一种预制构件制造模具及方法

本发明属于建筑技术领域，尤其涉及一种预制构件制造模具及方法。

背景技术

装配式建筑是国家大力推动，未来建筑业发展的大势所趋，是“制造+建筑”二者跨界融合的新模式，它依托于现代工业化生产技术，把传统的建筑业现场现浇的模式转移到工厂进行预制并在工地装配完成，具有标准化设计、工厂化生产、装配化施工、信息化管理、智能化应用的特点。随着国家政策的要求，新建建筑装配率正在逐年稳步提高。在预制构件制作的过程中模具的优劣关系到产品质量，符合标准和要求的模具可大批量制造所需要的构件，由此制造出的构件具有较高的精度和一致性，而且能够大大缩短制造时间、提高效率，这一过程所带来的效益远高于对模具本身的研究和制造。因此，对模具生产及其所利用的一系列技术进行研究是国家制造行业所关注的重要问题。模具技术并不简单，不仅仅是通常所理解的“模板”，在建筑行业，同时还涉及到建造过程中的材料、工艺等流程等众多环节。对于模具工业，经过较长一段时间的发展及研究，也正在向现代化生产迈进，如何对传统进行创新，在了解目前发展状况的前提下进行摸索并建立符合国情的模具行业发展思路是摆在面前的首要问题。

目前预制构件的制造模具存在一个重要问题，即针对每个尺寸的预制构件模具都需要设计一种新模具，调整模具尺寸时需使用大量人力，且一些模具重量过大，不便于人工组装调节，传统制作预制构件耗时耗力。由于是建筑行业，所要生产的都是大而重的构件，要保证模具与想要预制的物体大小相等则会使模具变大，但模具变大同时会带来变形问题。因此，亟需对预制构件制造模具的结构进行调整及改善。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本发明提供一种预制构件制造模具及方法，能够生产不同尺寸规格的预制构件，助力建筑自动化发展。

一种预制构件制造模具，包括尺寸调节装置、高度控制装置、吊装移动装置和预留位置模具，所述尺寸调节装置置于吊装移动装置下方；预留位置模具放置在尺寸调节装置内需要为门、窗预留位置处，高度调节装置卡接在尺寸调节装置上进行高度控制；所述尺寸调节装置包括第一固定挡板、第二移动挡板、第三移动挡板、第四移动挡板围成的尺寸可调的矩形空间。

所述第一固定挡板包括互相垂直的底板和第一挡板，所述第一挡板上与底板平行设置有第一丝杠，第一丝杠与第一电机的输出端连接，第一丝杠上螺纹连接有移动固定板一，移动固定板一上设置有钩爪；底板上设置有支撑柱；所述底板上与第一挡板相对和相邻的两侧边通过螺钉连接有移动支撑装置；所述第一挡板侧端沿第一挡板高度方向设置有防水装置；所述第二移动挡板包括第二挡板，移动固定板一的钩爪与第二挡板通过螺钉连接；所述第二挡板上与所述底板平行设置有第二丝杠第二丝杠与第二电机的输出端连接，第二丝杠上螺纹连接有移动固定板二；移动固定板二上设置有钩爪；所述第二挡板上设置有连接固定板；所述第二挡板侧端沿其高度方向和底端设置有防水装置；所述第三移动挡板包括第三挡板，移动固定板二的钩爪与第三挡板通过螺钉连接；所述第三挡板上与所述底板平行设置有第三丝杠，第三丝杠与第三电机的输出端连接，第三丝杠上螺纹连接有移动固定板三和滑块一，移动固定板三和滑块一的相对位置不变；移动固定板三上设置有钩爪；所述第三挡板侧端沿其高度方向和底部设置有防水装置；所述第四移动挡板包括第四挡板，移动固定板三的钩爪与第四挡板通过螺钉连接；所述第四挡板上与所述底板平行设置有第四丝杠，第四丝杠与第四电机的输出端连接，第四丝杠上螺纹连接有移动固定板四和滑块二，移动固定板四和滑块二的相对位置不变；移动固定板四上设置有钩爪，移动固定板四的钩爪与第一挡板通过螺钉连接，滑块二与第一固定挡板的支撑柱连接；所述第四挡板侧端沿其高度方向和底部设置有防水装置；所述移动支撑装置包括支撑座，支撑座与底板连接，支撑座上设置有第五丝杠，第五丝杠与第五电机的输出端连接，第五丝杠上螺纹连接有移动支撑杆；第一挡板相对侧的移动支撑装置的移动支撑杆与第二挡板的连接固定板连接，第一挡板相邻侧的移动支撑装置的移动支撑杆与第三挡板的滑块一连接。

