CN103643756A - 一种双金属复合板幕墙及其加工工艺和模具 - Google Patents

Abstract

本发明公开的一种双金属复合钢复合板幕墙，其由双金属复合板材加工成型，所述双金属复合板材由金属装饰面板、金属基板以及夹在两者之间的热合膜构成。该双金属复合板幕墙的加工工艺包括如下步骤：（1）吹膜用胶黏剂制备步骤；（2）热合膜制备步骤；（3）双金属复合板材制备步骤；（4）冲角步骤；（5）折边步骤；（6）转角部成型步骤。该发明还公开了用以加工该双金属复合板幕墙的折弯模具和转角部整形模具。本发明优化了幕墙的加工工艺，降低了金属装饰面板尤其是铜装饰面板的材料消耗，降低了成本，克服了单一铜材平整度差和板材材质软无法通过角码安装的缺点，同时本发明可以按照普通幕墙的安装方式安装，大大降低了安装成本和安装难度。

Description

一种双金属复合板幕墙及其加工工艺和模具

技术领域

本发明涉及幕墙的加工技术领域，特别涉及一种双金属复合板幕墙的加工工艺。

背景技术

随着经济的发展和社会的进步，铜材作为一种高档装饰材料越来越多的出现在外幕墙的装饰设计中，由于铜装饰有着辉煌卓越的装饰效果，且它的颜色可以随着时间的推移而越来越稳重，大气。所以近几年来使用量有了成倍的增长。但是铜材材质较软以及平面度差的缺点，决定了加工铜幕墙的铜板要有一定的厚度，又限制了铜幕墙的分割尺寸，并且要做成弯曲造型来增加强度，增大了铜幕墙的加工和安装成本。

发明内容

本发明所要解决的技术问题之一在于针对现有铜幕墙所存在的问题而提供一种双金属复合板幕墙。

本发明所要解决的技术问题之二在于提供用以加工上述双金属复合板幕墙的工艺。

本发明所要解决的技术问题之三在于提供用以加工上述双金属复合板幕墙的折弯模具。

本发明所要解决的技术问题之四在于提供用以加工上述双金属复合板幕墙的整形模具。

为了实现上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种双金属复合钢复合板幕墙，由双金属复合板材加工成型，所述双金属复合板材由金属装饰面板、金属基板以及夹在两者之间的热合膜构成。

在本发明的一个优选实施例中，所述金属装饰面板为紫铜板、黄铜板或青铜板，厚度为0.1mm～1mm。

在本发明的一个优选实施例中，所述金属基板为镀锌钢板、钛锌板、铝板或不锈钢板，厚度为0.1mm～3mm。

一种双金属复合板幕墙的加工工艺，包括如下步骤：

（1）吹膜用胶黏剂制备步骤

选用质量百分比为30%～80%的马来酸酐接枝EVA加热至80～200℃软化后依次加入质量百分比为10%～30%的聚酰胺和质量百分比为5%～20%弹性体进行共混，共混均匀后制粒得到吹膜用胶黏剂；

（2）热合膜制备步骤

将步骤（1）制备的吹膜用胶黏剂与高密度PE通过三层共挤吹膜机制取热合膜，其中中间层为PE中间层，两层外层为胶黏剂层；

（3）双金属复合板材制备步骤

将金属装饰面板、步骤（2）制备的热合膜以及金属基板依次叠加后经过热压后制成双金属复合板材；

（4）冲角步骤

将步骤（3）制备的双金属复合板材按照规定尺寸进行下料形成矩形板材，采用冲角模具在矩形板材的四个角各冲出一个等边长的L形缺口，并在所形成的等边长的L形缺口内顶角等边三角形缺口，形成一四个角带等边长的L形缺口的矩形板材；

