔構件產品密實度不夠容易出現破損，且手工制作空腔構件的無機膠凝材料需要有一定的流動性，含水量高， 要等到無機膠凝材料發生固化反應凝結后才能脫模，一套模具的利用周期大于4小時，模具、場地占有量大，模具成本大，手工生產效率低速率蠻，不能形成大規模的工業化生產， 滿足不了蓬勃發展的空心樓蓋市場對空腔構件一薄壁箱體的需求，滿足不了空腔構件的工業化生產的要求。因此，研制一種可以制作空腔構件的機械模具系統，用自動化控制的機械實現空腔構件全自動生產，已經成為空心樓蓋領域技術創新的急需。

發明內容
本發明的目的在于提供一種機器制作組合空腔構件機械模具系統，該系統采用全自動控制的機械系統組合實現空腔構件的機械化自動生產，具有結構合理、生產便捷、生產效率高、成本低的特點。本發明的技術方案如下，一種制作空腔構件用機械模具系統，包括模具子系統、傳輸機械子系統、第一壓力機械子系統、第一布料機械子系統、第二壓力機械子系統高頻震動機械子系統、和自動控制子系統組成，所述模具子系統由托模裝置、外模框、內模芯和開口壓環組成；所述傳輸子系統用于控制托模裝置的定位移動，以及成型產品的運離；所述第一壓力機械子系統，用于控制外模框、內模芯和托模裝置圍合成模具的模體、以及模體的相應反向分解；所述第一布料機械子系統用于向模體內布放制作空腔構件的水泥膠結料漿； 所述第二液壓子系統用于控制開口壓環對模體內所布放水泥膠結料漿的壓制成型；所述高頻震動系統用于保持高頻震動以配合第一布料機械對模體快速布放水泥膠結料漿、以及配合第二液壓子系統對模體內水泥膠結料漿的快速壓制成型；所述自動控制子系統用于根據預先設定的程序控制其他子系統的自動運行。更為優選的，所述托模裝置由底座和壁環組成，所述外模框和內模芯通過連接件以定點方式連接，所述外模框和內模芯之間形成布料通道，所述開口壓環為成壁用開口壓環，成壁用開口壓環工作時伸入外模框與內模芯之間的布料通道對水泥膠結料漿進行施壓。更為優選的，所述系統還包括第二布料子系統，用于對預備工作臺面上的托模裝置進行預布料。更為優選的，所述系統還包括制品養護子系統，用于對壓制成型的空腔構件制品進行后期養護和處理。更為優選的，所述托模裝置的底座內側設置有半圓球形的內凹的凹坑、U形的凸條中的至少一種。更為優選的，所述外模框和內模芯之間形成灌入水泥膠結料漿的布料通道上端呈漏斗狀。更為優選的，所述內模芯外側設置有內凹的凹槽。更為優選的，所述成壁用開口壓環內側設置有凸條，所述凸條和內模芯外側的凹槽相匹配。更為優選的，所述托模裝置的底座內側預留有印制外凸的或內凹字樣的模痕。 更為優選的，所述壓環在對應外模框和內模芯連接件的部位形成開口。本發明的機械模具系統，應用在空腹樓蓋領域空腔構件的自動化生產中，通過特制的模具系統，組合采用生產機械中的傳輸機械、高頻震動機械、布料機械、液壓機械，利用預先設置好的預定程序，控制各系統的協調自動運行，實現了空腔構件的全自動化生產。采用本發明專利技術方案后，傳輸機械對模具和成型產品迅速快捷的定位運送、布料機械對模具進行迅速快捷的布料、高頻震動機械保持高頻震動，配合高強液壓機械對模具內的水泥膠結料漿進行快速高效的壓制成型，更有預先設定的程序控制各機械自動運行，實現了空腔構件的全自動化機械壓制成型。通過自動化機械生產空腔構件構件，削減了空腔構件的生產時間，提高了生產效率，水泥膠結料漿壓制成型的空腔構件即時可以脫模，使得空腔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，且壓制成型的的空腔構件產品標準，密度大，強度大，外形美觀，實現了工業化、機械化全自動生產，極大地提高了生產效率和社會經濟效益。


附圖1為本發明中機械模具系統結構圖。附圖2為本發明中模具子系統結構示意圖。附圖3為本發明中托模裝置結構示意圖。附圖4為本發明中外模框和內模芯連接示意圖。附圖5為本發明中開口壓環結構示意圖。附圖6為本發明中成壁用開口壓環的斷口面示意圖。附圖7為本發明中機器模具系統布局示意圖。附圖8為應用本發明生產的組合空腔構件結構圖。