所述防水装置包括电动推杆和长方体防水塞，电动推杆通过配套尺寸制作的外壳用螺钉固定在第一挡板上，防水塞连接在电动推杆的伸出端。

所述吊装移动装置包括带有支撑固定柱的支架，支架顶部设置有两个平行的横梁一，横梁一上沿其长度方向设置有由电机驱动的丝杠一，两个平行的丝杠一间螺纹连接有横梁二，横梁二上沿其长度方向设置有由电机驱动的丝杠二，丝杠二上螺纹连接有起吊装置。

所述预留位置模具为内部带有矩形腔体的矩形门、窗的预留模具，矩形腔体内壁设置有钢索挂钩。

所述高度控制装置包括高度控制板和电动推杆一，电动推杆一设置在高度控制板上，所述电动推杆一的外侧设置有固定卡槽，固定卡槽和移动挡板相互配合固定；电动推杆一的内侧设置有钢索挂钩。

所述高度控制板为矩形挡板，尺寸与待制预制构件的尺寸相同。

上述的一种预制构件制造模具的使用方法，其特征在于：

步骤一：尺寸调节阶段：根据待制造的预制构件尺寸调节尺寸调节装置，进行长度调节和宽度调节，启动第一电机、第一挡板相对侧的第五电机、第三电机对预制构件的宽度进行调节；然后启动第二电机、第一挡板相邻侧的第五电机、第四电机对预制构件的长度进行调节；预制构件尺寸调节结束后启动防水装置；

步骤二：如果需要生成带有门窗预留位置的预制构件，在步骤一尺寸调节装置生成好相应长宽规格后，通过吊装移动装置将待制造的预制构件所需的预留位置模具吊装至尺寸调节装置指定的位置；如果不需要生成带有门窗预留位置的预制构件，则直接进行步骤三；

步骤三：凝土浇筑阶段：通过计算所制作预制构件所需要的混凝土质量，向尺寸调节装置内进行布料浇筑混凝土；

步骤四：高度控制阶段：通过吊装移动装置，采用起吊装置钩住高度控制装置的钢索挂钩，将高度控制装置吊装至尺寸调节装置上方并缓慢放下，启动电动推杆一，将高度控制板压向混凝土，在电动推杆一的作用下将高度控制板缓慢移动到预期的高度，将混凝土聚集到模具内，形成完整的封闭预制构件模具；

步骤五：模具成型后，由吊装移动装置将高度控制装置、预留位置模具依次吊装移动走；调节尺寸调节装置恢复初始状态后，由吊装移动装置起吊移走成型的预制构件，完成一种尺寸规格的预制构件的制造。

本发明的有益效果是：本发明提供了一种预制构件制造模具及方法，是应用在自动化建筑中预制构件制作的模具，包括尺寸调节装置，能够根据实际需要生产不同规格尺寸的预制构件。高度控制装置能够进行模具的高度控制，减少人力投入，同时使模具内混凝土均匀分布。预留位置模具预留出不同位置、不同尺寸的门窗位置以便日后安装门窗。本发明同时具有高效性、可重复利用性，同时大量减少人力。

附图说明

图1为本发明中提供的预制构件制造模具的整体结构示意图；

图2为本发明中尺寸调节装置示意图一；

图3为本发明中尺寸调节装置示意图二；

图4为本发明中尺寸调节装置中第一固定挡板的示意图；

图5为本发明中尺寸调节装置中第二移动挡板的示意图；

图6为本发明中尺寸调节装置中第三移动挡板的示意图；

图7为本发明中尺寸调节装置中第四移动挡板的示意图；

图8为本发明中尺寸调节装置中移动支撑装置的示意图；

图9为本发明中高度控制装置的结构示意图；

图10为本发明中吊装移动装置的结构示意图；

图11为本发明中预留位置模具的结构示意图；

图12为使用本发明进行预制构件制作时尺寸调节阶段示意图；

图13为使用本发明进行预制构件制作时混凝土浇筑阶段示意图；

图14为使用本发明进行预制构件制作时高度控制阶段示意图；

其中，

1尺寸调节装置，2高度控制装置，2-1高度控制板，2-2电动推杆一，2-3固定卡槽，3吊装移动装置，3-1支架，3-2横梁一，3-3横梁二，3-4丝杠一，3-5丝杠二，3-6起吊装置，3-7支撑固定柱，4预留位置模具，4-1钢索挂钩，5第一固定挡板，5-1底板，5-2第一挡板，5-3第一电机，5-4第一丝杠，5-5移动固定板一，5-6支撑柱，5-7防水装置，6第二移动挡板，6-1第二挡板，6-2第二电机，6-3第二丝杠，6-4移动固定板二，6-5连接固定板，7第三移动挡板，7-1第三挡板，7-2第三电机，7-3第三丝杠，7-4移动固定板三，7-5滑块一，7-6电动推杆二，7-7长方体防水塞一，8第四移动挡板，8-1第四挡板，8-2第四电机，8-3第四丝杠，8-4移动固定板四，8-5滑块二，8-6电动推杆三，8-7长方体防水塞二，9移动支撑装置，9-1移动支撑杆，9-2第五丝杠，9-3第五电机，9-4支撑座。

