CN105383069A - 玻璃钢栏杆加工工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种玻璃钢栏杆加工工艺，包括栏杆的加工方法和工字钢扶手的加工方法，所述栏杆的加工方法包括模具装机，原料搅拌，上、下模清理，原料添加到清理后的专用模具的模腔中，专用模具内加热温度，原料进行2-3次固化成型，脱模机构卸料和打磨去皮的步骤，工字钢扶手的加工方法采用材料在拉挤机中拉挤成型，再将工字钢扶手和玻璃钢栏杆进行组装成型，得到成品，本发明意在提供一种玻璃钢栏杆加工工艺，采用该工艺生产出来的玻璃钢栏杆能解决现有玻璃钢栏杆组装工序繁琐和强度低的问题。

Description

玻璃钢栏杆加工工艺

技术领域

本发明涉及市政设施技术领域，具体涉及一种用于生产河堤栏杆、道路栏杆、围墙护栏等基础设施的玻璃钢栏杆加工工艺。

背景技术

近年来，随着经济的不断发展，大量市政建设如火如荼，常见的在道路、桥梁市政设施方面都会用到各种护栏，道路的护栏和栏杆最早用金属管，由于笨重并易被偷盗，逐渐为PVC管所代替，横杆之间用外接件连接。但PVC管易被紫外光老化而碎裂，寿命较低，同时比较软，强度不够，达不到正常的使用要求，弯曲变形量大，影响正常使用和美观。为了克服上述技术难题，现在市面上出现了一种玻璃钢栏杆，包括栏杆、扶手、钢管和连接板等构件，且上述构件都采用玻璃钢(别名玻璃纤维增强塑料)所制成，该栏杆具有质轻而硬，不导电，性能稳定，机械强度高，回收利用少，耐酸耐碱，表面光滑的优点，在市政设施中得到了广泛的应用，但现有的玻璃钢栏杆都是采用组合式的结构，具体是先将上述构件分别生产，然后将生产出的栏杆、扶手、钢管和连接板等进行组装成型，具体是采用每根圆管套装在栏杆主体、连接板采用螺栓等方式固定在栏杆主体的组装方式，所以其工序繁琐，相对于整体式的结构来说其强度低；而且受使用环境的影响，组装式的栏杆结构每部分构件都需连接牢固，而且在长期使用之下还要确保构件之间(如安装的螺栓等)不产生松动等等问题，所以在正常使用中需经常反复检修和维护，增大了使用成本，满足不了正常的使用需求。

另外，组合式的玻璃钢栏杆为单体结构，还需将两个或两个以上的玻璃钢栏杆单元由工字钢扶手连接为一体，而玻璃钢栏杆的栏杆单体上需要加工竖直向内倾斜的U形通槽，玻璃钢栏杆单体通过U形通槽和所述工字钢扶手卡接，现有组合式玻璃钢栏杆在单个构件加工中，对于栏杆单体上的U形通槽通常采用切割、洗削等加工方式，对于本领域技术人员来说，深知是很难在玻璃钢栏杆的栏杆单体上加工出符合尺寸要求的竖直向内倾斜的U形通槽，这样必定会导致生产效率的降低，成本的升高。

鉴于此，申请人针对现有技术的不足，在长期研发过程中，终研制出一种能生产采用高温高压模具一次整体成型的一体式的玻璃钢栏杆，能有效解决栏杆组装工序繁琐和强度低的问题，且无需维护；同时也克服了栏杆单体上竖直向内倾斜的U形通槽加工难的问题，所以该玻璃钢栏杆所使用的加工工艺是研发技术中的重点。

发明内容

本发明意在提供一种玻璃钢栏杆加工工艺，采用该工艺生产出来的玻璃钢栏杆能解决现有玻璃钢栏杆组装工序繁琐和强度低的问题；同时也克服了栏杆单体上竖直向内倾斜的U形通槽加工难的问题。

