一种预制构件外凸部的造型模、模具的制作方法

[0001]
本实用新型涉及建筑构件领域，尤其涉及一种预制构件外凸部的造型模、模具。


背景技术：

[0002]
目前很多数量的建筑构件会采用提前在工厂预制生产的方式进行加工，作为预制构件的一种结构，如异型方桩，其与等截面的普通型方桩相比具有更高的竖向抗压承载力和更好的抗拉拔效果，可适用于更多样的土质和场合。然而，异型方桩的生产加工却对其推广产生了限制，主要的难点集中在异型方桩变径异型部位的生产加工上。
[0003]
如中国专利cn209832037u公开了一种可调式变截面方桩模具，可加工变截面的实心方桩，但是，使用的模具需要采用外模+内模的形式，即，需要在模板的内部再加装由衬板形成的造型板组，以此来形成方桩的凹凸结构，加工出变截面方桩。但是该种内外模的形式不仅在模具的制作上需要使用较多的用料，而且形成模具的质量也难以控制，如内模与外模的连接位置准确度、内模与外模的连接加工质量等，由此该种形式的模具在加工质量和生产成本上仍需要改进优化。


技术实现要素：

[0004]
本实用新型的目的在于解决现有异型预制构件采用内外模形式加工时存在加工质量差、模具成本高的问题。
[0005]
为实现本实用新型的目的，本实用新型采用以下技术方案：一种预制构件外凸部的造型模，包括：至少两个沿第一方向连续排列的扁形模板，且相邻两扁形模板的造型面间具有预定夹角；
[0006]
其中，至少部分数量的扁形模板于垂直第一方向上的一侧或两侧邻接有折弯模板，所述折弯模板具有朝向模腔的钝棱造型面；
[0007]
至少部分所述扁形模板与相邻接的折弯模板为一体成型结构，至少两个相邻折弯模板焊接和/或粘接固定。
[0008]
本实用新型的技术方案还包括：部分扁形模板形成造型面大致平行于模腔中轴线的第一扁形模板，部分扁形模板形成造型面倾斜于所述模腔中轴线的第二扁形模板；
[0009]
部分折弯模板形成第一方向素线大致平行于模腔中轴线的第一折弯模板，部分折弯模板形成第一方向素线倾斜于模腔中轴线的第二折弯模板。
[0010]
本实用新型的技术方案还包括：所述第一扁形模板与邻接的第一折弯模板一体成型，第二扁形模板与邻接的第二折弯模板一体成型。
[0011]
本实用新型的技术方案还包括：所述第二折弯模板与第一折弯模板焊接和/或粘接固定，第二折弯模板远离第一折弯模板一侧边的周向长度小于第二折弯模板靠近第一折弯模板一侧边的周向长度。
[0012]
本实用新型的技术方案还包括：所述第一折弯模板上远离第一扁形模板的端面与第二折弯模板上远离第二扁形模板的端面大致齐平。
[0013]
本实用新型的技术方案还包括：所述钝棱造型面包括周向上的圆弧面段，所述圆弧面段的圆弧角小于等于90
°
。
[0014]
本实用新型的技术方案还包括：所述扁形模板和折弯模板共同形成造型模的底部；
[0015]
所述造型模还包括侧模，所述侧模具有至少两个沿第一方向连续排列的侧部模板，相邻两侧部模板的造型面间具有预定夹角，且侧部模板底部与折弯模板的顶部焊接和/或粘接固定。
[0016]
本实用新型还提供了一种预制构件模具，包括以上所述的造型模，还包括至少一个拼接模，所述拼接模的第一方向素线大致平行于模腔中轴线；
[0017]
其中，造型模和拼接模在第一方向上交替排列，所述拼接模的模腔宽度小于所述造型模的最大模腔宽度，和/或，所述拼接模的模腔底部高于所述造型模的最低模腔底部。
[0018]
本实用新型的技术方案还包括：拼接模与造型模焊接固定和/或粘接固定和/或紧固件连接固定，或者，拼接模的部分模板与造型模的部分模板一体折弯成型。
[0019]
本实用新型的技术方案还包括：拼接模包括底模板和侧模板，底模板和侧模板一体折弯成型。
[0020]
本实用新型还提供了一种预制构件外凸部造型模的制作方法，包括以下步骤：
[0021]
原料板切割步骤：在第一原料板上切割出设定形状的预成型模板，所述预成型模板包括至少两个在第一方向上相连的扁形模板待成型区和至少两个在第一方向上分离的折弯模板待成型区，扁形模板待成型区在垂直于第一方向上的至少一侧和折弯模板待成型区相连，相邻两个折弯模板待成型区之间具有背对扁形模板待成型区的张角；
[0022]