具体实施方式

为了更好的解释本发明，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本发明的技术方案和效果作详细描述。

如图1所示，一种预制构件制造模具，包括尺寸调节装置1、高度控制装置2、吊装移动装置3和预留位置模具4，所述尺寸调节装置1置于吊装移动装置3下方，便于吊装移动装置3将预留位置模具4吊装至尺寸调节装置1内部；预留位置模具4放置在尺寸调节装置1内需要为门、窗预留位置处，高度调节装置卡接在尺寸调节装置1上，在尺寸调节装置1内装入混凝土后通过电动推杆一2-2进行高度控制。

如图2-3所示，所述尺寸调节装置1包括第一固定挡板5、第二移动挡板6、第三移动挡板7、第四移动挡板8围成的尺寸可调的矩形空间，如图4所示，所述第一固定挡板5包括互相垂直的底板5-1和第一挡板5-2，所述第一挡板5-2上与底板5-1平行设置有第一丝杠5-4，第一丝杠5-4与第一电机5-3的输出端连接，第一丝杠5-4上螺纹连接有移动固定板一5-5，移动固定板一5-5上设置有钩爪；底板5-1上设置有支撑柱5-6。所述底板5-1上与第一挡板5-2相对和相邻的两侧边通过螺钉连接有移动支撑装置9。所述第一挡板5-2侧端沿第一挡板5-2高度方向设置有防水装置5-7。防水装置5-7包括电动推杆和长方体防水塞，电动推杆通过配套尺寸制作的外壳用螺钉固定在第一挡板5-2上，长方体防水塞连接在电动推杆的伸出端。如图5所示，所述第二移动挡板6包括第二挡板6-1，移动固定板一5-5的钩爪与第二挡板6-1通过螺钉连接；所述第二挡板6-1上与所述底板5-1平行设置有第二丝杠6-3，第二丝杠6-3与第二电机6-2的输出端连接，第二丝杠6-3上螺纹连接有移动固定板二6-4；移动固定板二6-4上设置有钩爪；所述第二挡板6-1上设置有连接固定板6-5；所述第二挡板6-1侧端沿其高度方向和底端设置有防水装置，防水装置包括电动推杆和长方体防水塞，电动推杆通过配套尺寸制作的外壳用螺钉固定在第二挡板6-1上，防水塞连接在电动推杆的伸出端，当尺寸调节完成后，第二挡板6-1侧端沿其高度方向设置的防水装置启动，长方体防水塞由电动推杆推至与第二挡板6-1在同一平面上，嵌入第二挡板6-1与第一挡板5-2之间的缝隙中，起到防水效果；第二挡板6-1底端设置的防水装置启动，长方体防水塞由电动推杆推至与第二挡板6-1在同一平面上，嵌入第二挡板6-1与第一挡板5-2间的缝隙中。如图6所示，所述第三移动挡板7包括第三挡板7-1，移动固定板二6-4的钩爪与第三挡板7-1通过螺钉连接；所述第三挡板7-1上与所述底板5-1平行设置有第三丝杠7-3，第三丝杠7-3与第三电机7-2的输出端连接，第三丝杠7-3上螺纹连接有移动固定板三7-4和滑块一7-5，移动固定板三7-4和滑块一7-5的相对位置不变；移动固定板三7-4上设置有钩爪。所述第三挡板7-1侧端沿其高度方向和底部设置有防水装置，防水装置包括电动推杆二7-6和长方体防水塞一7-7。在尺寸调节装置生成相应尺寸的预制构件模具后，第三挡板7-1底部设置的防水装置启动，在电动推杆7-6的作用下将长方体防水塞一7-7推至与第三挡板7-1在同一平面上，嵌入到移三挡板7-1与底板5-1之间的缝隙中，起到防水效果；第三挡板7-1侧端沿其高度方向设置的防水装置启动，长方体防水塞由电动推杆推至与第三挡板7-1在同一平面上，嵌入到第三挡板7-1与第二挡板6-1间的缝隙中，起到防水效果。在如图7所示，所述第四移动挡板8包括第四挡板8-1，移动固定板三7-4的钩爪与第四挡板8-1通过螺钉连接；所述第四挡板8-1上与所述底板5-1平行设置有第四丝杠8-3，第四丝杠8-3与第四电机8-2的输出端连接，第四丝杠8-3上螺纹连接有移动固定板四8-4和滑块二8-5，移动固定板四8-4和滑块二8-5的相对位置不变；移动固定板四8-4上设置有钩爪，移动固定板四8-4的钩爪与第一挡板5-2通过螺钉连接，滑块二8-5与第一固定挡板5的支撑柱5-6连接；第一挡板5-2、第二挡板6-1、第三挡板7-1、第四挡板8-1依次相互垂直，共同围成矩形空间。所述第四挡板8-1侧端沿其高度方向和底部设置有防水装置，防水装置包括电动推杆三8-6和防水塞二8-7。在尺寸调节装置生成相应尺寸的预制构件模具后，第四挡板8-1底部设置的防水装置启动，在电动推杆8-6的作用下将长方体防水塞二8-7推至与第四挡板8-1在同一水平上，嵌入到第四挡板8-1与底板5-1之间的缝隙中，起到防水效果；第四挡板8-1侧端沿其高度方向设置的防水装置启动，在电动推杆作用下将长方体防水塞推至与第四挡板8-1在同一水平上，嵌入到第四挡板8-1与第三挡板7-1之间的缝隙中，起到防水效果。当尺寸调节完成后，第一挡板5-2侧端沿第一挡板5-2高度方向设置的防水装置5-7启动，长方体防水塞由电动推杆推至与第一挡板5-2在同一平面上，嵌入第一挡板5-2与第四挡板8-1之间的缝隙中，起到防水效果。如图8所示，所述移动支撑装置9包括支撑座9-4，支撑座9-4与底板5-1连接，支撑座9-4上设置有第五丝杠9-2，第五丝杠9-2与第五电机9-3的输出端连接，第五丝杠9-2上螺纹连接有移动支撑杆9-1；第一挡板5-2相对侧的移动支撑装置9的移动支撑杆9-1与第二挡板6-1的连接固定板6-5连接，第一挡板5-2相邻侧的移动支撑装置9的移动支撑杆9-1与第三挡板7-1的滑块一7-5连接。移动固定板一5-5的钩爪与第二挡板6-1的边缘卡接、第一挡板5-2相对侧的移动支撑装置9的移动支撑杆9-1与第二挡板6-1的连接固定板6-5连接，使第二移动挡板6有两个连接点，移动固定板三7-4的钩爪与第四挡板8-1通过螺钉连接、滑块二8-5与第一固定挡板5的支撑柱5-6连接，使第四移动挡板8有两个连接点，从而确保了在混凝土浇筑时，第二挡板6-1、第三挡板7-1、第四挡板8-1与底板5-1之间的稳定性。