为达到上述目的，本发明的基础方案如下：玻璃钢栏杆加工工艺，包括栏杆的加工方法和工字钢扶手的加工方法，所述栏杆的加工方法包括以下步骤：

步骤1：将专用模具进行装机，装机完成后，在专用模具上加装发热装置并加热升温；

步骤2：将140-160kg的玻璃纤维增强塑料的原料搅拌30-40min，待用；

步骤3：对步骤1中专用模具的上、下模进行清理，当模具温度升至140-170℃，将步骤2中搅拌完成后的玻璃纤维增强塑料的原料称重12-15kg添加到清理后的专用模具的模腔中；

步骤4：完成步骤3后，对所述专用模具内加压，压力控制在12-16MPa，时间保持在6-8min；

步骤5：完成步骤4后，打开上模，通过专用模具上卸料的脱模机构将工件顶出至下模表面，取出工件；

步骤6：对步骤5中的工件表面进行打磨去废皮，得到玻璃钢栏杆成品；

所述工字钢扶手的加工方法包括以下步骤：

步骤A：将模具装在拉挤机上，装机完成后，在模具上加装发热机构并加热升温；

步骤B：将原材料搅拌15-20min，待用；

步骤C：对步骤A中模具的上、下模进行清理，并将步骤B中搅拌完成后的原材料通过配料斗添加到清理后的模具的模腔中；

步骤D：将步骤C完成后的专用模具内温度升至120-150℃，启动拉挤机对产品拉挤成型，产品拉出所需尺寸后进行切断；

步骤E：对步骤D中切断后的产品进行划线切槽，得到工字钢扶手的成品；

将步骤6中的玻璃钢栏杆成品和步骤E中的工字钢扶手的成品进行上下组装即可。

本基础方案的原理为：在步骤1中，专用模具装在压机上，启动压机并按下滑块下行能使专用模具加压到规定范围内；步骤2中，将玻璃纤维增强塑料的原料进行预先充分搅拌，有助于产品压制的质地效果，同时，选用12-15kg的原料，满足行业中玻璃钢栏杆单元的单件重量和壁厚等的要求；步骤3和步骤4中，专用模具压制的温度选用140-170℃，压力控制在12-16MPa，时间保持在6-8min，满足专用模具的最佳压制条件，产品成型效果好。

本基础方案的优点在于：采用本发明中玻璃钢栏杆加工工艺，由该加工工艺生产出来的产品采用高温高压模具一次整体成型，专用模具中有相应成型产品构件的圆管、连接板及栏杆主体等的成型腔，所有构件均采用一次压制成型，相对于现有技术中采用每根圆管套装在栏杆主体、连接板采用螺栓连接在栏杆主体等的组装方式来说，该产品无需繁琐的安装工序和众多单件的加工工序，而且整体结构强度更好，本身构件间不存在螺栓等的连接方式，更不会在长期使用中产生构件松动，使用寿命也相应增强，且无需维护，减少了使用成本；此外，由于本加工工艺采用高温高压模具一次整体成型，使得产品中栏杆单体上的竖直向内倾斜的U形通槽也能一次压制成型，而并不需要采用现有技术中的切割、洗削等加工方式，大大降低了加工难度，提高了加工效率，克服了栏杆单体上竖直向内倾斜的U形通槽加工难的缺陷。

优选方案1：作为基础方案的一种改进，在步骤1、步骤3、步骤4和步骤5中所述的专用模具包括加热系统、底座和设于底座上的上、下模，所述上模和下模之间设有导柱，底座上设有用于卸料的脱模机构，所述上模包括上模座和设于上模座上的弧形内凹槽，且上模座上还设有锥形块，所述下模包括下模座和设于下模座上的第一“Π”形槽，下模座上还设有和所述弧形内凹槽相匹配的半圆槽，半圆槽和弧形内凹槽形成圆管的成型腔，第一“Π”形槽和所述锥形块形成连接板的成型腔，所述上模座和下模座之间设有形成竖直的U形通槽的凸块，采用该专用模具，能将产品一次压制成型，同时，由于上模座和下模座之间设有形成竖直的U形通槽的凸块，使得玻璃钢栏杆的栏杆单体上的竖直向内倾斜的U形通槽也能一次压制成型，而并不需要采用现有技术中的切割、洗削等加工方式，大大降低了加工难度，提高了加工效率，克服了栏杆单体上竖直向内倾斜的U形通槽加工难的缺陷。