（5）折边步骤

采用折弯模具依次对步骤（4）形成的带缺口的矩形板材四边依次进行同向的折弯，形成四条同向的折边，其中折边线位于等边长的L形缺口的内边缘的内侧；折边完成后，形成一个大致呈方形的盒子，盒子的四个转角部形成朝向折边方向的喇叭口形状；

（6）转角部成型步骤

采用油压机以及转角部整形模具对步骤（5）制成的盒子的四个转角部进行整形，将四个转角部的喇叭口形状修正为标准的幕墙形状。

在本发明的一个优选实施例中，所述步骤（2）中，所述的PE中间层厚度为0.04mm～1.5mm。

在本发明的一个优选实施例中，所述步骤（2）中，所述的胶黏剂层厚度为0.01mm～1mm。

在本发明的一个优选实施例中，所述步骤（3）的具体步骤是；将金属装饰面板、步骤（2）制备的热合膜以及金属基板各自放置在放卷架上，施放金属基板并使金属基板向前连续运动同时将金属基板加热，施放步骤（2）制备的热合膜并采用压辊将步骤（2）制备的热合膜热合在金属基板上，然后施放金属装饰面板通过两对热合辊将金属装饰面板压合在步骤（2）制备的热合膜另一面上；压合后进入保温隧道进行保温，保温后通过一对定型辊定型；最后降温后收卷，得到双金属复合板材。

在本发明的一个优选实施例中，所述金属基板的加热温度为80℃～150℃。

在本发明的一个优选实施例中，所述金属基板向前连续运动的速度为3～10米/分钟。

在本发明的一个优选实施例中，所述压辊为硅胶辊。

在本发明的一个优选实施例中，两对热合辊将金属装饰面板压合在步骤（2）制备的热合膜另一面上之前，先将金属装饰面板通过纠偏设备与金属基板对正。

在本发明的一个优选实施例中，每一热合辊的辊温为140℃～230℃，每对热合辊的辊压为0.2Mpa～0.8Mpa。

在本发明的一个优选实施例中，进入保温隧道进行保温的时间为30s～90s，保温的温度为100℃～190℃。

在本发明的一个优选实施例中，所述定型辊的辊温为60℃～100℃。

在本发明的一个优选实施例中，所述步骤（4），所述等边长的L形缺口的外边长为60mm，内边长为30mm，等边三角形缺口的边长为5mm。

本发明的用以加工上述双金属复合板幕墙的折弯模具，包括上折弯模和下折弯模，所述上折弯模具有一折弯角，折弯角的角顶采用半径为0.5～4mm的圆角过渡，所述下折弯模具有一折弯模腔，所述上、下折弯模采用分段式结构，下折弯模两端各保留80mm长度的分段，并且分别在靠近下折弯模外侧60mm处开始按照渐开线的尺寸对下模进行修模。

本发明的转角部整形模具包括下整型模和上整型模，所述下整型模为正方体结构，正方体结构边长为150mm，在工作面的三条边棱采用半径为1-4mm的圆角过渡；所述上整型模包括一个上压模组件和一个上圆锥模组件，上压模组件包括两个同样大小且边长为150mm的正方体和连接两个正方体的导柱以及设置在两个正方体之间的硬质弹簧，所述上圆锥模组件包括一对对顶连接的上圆锥体模和用以支撑所述一对对顶连接的上圆锥体模的转轴，所述转轴的两端通过轴承座安装在油压机的上台面上，两个上圆锥体模的连接处采用半径为2～6mm的圆角过渡，每一上圆锥体模的高度为150mm，调节各部件的距离，使上下整形模正方体上下对齐，上整形模的圆锥体和正方体两个面之间均匀保留1.5倍板厚的距离。工作时，将盒子的转角部尽量贴近下整型模，启动油压机，油压机先将上下压模组件中的两个正方体尽量压紧，随着弹簧被压缩，同时上圆锥模组件继续向下运动，将盒子的转角部定向拉伸而使喇叭口形状修正成标准的幕墙形状，由于拉伸作用，会在转角部的顶部形成高出折边的余料，通过打磨机打磨即可。