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一種制作空腔構件用機械模具系統，如附圖1所示，本發明的機械模具系統，由模具子系統、傳輸機械子系統、第一壓力機械子系統、第一布料機械子系統、第二壓力機械子系統、高頻震動機械子系統、和自動控制子系統組成。其中模具子系統由托模裝置、外模框、內模芯和開口壓環組成。其中傳輸機械子系統用于控制托模裝置的定位移動，以及成型產品的運離；其中第一壓力機械子系統，用于控制外模框、內模芯和托模裝置圍合成模具的模體、以及模體的相應反向分解；其中第一布料機械子系統用于向模體內布放制作空腔構件的水泥膠結料漿；其中第二液壓子系統用于控制開口壓環對模體內所布放水泥膠結料漿的壓制成型； 其中高頻震動系統用于保持高頻震動以配合第一布料機械對模體的快速布放水泥膠結料漿、以及配合第二液壓子系統對模體內水泥膠結料漿的快速壓制成型；其中自動控制子系統用于根據預先設定的程序控制其他子系統的自動運行。為了優化機械模具系統效能，為了減少第一布料機械子系統對模體布放水泥膠結料漿的時間，還可以設置第二布料機械子系統，在傳輸機械子系統定位移動將托模裝置送至工作臺面的工序之前，由第二布料機械子系統對托模裝置進行預先布放水泥膠結料漿， 以節省后續第一布料機械子系統的布料時間。為了優化機械模具系統效能，還可以增設制品養護子系統，用于對壓制成型的空腔構件制品進行后期養護和處理。附圖2為本發明技術方案中模具子系統的結構示意圖，如圖2所示，模具子系統包括托模裝置1、外模框2、內模芯3、開口壓環4。以下結合后續附圖，對模具子系統的各組成部分進行詳細的描述和分析
圖3為托模裝置結構示意圖，其中圖3 (a)為托模裝置1的剖面圖，圖3 (b)為托模裝置1的俯視圖。如圖3 (a)所示，托模裝置1包括底座5和壁環6，底座5和壁環6 圍成布放水泥膠結料漿的料池，可通過第二布料機械子系統對料池進行預先供料，或者在托模裝置由傳輸機械子系統定位運送至工作臺面后，由第一布料機械子系統對料池進行供料，料池內的的水泥膠結料在壓制成型后，形成空腔構件的底板。壁環6的形狀依據組合空腔構件底板的轉角形狀而定，在圖3 (a)中壁環為直角三角體壁環，此外壁環還可以設置成長方體壁環、正方體壁環或梯形體壁環。此外，還可以在底座5內側表面設置有倒U形的凸條13，壓制成型的空腔構件相應在表面形成凹槽；還可以在底座5內側表面設置半球形凹坑16，壓制成型的空腔構件相應在表面形成半球形凸起；還可以在底座5內側表面設置印制內凹或外凸字樣的模痕，壓制成型的空腔構相應在表面形成字樣，從而實現產品商標或其他標志的輕松印制。如圖3 (b)所示，壁環6設置在底座5上，壁環6在轉角部位形成折線狀的轉角，直角三角體壁環6的斜面在內側，和底座5圍成向外上部外擴的水泥膠結料料池，底座5內側設置有倒U形凸條13和凹坑16。圖4為外模框和內模芯連接示意圖，其中圖4 (a)為外模框2和內模芯3連接的剖面圖，圖4 (b)為外模框2和內模芯3連接俯視圖。如圖4 (a)所示，外模框2和內模芯3通過定點方式連接，二者連接處的連接物為連接件7，連接件7采用高強度的鋼材或其他高強材料，在外模框2與內模芯3之間形成灌入水泥膠結料漿的布料通道8，布料通道8 上端開口成漏斗狀，漏斗狀的開口方便水泥膠結料的快速灌入。料漿經壓制成型后，在布料通道8內形成空腔構件的側壁。在同其他系統連接時，外模框2通過框的支架連接第一壓力機械系統的液壓柱，壓力機械通過液壓柱的運動，控制外模框的定向運動。如圖4 (b) 所示，外模框2和內模芯3之間通過連接件7定點連接，二者之間形成布料通道8。此外還可以在內模芯3外側設置有凹槽9，凹槽9的作用在于可以在壓制成型的空腔構件上形成內肋，內肋可以對空腔構件的整體強度起到增強的效果。