预成型模板折弯步骤：对至少两个依次相邻的扁形模板待成型区沿大致垂直于第一方向的分界线进行折弯形成扁形模板，对扁形模板待成型区和相连的折弯模板待成型区按分界线进行折弯形成折弯模板，并使相邻两个折弯模板靠拢，以得到造型模中间品；
[0023]
造型模中间品固定步骤：依次对相邻两个已靠拢的折弯模板进行焊接和/或粘接固定以得到造型模成品。
[0024]
本实用新型的技术方案还包括：还包括精修步骤：对造型模成品的模腔进行打磨，以使各相邻模板的造型面平滑衔接。
[0025]
本实用新型的技术方案还包括：在预成型模板上沿第一方向相邻的两个折弯模板待成型区中，其中一折弯模板待成型区的板面呈矩形，另一折弯模板待成型区的板面大致呈梯形，且该梯形的上底边和/或下底边与第一方向具有预定夹角。
[0026]
本实用新型的技术方案还包括：在预成型模板上沿第一方向相邻的两个折弯模板待成型区中，其中一呈矩形的折弯模板待成型区在垂直于第一方向上的长度大于等于另一大致呈梯形的折弯模板待成型区在垂直于第一方向上的长度；
[0027]
相邻两个扁形模板待成型区的分界线与大致呈梯形的折弯模板待成型区的边线由圆弧线过渡衔接。
[0028]
本实用新型的技术方案还包括：相邻两个扁形模板待成型区的分界线与大致呈梯形的折弯模板待成型区的边线之间的过渡圆弧线的圆弧角小于等于90
°
。
[0029]
本实用新型的有益效果有：利用扁形模板和与其相邻接的折弯模板形成对应异型预制构件外凸部的造型模，且该造型模的造型腔是通过对扁形模板和折弯模板本身以及两
者间配合的角度和折弯形状来形成，使用单模板形式的扁形模板和折弯模板即可得到适配异型预制构件外凸部的造型腔，避免了需要使用内模加外模配合形式的模具造成的加工质量差、模具成本高的问题。
[0030]
此外，预先在原料板上进行切割出用以成型异型预制构件外凸部的所需模具板材料，再采用折弯的方式对预成型模板加工出用以成型异型预制构件外凸部的造型腔，且考虑到折弯模板待成型区在折弯时会出现余料褶皱的问题，提前在相邻折弯模板待成型区之间切割出背对扁形模板待成型区的张角，如此在后续的折弯中相邻折弯模板待成型区可直接靠拢且不会在靠拢时因为余料而出现褶皱，以此来保证形成造型腔形状可靠的造型模，方便预制构件外凸部的的成型和脱模。
[0031]
此外，切割出两种不同形状的折弯模板待成型区，如矩形和大致呈梯形，并且将梯形以与第一方向成预定夹角的位置切割，以便于折弯形成异型预制构件外凸部的造型腔。以及，使得矩形的折弯模板待成型区在垂直第一方向的长度大于大致呈梯形的折弯模板待成型区长度，可使得最终各自折弯成型的折弯模板位于大致平齐的高度，可便于与其他模板部分的连接形成整个模具。以及，在大致呈梯形折弯模板待成型区与相邻两扁形模板待成型区分界线采用圆弧线过渡，且切割该过渡圆弧线的圆弧角为小于等于90
°
，如此可使得模具折弯过渡部位的外凸部可在折弯模板上形成，即将模具不同模板的分型界面设计在平直连接位置，使得折弯过渡部位集中在一个模板上加工，节省其他模板的加工负担，从而在模具整体上的加工效率可得到提升，并且在后续各模板的连接上也较为方便且连接质量也较好。
附图说明
[0032]
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
[0033]
图1是实施例中造型模底部的示意图；
[0034]
图2是实施例中造型模的示意图；
[0035]
图3是实施例中部分模具的示意图；
[0036]
图4是实施例中部分模具的底部示意图；
[0037]
图5是实施例中部分模具的侧壁示意图；
[0038]
图6是实施例中原料板的示意图；
[0039]
图7是实施例中造型模底部的展开示意图。
[0040]
其中：
[0041]
1、扁形模板，11、第一扁形模板，12、第二扁形模板，2、折弯模板，21、第一折弯模板，22、第二折弯模板，3、底部，4、侧模，41、侧部模板；
[0042]
100、造型模，200、拼接模，201、底模板，202、侧模板，300、模腔，400、原料板，401、切割线，500、预成型模板，501、扁形模板待成型区，502、折弯模板待成型区，503、分界线。
具体实施方式
[0043]