本发明优化了幕墙的加工工艺，降低了金属装饰面板尤其是铜装饰面板的材料消耗，降低了成本，克服了单一铜材平整度差和板材材质软无法通过角码安装的缺点，使之可以加大分割尺寸。同时本发明可以按照普通幕墙的安装方式安装，大大降低了安装成本和安装难度。并且成型后的幕墙密封性能良好，具有良好的平整度和一体强度，其抗风压性能等指标有了很大的提高，经过实践证明，本工艺制成的幕墙因为铜和钢板中间PE层的加入，具有明显的降噪性能，使雨水打在幕墙上的噪声大大消减。本发明的工艺采用的局部成型技术克服了复合材料不能焊接成型的缺陷，四个转角部一体成型，没有缝隙，杜绝了透水、透气等缺陷，而且相对于插件密封、焊接打磨等工艺一体强度更高，外表也更加美观。

附图说明

图1为本发明的双金属复合钢复合板幕墙结构示意图。

图2为本发明双金属复合板材的截面示意图。

图3为本发明双金属复合板材制备工艺流程图。

图4为本发明裁剪后的矩形板材以及冲角后的示意图。

图5是本发明的冲角模具的结构示意图。

图6是本发明折弯模具的下折弯模结构示意图。

图7是本发明折弯模具的上折弯模结构示意图。

图8是本发明的转角部形成朝向折边方向的喇叭口形状的结构示意图。

图9是本发明的转角部整形模具的下整型模的结构示意图。

图10是本发明的转角部整形模具的上压模组件的结构示意图。

图11是本发明的转角部整形模具的上整型模的俯视图。

图12是本发明在进行转角部成型步骤时将双金属复合板材贴合在下整型模上的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

参见图1所示的一种双金属复合钢复合板幕墙，由双金属复合板材通过裁切成一矩形板材例如方形板材后，四边同向折弯后形成一个具有四条折边110方形盒子100，方形盒子100的四个转角部120靠近转角部120的折边110上各有一段长度为25mm的下陷部111，该下陷部111的高度低于折边110其余部分的高度，即下陷部111的深度为25mm，这样可以形成一个25×25mm的间隙，便于安装施工。

参见图2，双金属复合板材200由金属装饰面板210、金属基板220以及夹在两者之间的热合膜230构成，其中金属装饰面板120为紫铜板、黄铜板或青铜板其中一种，其厚度为0.1mm～1mm；而金属基板110为镀锌钢板、钛锌板、铝板或不锈钢板其中一种，其厚度为0.1mm～3mm。

热合膜230采用热熔胶粘合剂和高密度PE通过吹膜机制成。PE中间层231的厚度为0.04～1mm。每层胶黏剂层232、233的厚度为0.01～1mm。

下面以金属装饰面板120为紫铜板来详细说明本发明的双金属复合钢复合板幕墙的制备过程

上述的采用紫铜板作为金属装饰面板120，镀锌钢板金属基板110为的双金属复合钢复合板幕墙可以采用以下加工步骤获得：

（1）吹膜用胶黏剂制备步骤；（2）热合膜制备步骤；（3）钢基铜塑复合板材制备步骤；（4）成型转角部步骤；（5）折边步骤；（6）转角部成型步骤，以下对上述步骤进行介绍：

（1）吹膜用胶黏剂制备步骤

选用质量百分比为30%～80%的马来酸酐接枝EVA加热至80～200℃软化后依次加入质量百分比为10%～30%的聚酰胺和质量百分比为5%～20%弹性体进行共混，共混均匀后制粒得到吹膜用胶黏剂；

（2）热合膜制备步骤

将步骤（1）制备的吹膜用胶黏剂与高密度PE通过三层共挤吹膜机制取热合膜200，其中中间层为PE中间层231，两层外层为胶黏剂层232、233，PE中间层231厚度为0.04～1mm，胶黏剂层232、233厚度为0.01～1mm。