圖5為開口壓環4結構示意圖，其中圖5 (a)為開口壓環4的仰視圖，圖5 (b)為開口壓環4的剖面圖。如圖5 (a)所示，開口壓環4由固定在壓板10上的成壁用開口壓環 11組成，成壁用開口壓環11在對應連接件7的部位形成開口 12，開口 12形成連接件7的行程通道，開口 12的垂直高度大于外模框的高度，比較優選的為外模框高度的兩倍。第二壓力機械系統通過液壓柱連接開口壓環4的壓板10，壓力機械通過液壓柱的運動，控制開口壓環4的運動和施壓。通過當進行組合空腔構件壓制時，開口壓環4在液壓機械的推動下，壓向外模框2和內模芯3之間的布料通道8，成壁用開口壓環11進入布料通道8內，連接件7插入到開口 12內，成壁用開口壓環11將灌入布料通道8內的水泥膠結料壓緊實，形成空腔構件密實的側壁。此外還可以在成壁用開口壓環11內側設置凸條13，凸條13的作用在于和內模芯3上的凹槽9相匹配，從而在壓制成型的空腔構件上形成內肋。圖6為成壁用開口壓環11的斷口面示意圖，如圖6 (a)所示，成壁用開口壓環11 的斷口面1101可以為變形面，如圖6 (a)所示，斷口面1101為斜面，如圖6 (a)所示，斷口面1101為平面。在進行空腔構件壓制時，成壁用開口壓環11壓向外模框2和內模芯3之間的布料通道8，布料通道內的水泥膠結料依成壁用開口壓環11斷口面的形狀，形成空腔構件的側壁接口，如圖8所示，空腔構件的側壁接口相應也可以為變形面、斜面和平面。接口相互匹配的空腔構件疊合形成完整的可直接應用到空心樓蓋中的組合空腔構件。圖7為本發明的機器模具系統布局示意圖，本發明的模具所應用的機械系統布局示意圖，在工作臺面下安裝有傳輸機械子系統A，第一壓力機械子系統B連接外模框2，第一布料機械子系統C負責對外模框2內進行供料，第二壓力機械子系統連接開口壓環4，在工作臺面下還安裝有高頻震動系統E，此外還可以設置第二布料機械子系統F，負責對托模裝置1進行預供料，自動控制子系統G控制所有系統的自動運行。其各系統之間的運行協調如下
本發明技術方案實施時，自動控制子系統控制其他子系統自動運行以下工序 將托模裝置1放置在預備工作臺面上，由第二布料機械子系統將托模裝置1的料池灌滿，灌料完畢后托模裝置1通過傳輸機械子1系統定位運送至工作臺；
或者不經灌料，托模裝置1直接通過傳輸機械子1系統定位運送至工作臺面； 第一壓力機械子系統從初始位置向下定位運動至工作位置，將外模框2和內模芯3的連接體放置于托模裝置1上，外模框2與托模裝置1上的壁環6接觸、結合、封閉，形成模具的模體；
由第一布料機械子系統通過布料通道8進行水泥膠結料漿的布放； 高頻震動系統保持震動，配合第一布料機械子系統快速完成水泥膠結料漿的布放； 灌料完成后，第二壓力機械子系統啟動高強液壓，從初始位置推動開口壓環4向下定
6位運動至工作位置，成壁用開口壓環11壓向布料通道8，灌入的水泥膠結料漿在高頻震動和液壓的雙重作用下迅速密實成型，完成空腔構件的壓制；
第二壓力機械子系統停止壓制并保持靜止，第一壓力機械子系統帶動外模框2和內模芯3的連接體向上定位運動，相應連接件7順著開口壓環4的開口 12向上運動，第一壓力機械子系統運動至初始位置并保持靜止，模體反向分解完成；
第一壓力機械子系統保持靜止后，第二壓力機械子系統向上運動，帶動開口壓環4定位移動至初始位置并保持靜止；
壓制成型的空腔構件裝在托模裝置1中，通過傳輸機械子系統運離工作臺面。進行后期處理養護。前述為空腔構件的一個全自動完整周期，在成型空腔構件運離的同時，下一空腔構件已經進入到壓制階段，周而復始實現空腔構件的流水化生產。運離工作臺面的成型空腔構件，可以運送至制品養護系統進行后期養護和處理。圖8為應用本機械模具系統生產的組合空腔構件結構圖，如圖8 (a)所示，壓制成型的空腔構件的側壁接口為變形面，如圖8 (b)所示，接口為斜面，如圖8 (c)所示，接口為平面，兩個匹配的空腔構件組合，形成封閉的組合空腔構件，其中之一空腔構件的表面上有凹槽，該凹槽系水泥膠結料漿依托模裝置1上的底座5內側表面的U形凸條13形成的，其中之一空腔構件的表面上有圓球形突起，該圓球形突起水泥膠結料漿依托模裝置1上的底座5內側表面的半圓球形凹坑16形成。