优选方案2：作为优选方案1的一种改进，脱模机构包括安装在底座上的顶盘，顶盘的上端连接有顶杆座，顶盘的下端连接有气缸，所述顶杆座上设有用于卸料的顶杆，通过气缸带动顶盘运动，顶杆座连动，最终由顶杆座上的顶杆进行产品的卸料，使用方便，结构合理。

优选方案3：作为优选方案2的一种改进，加热系统包括安装于上模的上加热板和安装于下模的下加热板，通过上加热板和下热板同时对模具型腔中的玻璃纤维增强塑料进行加热，热效率高，能使专用模具中的原料能快速受热、受压成型。

优选方案4：作为优选方案1的一种改进，上模座设置与下模座上第一“Π”形槽空间位置相交叉的第二“Π”形槽，采用上述专用模具生产出来的产品为一个玻璃钢栏杆单元，通过将两个或两个以上的玻璃钢栏杆单元由工字钢扶手连接为一体，为了便于美观性，相邻两个玻璃钢栏杆单元的连接板也可为镜像对称设置，通过在上模座设置与下模座上第一“Π”形槽空间位置相交叉的第二“Π”形槽，操作时，只需先将第一“Π”形槽或第二“Π”形槽进行填充，再使专用模具进行压制加工，即得到相反方向的“Π”形槽的玻璃钢河堤栏杆单元，将两个相反方向的“Π”形槽的玻璃钢河堤栏杆单元由工字型横梁连接为一体，插上玻璃钢的连接板而成。

优选方案5：作为基础方案的一种改进，在步骤2和步骤B中，均采用双轴搅拌机对原料进行搅拌，双轴搅拌机动力充足，能对原料进行充分的搅拌，搅拌效果好，确保产品后期的生产质量。

附图说明

图1为本发明实施例中玻璃钢栏杆单元的主视图。

图2为本发明实施例中玻璃钢栏杆单元的左视图。

图3为本发明实施例中玻璃钢栏杆模具的结构示意图。

图4为本发明实施例玻璃钢栏杆模具的上模的示意图。

图5为本发明实施例玻璃钢栏杆模具的上模的一局部图。

图6为本发明实施例玻璃钢栏杆模具的上模的另一局部图。

图7为本发明实施例玻璃钢栏杆模具的下模的示意图。

图8为本发明实施例玻璃钢栏杆模具的下模的B-B的局部图。

图9为本发明实施例玻璃钢栏杆模具的下模的C-C的局部图。

图10为本发明实施例玻璃钢栏杆模具的下模的D-D的局部图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

说明书附图中的附图标记包括：底座1、上模2、下模3、导柱4、上模座5、弧形内凹槽6、下模座7、第一“Π”形槽8、半圆槽9、连接板10、U形通槽11、凸块12、顶盘13、顶杆座14、顶杆15、上加热板16、下加热板17、工字钢扶手18、第二“Π”形槽19、栏杆本体20、锥形块21、环形通槽22、加强板23。

本实施例公开了一种玻璃钢栏杆模具(即本实施例玻璃钢栏杆加工工艺当中的专用模具)，结合附图3，包括加热系统、底座1和设于底座1上的上2、下模3，上模2和下模3之间设有导柱4，底座1上设有用于卸料的脱模机构，结合图6所示，上模2包括上模座5和设于上模座5上的弧形内凹槽6，结合图5所示，上模座5上还设有锥形块21，结合图7、图8所示，下模2包括下模座7和设于下模座7上的第一“Π”形槽8，结合图9所示，下模座7上还设有和弧形内凹槽6相匹配的半圆槽9，半圆槽9和弧形内凹槽6形成圆管的成型腔，第一“Π”形槽8和锥形块21形成连接板10的成型腔，结合图2和图10所示，上模座2和下模座3之间设有形成竖直的U形通槽11的凸块12。