（3）双金属复合板材制备步骤

结合图3所示，该步骤具体过程为：将金属装饰面板210（铜板）、热合膜230以及金属基板220（镀锌钢板）各自放置在放卷架301、302、303上，转动放卷架303施放金属基板220（镀锌钢板）到托辊组304上，托辊组304带动金属基板220（镀锌钢板）以3～10米/分钟得到速度向前连续运动通过一加热装置305将金属基板220（镀锌钢板）加热至80℃～150℃。

转动放卷架302施放热合膜230并采用硅胶辊306将热合膜230热合在金属基板220（镀锌钢板）上。

然后转动放卷架301施放金属装饰面板210（铜板），并采用纠偏设备（图中未示出）对金属装饰面板210（铜板）进行纠偏，使金属装饰面板210（铜板）与金属基板220（镀锌钢板）对正，对正后，将使金属装饰面板210（铜板）铺设在热合在金属基板220（镀锌钢板）的热合膜230上，接着通过两对热合辊307、308将金属装饰面板210（铜板）压合在热合膜200另一面上，每一热合辊的辊温为140℃～230℃，每对热合辊的辊压为0.2Mpa～0.8Mpa。

经过两对热合辊307、308压合后的双金属复合板材进入保温隧道309进行保温，保温的时间为30s～90s，保温隧道304的保温的温度为100℃～190℃。保温后通过一对定型辊310定型，定型辊310的辊温为60℃～100℃，最后降温后通过收卷装置311收卷，得到以铜板作为装饰表面的双金属复合板材200。

（4）冲角步骤

参见图5，准备冲角模具400，该冲角模具400包括冲角下模410和冲角上模420，其中，冲角下模410具有成台阶状布置的下刃口411、412、413、414，在下刃口412与下刃口413之间设置一边长为5mm的下斜刃口415，下刃口411、414的长度均为30mm。对应于冲角下模410上的下刃口411、412、413、414，冲角上模420上也设置有成台阶状布置的上刃口421、422、423、424，在上刃口422与上刃口423之间设置一边长为5mm的上斜刃口425，下刃口421、424的长度均为30mm。

将步骤（3）制备的双金属复合板材200按照规定尺寸进行下料形成矩形板材200a，然后采用如图5所示的冲角模具400，在矩形板材200a的四个角各冲出一个外边212a边长为60mm、内边213a边长为30mm的等边长的L形缺口210a（图5中的虚线部分），并在所形成的等边长的L形缺口210a内顶角冲出一边长为5mm的等边三角形缺口211a，形成一四个角带L形缺口210a的矩形板材200a’。

（5）折边步骤

参见图6和图7，准备折弯模具，折弯模具包括上折弯模520和下折弯模510，下折弯模510采用分段式结构，即由三段下折弯模511、512、513构成，下折弯模512、513对称设置在下折弯模511两端，下折弯模512、513的长度为80mm，下折弯模511的折弯模腔511a为直形折弯模腔，下折弯模512、513均由一段直形折弯腔512a、513a和一段渐开线折弯腔512b、513b构成，渐开线折弯腔512b的长度从下折弯模512、513外侧算起为60mm。

对应于下折弯模510，上折弯模520也由三段上折弯模521、522、523组成，三段上折弯模521、522、523分别具有与对应的三段下折弯模511、512、513的折弯模腔相匹配的折弯角521a、522a、523a，且512、513的尺寸分别比522、523的尺寸长10mm。

采用折弯模具依次对图4所示的四个角带L形缺口210a的矩形板材200a’的四边沿着折弯线210a’进行同向的折弯形成四条同向的折边110（参见图1和图8），每条折弯线210a’位于等边长的L形缺口210a的内边213a的内侧。四边被折弯后形成一个大致呈方形的盒子100’，大致呈方形的盒子100’的四个转角部形成朝向折边110方向的喇叭口形状130。