当需要制作某个尺寸大小的预制构件时，根据预制构件大小进行尺寸调节，当需要进行预制构件的宽度调节时，启动第一电机5-3、第一挡板5-2相对侧的第五电机9-3、第三电机7-2，第一电机5-3转动带动移动固定板一5-5在第一丝杠5-4上移动，第一挡板5-2相对侧的第五电机9-3转动带动移动支撑杆9-1在第五丝杠9-2上移动，第二挡板6-1跟随移动固定板一5-5和连接固定板6-5移动；同时，第三电机7-2转动带动第三丝杠7-3转动，第三挡板7-1跟随移动固定板二6-4移动，实现对预制构件的宽度调节。当需要进行预制构件的长度调节时，启动第二电机6-2、第一挡板5-2相邻侧的第五电机9-3、第四电机8-2，第二电机6-2转动带动移动固定板二6-4在第二丝杠6-3上移动，第一挡板5-2相邻侧的第五电机9-3的转动带动移动支撑杆9-1在第五丝杠9-2上移动，第三顶板跟随移动固定板二6-4和滑块一7-5移动；同时，第四电机8-2转动带动第四丝杠8-3转动，第四挡板8-1跟随移动固定板三7-4移动，实现对预制构件的长度调节。通过第一挡板5-2与第二挡板6-1、第三挡板7-1、第四挡板8-1的配合，生成不同尺寸规格的预制构件模具。