为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。
[0044]
在本文中，“上、下、左、右、内、外”等用语是基于附图所示的位置关系而确立的，根据附图的不同，相应的位置关系也有可能随之发生变化，因此，并不能将其理解为对保护范围的绝对限定；而且，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个与另一个具有相同名称的部件区分开来，而不一定要求或者暗示这些部件之间存在任何这种实际的关系或者顺序。此外，本实用新型实施例中，“以上”、“以下”等，包括本数。
[0045]
本实用新型提供的预制构件外凸部造型模，是针对现有的异型预制构件，如异型方桩，需要采用内模和外模结合的方式来生产出凹凸结构的异型部分。申请人经过仔细研究发现，提出了单模结构的模具来生产异型方桩，尤其是针对凹凸结构的异型部分，进行了单模结构的改进优化，可在加工质量和生产成本上均得到改善。
[0046]
另一方面，本实用新型提供的预制构件外凸部造型模制作方法，可以制作出能用于生产异型方桩的单模模具，尤其是异型方桩中凹凸结构的异型部分，可在简单的板料基础上加工出能生产凹凸结构异型部分的特殊复杂结构型面，使得采用单模结构的模具来加工异型方桩得以实现。
[0047]
如图1和图2示例，本实用新型的实施例中，造型模100包括底部3和侧模4，侧模4连接在底部3的两个侧边上方，由此侧模4和底部3在空间上分隔出一个呈敞口的造型腔，当造型模100与其他部分的模板连接形成模具时，该部分的敞口空间可用于形成预制构件带有外凸部的异形部分。以变截面预制桩为例，变截面预制桩外凸部指粗桩段(即异形部分)上外侧壁凸出细桩段的部分。
[0048]
如图1-2示例，造型模100的底部3包括数个扁形模板1和数个折弯模板2，对应预制构件外凸部的造型需要，数个扁形模板1沿第一方向(如图1中箭头所示，通常为预制构件的长度方向)连续排列，具体的，为第一扁形模板11(扁形模板1的一种)和至少两个第二扁形模板12(扁形模板1的另一种)，其中，第一扁形模板11的造型面大致平行于模腔300(图3中示出)中轴线，第二扁形模板12的造型面相对模腔300中轴线倾斜，在第一方向上以第二扁形模板12、第一扁形模板11和第二扁形模板12的方式进行排列，如此相邻的第一扁形模板11和第二扁形模板12之间形成夹角，即沿着第一方向数个扁形模板1整体上可形成中部大致平整两端向上翘起的形状，以形成异型预制构件在一个方向上(如上、下、左、右)的外凸面。当然，在本实用新型提供的实施例中，数个扁形模板1也可以只有两个第二扁形模板12呈现出大致呈v字形的形式。
[0049]
异型预制构件(如变截面预制桩)通常是立体结构，因此除了在某一方向形成外凸面之外，还需要形成连接相邻方向的外凸面的钝棱造型面。为此，扁形模板1在与垂直于第一方向上的侧边连接折弯模板2，具体可根据预制构件的形状选择在扁形模板1的其中一侧或者是两侧连接折弯模板2，且该折弯模板2具有朝向模腔300的钝棱造型面，以实现在制构件外凸部在周向相邻外凸面间的平滑过渡。由此，由扁形模板1和折弯模板2形成的造型模100的底部3在整体上呈现出中部大致平整四周向上翘起的形状，以形成异型预制构件的外凸部。
[0050]
本实用新型的实施例中，折弯模板2包括邻接在第一扁形模板11一侧边的第一折
弯模板21和邻接在第二扁形模板12一侧边的第二折弯模板22，其中，第一折弯模板21的造型面第一方向素线大致平于模腔300中轴线，以实现构件相邻表面的平滑过渡，第二折弯模板22的造型面第一方向素线与模腔300中轴线倾斜，以实现两个方向上的同时变径过渡，即第二折弯模板22在朝向第一折弯模板21和第二扁形模板12的方向上同时折弯。
[0051]
为了方便造型模100的制作，扁形模板1可采用与其邻接的折弯模板2一体成型的结构，即，第一扁形模板11可与第一折弯模板21一体成型，第二扁形模板12可与第二折弯模板22一体成型。此外，考虑到制作加工的方便性、操作条件要求以及最终加工的造型模100质量等综合方面，造型模100在采用单模板的折弯成型过程中，会出现余料褶皱的问题，为避免余料褶皱出现对造型模100的质量造成不利影响，在折弯模板2位置预先切除多余料板，折弯成型后再将相邻的折弯模板2固定，如可采用焊接、粘接等方式。
