PC預(yù)制構(gòu)件模具設(shè)計(jì)的方法研究

韋家輝 羅浩

摘 要：隨著PC行業(yè)技術(shù)的高速發(fā)展，以S公司模具設(shè)計(jì)過程中的經(jīng)驗(yàn)積累為研究對(duì)象，深入剖析PC行業(yè)過程中的模具設(shè)計(jì)的要點(diǎn)及關(guān)鍵點(diǎn)，提出了方案改善方法、建立標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品模型，并提出優(yōu)化措施；

關(guān)鍵詞：預(yù)制構(gòu)件；模具設(shè)計(jì)；標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品模型

引言

眾所周知，建筑科技的更新?lián)Q代使得預(yù)制裝配建筑技術(shù)得到拓展。以當(dāng)前世界上的發(fā)展形式來看，預(yù)制裝配建筑技術(shù)已經(jīng)成為建筑施工的必要技術(shù)手段，而預(yù)制建筑制造過程中的模具設(shè)計(jì)則很大程度上影響預(yù)置構(gòu)件的質(zhì)量及生產(chǎn)效率，本文通過提出預(yù)置構(gòu)件的模具設(shè)計(jì)方法，可以解決一般情況下模具設(shè)計(jì)存在的問題，從而保證整個(gè)預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)過程可以順利開展及實(shí)施，促進(jìn)行業(yè)的發(fā)展；

一、構(gòu)件設(shè)計(jì)圖紙工藝性審查

構(gòu)件的種類與建筑的外觀和戶型直接相關(guān)，構(gòu)件的種類直接影響模具的數(shù)量，所以在條件和時(shí)間具備時(shí)模具設(shè)計(jì)人員最好是全程參與建筑方案的所有評(píng)審。在條件不具備時(shí)模具和工藝人員也必須在建筑節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)階段即介入評(píng)審，因?yàn)闃?gòu)件四周截面信息在節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)時(shí)已經(jīng)確定。否則可能會(huì)造成后期的批量改圖需求，造成建筑設(shè)計(jì)和模具及工藝之間的矛盾。

1、制作工藝性審查

根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)構(gòu)件制作的工藝性主要應(yīng)從以下幾方面對(duì)圖紙進(jìn)行審查，因?yàn)檫@些問題將直接影響生產(chǎn)效率和質(zhì)量，模具工程師應(yīng)堅(jiān)持原則，要求設(shè)計(jì)更改，如果設(shè)計(jì)因特殊情況不能更改時(shí)，應(yīng)提請(qǐng)會(huì)議評(píng)審，由設(shè)計(jì)院領(lǐng)導(dǎo)、項(xiàng)目經(jīng)理、PC工廠制作工人、PC工廠工藝人員等進(jìn)行聯(lián)合評(píng)審，共同尋找最優(yōu)解決方案。

⑴脫模角問題

脫模角：脫模角對(duì)脫模的影響非常大，模具工程師在審查構(gòu)件圖紙時(shí)應(yīng)嚴(yán)格審查每處構(gòu)件邊沿，判斷是否需要設(shè)計(jì)脫模角?？照{(diào)孔、鍵槽、沉坑等，封閉孔洞應(yīng)考慮兩母線夾角15度的脫模角。直邊高低差、外頁保溫板內(nèi)縮邊等應(yīng)考慮7.5度的脫模角。理論上在脫模時(shí)如果混凝土表面與模具表面發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)均應(yīng)預(yù)留脫模斜度。對(duì)預(yù)養(yǎng)護(hù)之后即可拆除的模具可不留脫模斜度。特殊結(jié)構(gòu)需根據(jù)實(shí)際情況對(duì)脫模角度進(jìn)行調(diào)整。

⑵脫模過程中的干涉：

應(yīng)跟蹤邊模脫模時(shí)的運(yùn)動(dòng)方向和尺寸考慮在脫模邊程中邊模是否會(huì)與構(gòu)件及構(gòu)件中的預(yù)埋件發(fā)生干涉。盲孔內(nèi)大外小，臺(tái)階孔中間大兩頭小，采用普通結(jié)構(gòu)無法脫模（圖3）。墻板邊模平行于模臺(tái)面脫模時(shí)，外頁上應(yīng)盡量避免設(shè)置保溫連接件，如因現(xiàn)澆節(jié)點(diǎn)尺寸原因必須設(shè)計(jì)保溫連接件時(shí)，保溫連接件位置應(yīng)與鋼筋出筋位置一致或設(shè)置在脫模行程以外，避免脫模時(shí)邊模與保溫連接件的干涉。

⑶澆筑問題

澆筑面標(biāo)高：在考慮模具方案時(shí)應(yīng)合理放置構(gòu)件，使?jié)仓嫣幱谕黄矫鎯?nèi)，如無法滿足時(shí)應(yīng)與構(gòu)件設(shè)計(jì)人員溝通。因混凝土在澆筑振搗時(shí)，所有連通的混凝土平面會(huì)有自動(dòng)找平的趨勢(shì)，所以所有澆筑面應(yīng)盡量在同一平面內(nèi)，無法做到時(shí)應(yīng)盡量避免小平面高于大平面，應(yīng)優(yōu)先大平面高于小平面，否則會(huì)耗費(fèi)大量人工。