圖8中的空腔構件組合后即可直接使用于現澆空腹樓蓋的澆筑。最后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，盡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范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范圍當中。
權利要求
1.一種制作空腔構件用機械模具系統，包括模具子系統、傳輸機械子系統、第一壓力機械子系統、第一布料機械子系統、第二壓力機械子系統、高頻震動機械子系統、和自動控制子系統組成，所述模具子系統由托模裝置、外模框、內模芯和開口壓環組成；所述傳輸子系統用于控制托模裝置的定位移動，以及成型產品的運離；所述第一壓力機械子系統，用于控制外模框、內模芯和托模裝置圍合成模具的模體、以及模體的相應反向分解；所述第一布料機械子系統用于向模體內布放制作空腔構件的水泥膠結料漿；所述第二液壓子系統用于控制開口壓環對模體內所布放水泥膠結料漿的壓制成型；所述高頻震動系統用于保持高頻震動以配合第一布料機械對模體快速布放水泥膠結料漿、以及配合第二液壓子系統對模體內水泥膠結料漿的快速壓制成型；所述自動控制子系統用于根據預先設定的程序控制其他子系統的自動運行。
2.如權利要求1所述的機械模具系統，其特征在于所述托模裝置由底座和壁環組成， 所述外模框和內模芯通過連接件以定點方式連接，所述外模框和內模芯之間形成布料通道，所述開口壓環為成壁用開口壓環，成壁用開口壓環工作時伸入外模框與內模芯之間的布料通道對水泥膠結料漿進行施壓。
3.如權利要求1所述的機械模具系統，其特征在于，所述系統還包括第二布料機械子系統，用于對預備工作臺面上的托模裝置進行預布料。
4.如權利要求1所述的機械模具系統，其特征在于，所述系統還包括制品養護子系統， 用于對壓制成型的空腔構件制品進行后期養護和處理。
5.如權利要求2所述的機械模具系統，其特征在于，所述托模裝置的底座內側設置有半圓球形的內凹的凹坑、U形的凸條中的至少一種。
6.如權利要求2所述的機械模具系統，其特征在于，所述外模框和內模芯之間形成灌入水泥膠結料漿的間隙上端呈漏斗狀。
7.如權利要求2所述的機械模具系統，其特征在于，所述內模芯外側設置有內凹的凹槽。
8.如權利要求2所述的機械模具系統，其特征在于，所述成壁用開口壓環內側設置有凸條，所述凸條和內模芯外側的凹槽相匹配。
9.如權利要求2所述的機械模具系統，其特征在于，所述托模裝置的底座內側預留有印制外凸的或內凹字樣的模痕。
10.如權利要求2所述的機械模具系統，其特征在于，所述開口壓環在對應外模框和內模芯連接件的部位設置有開口。
全文摘要
本發明的機械模具系統，應用在空腹樓蓋領域空腔構件的自動化生產中，通過特制的模具系統，組合采用生產機械中的傳輸機械、高頻震動機械、布料機械、液壓機械，利用預先設置好的預定程序，控制各系統的協調自動運行，實現了空腔構件的全自動化生產。采用本發明專利技術方案后，實現了空腔構件的全自動化機械壓制成型，削減了空腔構件的生產時間，提高了生產效率，水泥膠結料漿壓制成型的空腔構件即時可以脫模，使得空腔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,且壓制成型的空腔構件產品標準,密度大,強度大，外形美觀，實現了工業化、機械化全自動生產，極大地提高了生產效率和社會經濟效益。
文檔編號B28B7/00GK102284997SQ201110258029
公開日2011年12月21日 申請日期2011年9月2日 優先權日2011年9月2日
發明者王本淼, 王海崴 申請人:湖南德成建設工程有限公司, 王本淼