[0052]
本实用新型的实施例中，第一折弯模板21和第二折弯模板22在邻接位置焊接、粘接固定，并且，第二折弯模板22在靠近和远离第一折弯模板21的侧边呈现不同的长度，即，第二折弯模板22远离第一折弯模板21侧边的周向长度小于第二折弯模板22靠近第一折弯模板21侧边的周向长度。此外，第一折弯模板21和第二折弯模板22的上端面大致呈平齐，即，第一折弯模板21远离第一扁形模板11的端面与第二折弯模板22远离第二扁形模板12的端面大致齐平。如此，底部3侧边的上端可呈现大致平齐，可便于同侧模4的连接固定，以及也能够方便侧模4的制作，即，侧模4的底部加工成大致平齐，避免需要加工倾斜段造成的麻烦。
[0053]
为了能够方便整个造型模100的制作，将预制构件中周向相邻面的边角平滑过渡结构集中在一个模板中制作，如此造型模100的其他部分模板只需加工出该表面结构即可，制作相对简单，从而在整体上能够提高造型模100的加工制作效率，以及，在后续不同模板的连接固定上，避开了边角平滑过渡结构，也能够在各部分模板的连接固定作业效率和连接质量上得到改善。具体的，在折弯模板2的钝棱造型面设置周向上的圆弧面段，并使得该圆弧面段的圆弧角小于等于90
°
，如此可将相邻面的边角平滑过渡结构集中在造型模100的底部3形成。
[0054]
侧模4连接在底部3的侧边上方，与底部3相对应的，也具有沿第一方向上连续排列的不止一个侧部模板41，且该侧部模板41的底部与折弯模板2的顶部连接固定，具体可采用焊接、粘接方式等。并且，为了配合折弯模板2的具有夹角的第一折弯模板21和第二折弯模板22，侧部模板41的造型面也形成有预定夹角，以在预制构件的侧面上形成外凸部且保证该侧面的外凸部与底部的外凸部在第一方向上位于相同位置。
[0055]
本实用新型实施例的造型模100，利用底部3和侧模4在空间内分隔出的敞口空间形成模腔300，且该模腔300在底部3的造型面段可形成预制构件底面的外凸部以及底面与相邻侧面平滑过渡的外凸部，在侧模4的造型面段可形成侧面的外凸部，由此在整体上完成预制构件外凸部的成型，且造型模100的底部3和侧模4均是单模板结构，避免了采用现有内模加外模双模板结构的弊端。
[0056]
另一方面，本实用新型实施例还提供了一种预制构件模具。
[0057]
如图3至图5示例，包括造型模100和拼接模200，造型模100如前述陈述，重复部分不再赘述。拼接模200和造型模100在第一方向上交替排列，图3只是给出了部分造型模100和拼接模200的排列示例，在实际的模具制作时可以根据加工的预制构件长度需要在第一
方向上不断增加或者减少使用的造型模100和拼接模200数量。
[0058]
造型模100和拼接模200在空间上分隔出的内部敞口空间形成模腔300，可用于容纳浇筑材料(如混凝土)形成预制构件。其中，拼接模200的造型面第一方向素线大致平行于模腔300的中轴线，且模腔300在拼接模200段的宽度小于在造型模100段的最大宽度，由此在拼接模200段形成预制构件较细的部分，在造型模100段可成型预制构件较粗的部分以及粗段与细段之间的变径过渡部分，即预制构件的外凸部。类似的，拼接模200段的模腔300底部高于造型模100段的模腔300最低底部，以在拼接模200段形成预制构件较细的部分，在造型模100段形成预制构件外凸部。
[0059]
拼接模200包括底模板201和侧模板202，具体的，底模板201和侧模板202可以一体折弯成型大致截面为u形或者梯形的结构，之后拼接模200和造型模100在第一方向上连接固定，如可采用焊接、粘接、紧固件连接等方式固定。或者，可以采用如图4和图5示例的方式，先分别将拼接模200的底模板201同造型模100的底部3连接固定形成图4示例的部分，将拼接模200的侧模板202同造型模100的侧模4连接固定形成图5示例的部分，之后再将图4和图5的部分连接固定形成整个模具，这样设计的好处在于，图5示例的侧模4和侧模板202两者可一体折弯成型，可利于提高模具各模板的加工效率以及后续各模板的连接效率和质量。
[0060]
当然，本实施例提供的造型模也可以制作成模具对应预制构件外凸部的侧模板。