（6）转角部成型步骤

结合图8至11所示，采用油压机以及转角部整形模具对大致呈方形的盒子100’的四个转角部的喇叭口形状130进行整形。

转角部整形模具包括下整型模610和上整型模620，下整型模610为正方体结构，正方体结构边长为150mm，在工作面的三条边棱611采用半径为1-4mm的圆角过渡。上整型模620包括一个上压模组件和一个上圆锥模组件630，上压模组件包括两个同样大小且边长为150mm的上、下正方体621、622，上、下正方体621、622通过一对导柱623连接，其中一对导柱623的下部通过螺母625锁定，这样上、下正方体621、622能在一对导柱623的导引下相对运动。在上、下正方体621、622之间设置有硬质弹簧624，以将上、下正方体621、622复位。另外在上正方体621的顶部设置有一模柄626，以便于上整型模620安装在油压机上。

上圆锥模组件630包括一对对顶连接的上圆锥体模631、632和用以支撑一对对顶连接的上圆锥体模631、632的转轴634，转轴634的两端通过轴承座633安装在油压机上，两个上圆锥体模631、632的连接处采用半径R2为2-6mm的圆角过渡，每一上圆锥体模的高度为150mm。

工作时，将大致呈方形的盒子100’一个转角部套在下整型模610上并尽量贴近下整型模610，启动油压机，油压机先将上压模组件中的上、下正方体621、622尽量压紧，此时弹簧624被压缩，同时上圆锥模组件630继续向下运动，将盒子100’的转角部的喇叭口形状130修正成标准的幕墙形状，由于整形时的拉伸作用，会在转角部的顶部形成高出折边的余料，通过打磨机打磨即可。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (17)

1.一种双金属复合钢复合板幕墙，其特征在于，由双金属复合板材加工成型，所述双金属复合板材由金属装饰面板、金属基板以及夹在两者之间的热合膜构成。

2.如权利要求1所述的双金属复合钢复合板幕墙，其特征在于，所述金属装饰面板为紫铜板、黄铜板或青铜板，厚度为0.1mm～1mm。

3.如权利要求2所述的双金属复合钢复合板幕墙，其特征在于，所述金属基板为镀锌钢板、钛锌板、铝板或不锈钢板，厚度为0.1mm～3mm。

4.权利要求1至3任一项权利要求所述的一种双金属复合板幕墙的加工工艺，其特征在于，包括如下步骤：

（1）吹膜用胶黏剂制备步骤

选用质量百分比为30%～80%的马来酸酐接枝EVA加热至80～200℃软化后依次加入质量百分比为10%～30%的聚酰胺和质量百分比为5%～20%弹性体进行共混，共混均匀后制粒得到吹膜用胶黏剂；

（2）热合膜制备步骤

将步骤（1）制备的吹膜用胶黏剂与高密度PE通过三层共挤吹膜机制取热合膜，其中中间层为PE中间层，两层外层为胶黏剂层；

（3）双金属复合板材制备步骤

将金属装饰面板、步骤（2）制备的热合膜以及金属基板依次叠加后经过热压后制成双金属复合板材；

（4）冲角步骤

将步骤（3）制备的双金属复合板材按照规定尺寸进行下料形成矩形板材，采用冲角模具在矩形板材的四个角各冲出一个等边长的L形缺口，并在所形成的等边长的L形缺口内顶角等边三角形缺口，形成一四个角带等边长的L形缺口的矩形板材；

（5）折边步骤

采用折弯模具依次对步骤（4）形成的带缺口的矩形板材四边依次进行同向的折弯，形成四条同向的折边，其中折边线位于等边长的L形缺口的内边缘的内侧；折边完成后，形成一个大致呈方形的盒子，盒子的四个转角部形成朝向折边方向的喇叭口形状；