如图10所示，所述吊装移动装置3包括带有支撑固定柱3-7的支架3-1，支撑固定柱3-7通过螺钉连接固定，支架3-1顶部设置有两个平行的横梁一3-2，横梁一3-2上沿其长度方向设置有由电机驱动的丝杠一3-4，两个平行的丝杠一3-4间螺纹连接有横梁二3-3，横梁二3-3上沿其长度方向设置有由电机驱动的丝杠二3-5，丝杠二3-5上螺纹连接有起吊装置3-6，用于起吊预制构件的预留位置模具4。本实施中所述起吊装置3-6为小型电动葫芦。当尺寸调节装置1的尺寸调节阶段结束后，丝杠一3-4和丝杠二3-5在电机的驱动下转动，带动横向二在横梁一3-2上移动、起吊装置3-6在横梁二3-3上移动，从而使起吊装置3-6的位置发生变化，将预留位置模具4吊装到预制构件的门、窗的预留位置。

如图11所示，所述预留位置模具4为内部带有矩形腔体的矩形门、窗的预留模具，矩形腔体内壁设置有钢索挂钩4-1，用于吊装移动装置3的起吊。本实施例中所述钢索挂钩4-1的数量为四个。

如图9所示，所述高度控制装置2包括高度控制板2-1和电动推杆一2-2，所述高度控制板2-1为矩形挡板，尺寸与待制预制构件的尺寸相同，电动推杆一2-2设置在高度控制板2-1上，通过电动推杆一2-2的伸缩改变高度控制板2-1的位置。本实施例中所述电动推杆一2-2的数量为四个，分别设置在矩形挡板的每个边上。所述电动推杆一2-2的外侧设置有固定卡槽2-3，用于与第一挡板5-2、第二挡板6-1、第三挡板7-1、第四挡板8-1的卡接，固定卡槽2-3和移动挡板相互配合固定；电动推杆一2-2的内侧设置有钢索挂钩4-1，用于吊装。

采用上述一种预制构件制造模具进行预制构件制造的方法，包括以下步骤：

步骤一：尺寸调节阶段：根据待制造的预制构件尺寸调节尺寸调节装置1，进行长度调节和宽度调节，如图12所示。启动第一电机5-3、第一挡板5-2相对侧的第五电机9-3、第三电机7-2对预制构件的宽度进行调节，第一电机5-3转动带动移动固定板一5-5在第一丝杠5-4上移动，第一挡板5-2相对侧的第五电机9-3转动带动移动支撑杆9-1在第五丝杠9-2上移动，第二挡板6-1跟随移动固定板一5-5和连接固定板6-5移动；同时，第三电机7-2转动带动第三丝杠7-3转动，第三挡板7-1跟随移动固定板二6-4移动；然后启动第二电机6-2、第一挡板5-2相邻侧的第五电机9-3、第四电机8-2对预制构件的长度进行调节，第二电机6-2转动带动移动固定板二6-4在第二丝杠6-3上移动，第一挡板5-2相邻侧的第五电机9-3的转动带动移动支撑杆9-1在第五丝杠9-2上移动，第三顶板跟随移动固定板二6-4和滑块一7-5移动；同时，第四电机8-2转动带动第四丝杠8-3转动，第四挡板8-1跟随移动固定板三7-4移动。预制构件尺寸调节结束后预制构件尺寸调节结束后启动防水装置，。

步骤二：如果需要生成带有门窗预留位置的预制构件，在步骤一尺寸调节装置1生成好相应长宽规格后，通过吊装移动装置3将待制造的预制构件所需的预留位置模具4吊装至尺寸调节装置1指定的位置。如果不需要生成带有门窗预留位置的预制构件，则直接进行步骤三。

步骤三：凝土浇筑阶段：通过计算所制作预制构件所需要的混凝土质量，向尺寸调节装置1内进行布料浇筑混凝土，如图13所示。

步骤四：高度控制阶段：通过吊装移动装置3，采用起吊装置3-6钩住高度控制装置2的钢索挂钩4-1，将高度控制装置2吊装至尺寸调节装置1上方并缓慢放下，将电动推杆一2-2上的固定卡槽2-3卡接在第一挡板5-2、第二挡板6-1、第三挡板7-1、第四挡板8-1上；启动电动推杆一2-2，电动推杆一2-2伸长，将高度控制板2-1压向混凝土，在电动推杆一2-2的作用下将高度控制板2-1缓慢移动到预期的高度，将混凝土聚集到模具内，形成完整的封闭预制构件模具，如图14所示。

步骤五：模具成型后，由吊装移动装置3将高度控制装置2、预留位置模具4依次吊装移动走；调节尺寸调节装置1，将第二挡板6-1、第三挡板7-1、第四挡板8-1相互移动与成型预制构件分离；尺寸调节装置1恢复初始状态后，由吊装移动装置3起吊移走成型的预制构件，完成一种尺寸规格的预制构件的制造。