[0061]
再一方面，本实用新型实施例还提供了造型模的制作方法。
[0062]
如图6和图7示例，本实用新型实施例的造型模100制作方法步骤包括原料板切割步骤、预成型模板折弯步骤和造型模中间品固定步骤等。
[0063]
其中，原料板切割步骤中，在原料板400上切割出设定形状的预成型模板500，如图6示例的虚线即为切割线401，具体可采用激光切割、水切割等方式在原料板400上沿虚线的切割线401切割出预成型模板500，即得到如图7示例形状的预成型模板500。
[0064]
预成型模板500包括扁形模板待成型区501和折弯模板待成型区502，且扁形模板待成型区501和折弯模板待成型区502在第一方向上形成有不止一个，其中，相邻的扁形模板待成型区501在第一方向上相连，相邻的折弯模板待成型区502在第一方向上分离，如此分离的折弯模板待成性区502之间可形成空间，即该部分的板料被切除，可避免后续折弯时在该部分出现余料堆积形成的褶皱，以此来提高最终折弯成型的造型模100质量。
[0065]
扁形模板待成型区501在垂直于第一方向上的侧边同折弯模板待成型区502相连，具体可根据形成预制构件的形状需要在扁形模板待成型区501的一侧或者两侧连接折弯模板待成型区502。相邻分离的折弯模板待成型区502之间具有背对扁形模板待成型区501的张角，即，相邻的折弯模板待成型区502之间分离的空间呈逐渐增大的开口，且该开口的逐渐增大是指在远离扁形模板待成型区501的方向。
[0066]
本实用新型的实施例中，在原料板切割步骤中可切割出不同形状的折弯模板待成型区502，其中一种折弯模板待成型区502的板面呈矩形，另一种折弯模板待成型区502的板面大致呈梯形，并且该梯形的折弯模板待成型区502的上底边、下底边与第一方向形成预定夹角，如此梯形的折弯模板待成型区502可与矩形的折弯模板待成型区502之间形成切除的空间。
[0067]
其中，矩形的折弯模板待成型区502与位于中部的扁形模板待成型区501相连，大
致呈梯形的折弯模板待成型区502与位于侧部的扁形模板待成型区501相连。并且，呈矩形的折弯模板待成型区502在垂直于第一方向上的长度大于等于大致呈梯形的折弯模板待成型区502在垂直于第一方向上的长度，以此可在后续折弯时使得两种不同的折弯模板待成型区502成型出相同的高度，可便于同模具其他部分的模板连接固定。
[0068]
本实用新型的实施例中，相邻两个扁形模板待成型区501的分界线503(图7中虚线所示即为分界线)与大致呈梯形的折弯模板待成型区502的边线由圆弧线过渡衔接，且具体可将圆弧线的圆弧角切割成小于等于90
°
，如此可使得后续折弯时模具中的平滑过渡部分集中在该预成型模板500上成型，节省了其他部分模板的加工难度，也在后续不同部分模板的连接效率和质量可得到提升。
[0069]
预成型模板的折弯步骤中，对扁形模板待成型区501沿大致垂直于第一方向的分界线503进行折弯形成扁形模板1，对扁形模板待成型区501和相连的折弯模板待成型区502按分界线503进行折弯形成折弯模板2，并使相邻的折弯模板2靠拢得到造型模中间品。
[0070]
造型模中间品的固定步骤中，对相邻的已经折弯靠拢的折弯模板2进行焊接、粘接固定得到造型模100成品。
[0071]
本实用新型的实施例中，在造型模中间品的焊接、粘接固定后，可对造型模100成品的模腔300进行打磨，如焊接时的焊缝进行打磨，从而使得各相邻模板的造型面平滑衔接。
[0072]
在各实施例不相矛盾的情形下，各实施例中的至少部分技术方案可重新组合形成本实用新型的实质技术方案，当然，各实施例间也可以相互引用或包含。并且，需要说明的是，本领域技术人员在重新组合各实施例记载的技术手段时所做出的适应性调整修改(如部分增加、部分删除、部分修改)也将落入本实用新型的保护范围。
[0073]
以上结合具体实施方式描述了本实用新型的技术原理，但需要说明的是，上述的这些描述只是为了解释本实用新型的原理，而不能以任何方式解释为对本实用新型保护范围的具体限制。基于此处的解释，本领域的技术人员在不付出创造性劳动即可联想到本实用新型的其他具体实施方式或等同替换，都将落入本实用新型的保护范围。