本实施例中的玻璃钢栏杆用在河堤、道路、桥梁市政设施方面，也可用在园林、景区围墙和楼建护栏等领域方面。

如附图3所示，该脱模机构包括安装在底座1上的顶盘13，顶盘13的上端连接有顶杆座14，顶盘13的下端连接有气缸，顶杆座14上设有用于卸料的顶杆15，通过气缸带动顶盘13运动，顶杆座14连动，最终由顶杆座14上的顶杆15进行产品的卸料，使用方便，结构合理。

如附图3所示，该加热系统包括安装于上模2的上加热板16和安装于下模3的下加热板17，通过上加热板16和下加热板17同时对模具型腔中的玻璃纤维增强塑料进行加热，热效率高，能使模具中的原料能快速受热、受压成型。

参见附图1和图2，本实施例中的玻璃钢栏杆模具生产出来的产品为一个玻璃钢栏杆单元，通过将两个或两个以上的玻璃钢栏杆单元由工字钢扶手18连接为一体，为了便于美观性，相邻两个玻璃钢栏杆单元的连接板10也可为镜像对称设置，如图4所示，通过在上模2座设置与下模3座上第一“Π”形槽8空间位置相交叉的第二“Π”形槽19，操作时，只需先将第一“Π”形槽8或第二“Π”形槽19进行填充，再使模具进行压制加工。

在工字钢扶手18的侧壁上设有两条竖向的安装槽，在安装时，由于上模2座和下模3座之间设有形成竖直的U形通槽11的凸块12，使得压制成型的栏杆本体20的两端都具有U形通槽11，而栏杆本体20上U形通槽11的上下两端能卡入到工字钢扶手18侧壁上的安装槽中，完成安装；在栏杆本体20上预留一个环形通槽22，该环形通槽22可用于安装加强板23，加强板23能起到玻璃钢栏杆整体结构加强的作用，加强板23可单独设置，也可一体成型，单独设置时，也可通过加装螺栓来进行固定。

本实施例还公开了一种玻璃钢栏杆加工工艺，包括栏杆的加工方法和工字钢扶手的加工方法，所述栏杆的加工方法包括以下步骤：

步骤1：将专用模具进行装机，装机完成后，在专用模具上加装发热装置并加热升温；

步骤2：将140-160kg的玻璃纤维增强塑料的原料搅拌30-40min，待用；

步骤3：对步骤1中专用模具的上、下模进行清理，当模具温度升至140-170℃，将步骤2中搅拌完成后的玻璃纤维增强塑料的原料称重12-15kg添加到清理后的专用模具的模腔中；