（4）澆筑面最小尺寸

在考慮模具方案時(shí)應(yīng)避免選擇尺寸過小的平面作為澆筑平面，在無法滿足時(shí)應(yīng)與構(gòu)件設(shè)計(jì)人員溝通，或考慮制作大的澆注口。模具開口尺寸過小將不利于混凝土澆筑，應(yīng)盡量將開口尺寸做大，小于60mm的澆筑開口尺寸，澆筑會(huì)非常困難。

⑷鋼筋出筋

最小出筋間距：根據(jù)模具方案對(duì)最小出筋間距進(jìn)行審查。鋼筋出筋間距應(yīng)盡量大于于100，連排小于50mm的出筋將影響模具鋼度，增加模具復(fù)雜程度。（如圖7）

交錯(cuò)出筋：應(yīng)對(duì)所有交錯(cuò)出筋進(jìn)行審核，確定可行的模具方案，無法滿足裝拆模及密封要求時(shí)應(yīng)與構(gòu)件設(shè)計(jì)人員溝通。交錯(cuò)的箍筋出筋、箍筋與吊環(huán)的交錯(cuò)，都可能造成邊模的大塊缺失，對(duì)生產(chǎn)效率和構(gòu)件質(zhì)量產(chǎn)生影響。

梁彎筋：模應(yīng)根據(jù)模具方案對(duì)梁彎筋進(jìn)行審查。原則上應(yīng)采用錨固板取代，如有特殊情況，梁彎筋彎出尺寸應(yīng)盡量不超過構(gòu)件內(nèi)頁上邊線，同時(shí)模具須采用垂直于模臺(tái)面運(yùn)動(dòng)的脫模方式。

⑸吊點(diǎn)

應(yīng)跟蹤模具方案對(duì)構(gòu)件吊點(diǎn)進(jìn)行審核，盡量使生產(chǎn)過程中的吊點(diǎn)與安裝吊點(diǎn)重合，無法重合時(shí)應(yīng)與構(gòu)件設(shè)計(jì)人員，工藝人員進(jìn)行協(xié)商，對(duì)吊點(diǎn)進(jìn)行增減或是位置調(diào)整。

⑹存放及運(yùn)輸

模具工程師在審核圖紙時(shí)對(duì)發(fā)現(xiàn)的構(gòu)件存放及運(yùn)輸問題，應(yīng)反饋給構(gòu)件設(shè)計(jì)和工藝人員。

⑺構(gòu)件最大外形尺寸控制

應(yīng)結(jié)合模具尺寸和構(gòu)件尺寸，確保模具及構(gòu)件邊沿沒有超出模臺(tái)邊沿的情況發(fā)生，同時(shí)應(yīng)確保在構(gòu)件進(jìn)入養(yǎng)護(hù)窯時(shí)構(gòu)件和模具沒有超出養(yǎng)護(hù)窯入口高度。

二、通用性審查

在模具柔性化能力沒有完全建立起來之前，在目前的模具設(shè)計(jì)水平前提下，對(duì)于一個(gè)新的項(xiàng)目，模具工程師應(yīng)該跟蹤項(xiàng)目總體情況，確定項(xiàng)目是否與之前做過的項(xiàng)目相似，如果有，應(yīng)極力推薦設(shè)計(jì)重用前期項(xiàng)目模具，實(shí)現(xiàn)不同項(xiàng)目間的模具通用。同一項(xiàng)目?jī)?nèi)的模具通用應(yīng)主要考慮以下幾方面。

⑴墻板構(gòu)件

構(gòu)件邊沿截面形狀：應(yīng)統(tǒng)計(jì)項(xiàng)目所有墻板構(gòu)件四邊的截面情況，分別內(nèi)外頁截面形狀的一致性進(jìn)行審查。內(nèi)外頁可通過組合來實(shí)現(xiàn)通用，內(nèi)外頁之間的相對(duì)位置可以進(jìn)行移動(dòng)。一個(gè)項(xiàng)目外頁截面建議不要超過兩種，內(nèi)頁不要超過一種。

出筋間距：應(yīng)對(duì)所有出筋進(jìn)行間距審查，底部出筋應(yīng)以100為模數(shù)來控制，兩側(cè)出筋應(yīng)以底部為基準(zhǔn)，向上出筋間距保持一致，兩側(cè)出筋情況建議按制在2-3種以內(nèi)。

出筋長(zhǎng)度：在采用開U型缺口或是通缺的模具方案時(shí)，模具工程師應(yīng)對(duì)出筋長(zhǎng)度進(jìn)行審查，出筋長(zhǎng)度應(yīng)控制在1-2個(gè)范圍內(nèi)，且不宜超過300。

⑵樓梯

盡量采用滿足柔性化樓梯模要求的樓梯，如不滿足，應(yīng)控制樓梯種類，保證每套樓梯模在項(xiàng)目生產(chǎn)周期內(nèi)的利用率達(dá)到80%以上（該模具生產(chǎn)的構(gòu)件占總構(gòu)件數(shù)的比例），在層高建筑一樣的情況下（或者尺寸相差不大），建議統(tǒng)一樓梯的型號(hào)，選用一種或者兩種型號(hào)樓梯，而且每個(gè)項(xiàng)目間的樓梯盡量通用。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介：

韋家輝（1984年4月）男；民族：狀族；籍貫：廣西、都安縣；學(xué)歷本科：研究方向：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及工藝。