（6）转角部成型步骤

采用油压机以及转角部整形模具对步骤（5）制成的盒子的四个转角部进行整形，将四个转角部的喇叭口形状修正为标准的幕墙形状。

5.如权利要求4所述的加工工艺，其特征在于，所述步骤（2）中，所述的PE中间层厚度为0.4mm～1.5mm。

6.如权利要求4所述的加工工艺，其特征在于所述步骤（2）中，所述的胶黏剂层厚度为0.1mm～1mm。

7.如权利要求4所述的加工工艺，其特征在于，所述步骤（3）的具体步骤是；将金属装饰面板、步骤（2）制备的热合膜以及金属基板各自放置在放卷架上，施放金属基板并使金属基板向前连续运动同时将金属基板加热，施放步骤（2）制备的热合膜并采用压辊将步骤（2）制备的热合膜热合在金属基板上，然后施放金属装饰面板通过两对热合辊将金属装饰面板压合在步骤（2）制备的热合膜另一面上；压合后进入保温隧道进行保温，保温后通过一对定型辊定型；最后降温后收卷，得到双金属复合板材。

8.如权利要求7所述的加工工艺，其特征在于，所述金属基板的加热温度为80℃～150℃。

9.如权利要求7所述的加工工艺，其特征在于，所述金属基板向前连续运动的速度为3～10米/分钟。

10.如权利要求7所述的加工工艺，其特征在于，所述压辊为硅胶辊。

11.如权利要求7所述的加工工艺，其特征在于，两对热合辊将金属装饰面板压合在步骤（2）制备的热合膜另一面上之前，先将金属装饰面板通过纠偏设备与金属基板对正。

12.如权利要求7所述的加工工艺，其特征在于，每一热合辊的辊温为140℃～230℃，每队热合辊的辊压为0.2Mpa～0.8Mpa。

13.如权利要求7所述的加工工艺，其特征在于，进入保温隧道进行保温的时间为30s～90s，保温的温度为100℃～190℃。

14.如权利要求7所述的加工工艺，其特征在于，所述定型辊的辊温为60℃～100℃。

15.如权利要求4所述的加工工艺，其特征在于，所述步骤（4），所述等边长的L形缺口的外边长为60mm，内边长为30mm，等边三角形缺口的边长为5mm。

16.用以加工权利要求1至3任一项权利要求1所述的双金属复合板幕墙的折弯模具，其特征在于，包括上折弯模和下折弯模，所述上折弯模具有一折弯角，折弯角的角顶采用半径为1～4mm的圆角过渡，所述下折弯模具有一折弯模腔，所述上、下折弯模采用分段式结构，下折弯模两端各保留80mm长度的分段，并且分别在靠近下折弯模外侧60mm处开始按照渐开线的尺寸对下模进行修模。

17.用以加工权利要求1至3任一项权利要求1所述的双金属复合板幕墙的转角部整形模具，其特征在于，包括下整型模和上整型模，所述下整型模为正方体结构，正方体结构边长为150mm，在工作面的三条边棱采用半径为1-4mm的圆角过渡；所述上整型模包括一个上压模组件和一个上圆锥模组件，上压模组件包括两个同样大小且边长为150mm的正方体和连接两个正方体的导柱以及设置在两个正方体之间的弹簧，所述上圆锥模组件包括一对对顶连接的上圆锥体模和用以支撑所述一对对顶连接的上圆锥体模的转轴，所述转轴的两端通过轴承座安装在油压机的上台面上，两个上圆锥体模的连接处采用半径为2-6mm的圆角过渡，每一上圆锥体模的高度为150mm，工作时，将盒子的转角部尽量贴近下整型模，启动油压机，油压机先将上压模组件中的两个正方体尽量压紧，此时弹簧被压缩，同时上圆锥模组件继续向下运动，将盒子的转角部定向拉伸而使喇叭口形状修正成标准的幕墙形状，由于拉伸作用，会在转角部的顶部形成高出折边的余料，通过打磨机打磨即可。

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