步骤4：完成步骤3后，对所述专用模具内加压，压力控制在12-16MPa，时间保持在6-8min；

步骤5：完成步骤4后，打开上模，通过专用模具上卸料的脱模机构将工件顶出至下模表面，取出工件；

步骤6：对步骤5中的工件表面进行打磨去废皮，得到玻璃钢栏杆成品；

所述工字钢扶手的加工方法包括以下步骤：

步骤A：将模具装在拉挤机上，装机完成后，在模具上加装发热机构并加热升温；

步骤B：将原材料搅拌15-20min，待用；

步骤C：对步骤A中模具的上、下模进行清理，并将步骤B中搅拌完成后的原材料通过配料斗添加到清理后的模具的模腔中；

步骤D：将步骤C完成后的专用模具内温度升至120-150℃，启动拉挤机对产品拉挤成型，产品拉出所需尺寸后进行切断；

步骤E：对步骤D中切断后的产品进行划线切槽，得到工字钢扶手的成品；

将步骤6中的玻璃钢栏杆成品和步骤E中的工字钢扶手的成品进行上下组装即可。

对于玻璃钢栏杆单体的加工工艺和玻璃钢栏杆本身产品而言，经过试验，采用本实施例的加工工艺和现有传统的加工工艺相比，数据如下：

另外，在步骤3和步骤4中专用模具压制的温度选用140-170℃，压力控制在12-16MPa，时间保持在6-8min这几项参数，我们也做了对比性试验，数据如下：

综上所述，采用本实施例中玻璃钢栏杆加工工艺，产品经一次压制成型，节约了安装时间和安装效率，产品整体强度得到提高，增加了其使用寿命，产品的加工难度也更低；另外，在步骤3和步骤4中专用模具压制的温度选用140-170℃，压力控制在12-16MPa，时间保持在6-8min的相应参数值，更符合模具的压制条件，产品成型效果好。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构和/或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (6)

1.玻璃钢栏杆加工工艺，其特征在于，包括栏杆的加工方法和工字钢扶手的加工方法，所述栏杆的加工方法包括以下步骤：

步骤1：将专用模具进行装机，装机完成后，在专用模具上加装发热装置并加热升温；

步骤2：将140-160kg的玻璃纤维增强塑料的原料搅拌30-40min，待用；

步骤3：对步骤1中专用模具的上、下模进行清理，当模具温度升至140-170℃，将步骤2中搅拌完成后的玻璃纤维增强塑料的原料称重12-15kg添加到清理后的专用模具的模腔中；

步骤4：完成步骤3后，对所述专用模具内加压，压力控制在12-16MPa，时间保持在6-8min；

步骤5：完成步骤4后，打开上模，通过专用模具上卸料的脱模机构将工件顶出至下模表面，取出工件；

步骤6：对步骤5中的工件表面进行打磨去废皮，得到玻璃钢栏杆成品；

所述工字钢扶手的加工方法包括以下步骤：

步骤A：将模具装在拉挤机上，装机完成后，在模具上加装发热机构并加热升温；

步骤B：将原材料搅拌15-20min，待用；

步骤C：对步骤A中模具的上、下模进行清理，并将步骤B中搅拌完成后的原材料通过配料斗添加到清理后的模具的模腔中；

步骤D：将步骤C完成后的专用模具内温度升至120-150℃，启动拉挤机对产品拉挤成型，产品拉出所需尺寸后进行切断；

步骤E：对步骤D中切断后的产品进行划线切槽，得到工字钢扶手的成品；

将步骤6中的玻璃钢栏杆成品和步骤E中的工字钢扶手的成品进行上下组装即可。

2.根据权利要求1所述的玻璃钢栏杆加工工艺，其特征在于：在步骤1、步骤3、步骤4和步骤5中所述的专用模具包括加热系统、底座和设于底座上的上、下模，所述上模和下模之间设有导柱，底座上设有用于卸料的脱模机构，所述上模包括上模座和设于上模座上的弧形内凹槽，且上模座上还设有锥形块，所述下模包括下模座和设于下模座上的第一“Π”形槽，下模座上还设有和所述弧形内凹槽相匹配的半圆槽，半圆槽和弧形内凹槽形成圆管的成型腔，第一“Π”形槽和所述锥形块形成连接板的成型腔，所述上模座和下模座之间设有形成竖直的U形通槽的凸块。

3.根据权利要求2所述的玻璃钢栏杆加工工艺，其特征在于：所述脱模机构包括安装在底座上的顶盘，顶盘的上端连接有顶杆座，顶盘的下端连接有气缸，所述顶杆座上设有用于卸料的顶杆。

4.根据权利要求3所述的玻璃钢栏杆加工工艺，其特征在于：所述加热系统包括安装于上模的上加热板和安装于下模的下加热板。

5.根据权利要求2所述的玻璃钢栏杆加工工艺，其特征在于：所述上模座设置与下模座上第一“Π”形槽空间位置相交叉的第二“Π”形槽。

6.根据权利要求1所述的玻璃钢栏杆加工工艺，其特征在于：在步骤2和步骤B中，均采用双轴搅拌机对原料进行搅拌。