CN107791436A - 一种自膨胀材料固结体成型模具及方法 - Google Patents
一种自膨胀材料固结体成型模具及方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107791436A CN107791436A CN201711233258.6A CN201711233258A CN107791436A CN 107791436 A CN107791436 A CN 107791436A CN 201711233258 A CN201711233258 A CN 201711233258A CN 107791436 A CN107791436 A CN 107791436A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- cylinder
- flat board
- capping
- fixed support
- self
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 45
- 238000007596 consolidation process Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 11
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims abstract description 37
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 10
- 238000007569 slipcasting Methods 0.000 claims description 9
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 claims description 6
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 claims description 6
- 239000011440 grout Substances 0.000 claims description 3
- -1 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 claims description 3
- 238000011017 operating method Methods 0.000 claims description 2
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 abstract description 6
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 5
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 1
- 238000006757 chemical reactions by type Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 1
- 230000008595 infiltration Effects 0.000 description 1
- 238000001764 infiltration Methods 0.000 description 1
- 238000009533 lab test Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000003032 molecular docking Methods 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 1
- 238000009955 starching Methods 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C44/00—Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles
- B29C44/34—Auxiliary operations
- B29C44/58—Moulds
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C44/00—Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles
- B29C44/02—Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles for articles of definite length, i.e. discrete articles
- B29C44/04—Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles for articles of definite length, i.e. discrete articles consisting of at least two parts of chemically or physically different materials, e.g. having different densities
- B29C44/0492—Devices for feeding the different materials
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C44/00—Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles
- B29C44/34—Auxiliary operations
- B29C44/35—Component parts; Details or accessories
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C44/00—Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles
- B29C44/34—Auxiliary operations
- B29C44/35—Component parts; Details or accessories
- B29C44/351—Means for preventing foam to leak out from the foaming device during foaming
Landscapes
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Abstract
本发明属于试验模具技术领域，公开的一种自膨胀材料固结体成型模具及方法，该方法采用的成型模具由筒体、封盖、固定支架和平板组成，所述筒体的两端分别设置有封盖，筒体下端的封盖底部设置有第一平板，平板的四周通过固定支架与第二平板连接；所述筒体上端的封盖顶部分别设置有穿过第二平板连接压力表的管路、穿过第二平板连接进浆口的管路、穿过第二平板连接排气口的管路，进浆口管路、排气口管路上分别设置有阀门。本发明能够按照试验要求直接成型规定尺寸的试件，不需对试件进行切割，大幅提高试件的成型效率和精度。既容易快速组装模具，又便于顺利脱模，并且还能避免浆材溢出，减少脱模对试件和模具造成的损坏，保证试样的平整度和科学性。
Description
技术领域
本发明属于试验模具加工制造及应用领域，特别涉及用于工程材料力学性能测试的一种自膨胀材料固结体成型模具及方法。
背景技术
与水反应类聚氨酯材料相比，非水反应类聚氨酯材料具有更强的自膨胀特性。无约束状态下，其体积可在数秒内膨胀20倍以上。该技术的基本原理是通过注浆管将双组份聚氨酯注入至预定位置，利用双组份间的化学反应快速形成固结体并伴随体积膨胀，实现填充空洞、挤密土体、抬升结构等目的。由于此类聚氨酯材料为双组份预聚体，聚合反应不需要现场水的参与，既适用于富水条件，又适用于无水条件，而且反应生成的固结体对环境没有污染，因而成为堤坝、公路、机场道面等基础设施防渗加固、突涌水封堵，地下管道渗漏和沉降修复中最具有发展前景的高分子化学浆材。
非水反应聚氨酯材料在膨胀力作用下对介质产生渗透胶结，而且当预聚体发生聚合反应后，材料的结构和性质发生变化，最明显的就是体积迅速膨胀。膨胀力不仅受介质特性影响，而且与材料密度、注浆速率、注浆量及反应时间等多种因素有关。目前大多是利用自行研制的测试装置或借鉴其它材料试验方法对其进行物理力学性能试验。有文献报道，在研究该材料密度与力学行为关系时采用自制的反压装置进行试件的制备。其由上压盘、钢桶、下托盘组成，上压盘、下压盘与钢桶通过丝扣进行连接并实现密封。上压盘上设有注浆孔和排气孔，采用脱模器将固结体顶出，在精密车床上将固结体试件切割成规定尺寸。目前还没有较为完善或成熟的室内试验模具，所存在的主要问题包括：一是注浆孔密封性差。自膨胀材料注浆过程中会产生很大的膨胀力，若注浆孔堵塞不严或模具构件的接触面密封不严，过大的膨胀力会使浆体和模具飞射，严重危害试验操作人员的安全；二是现有简易模具无压力表。一方面，在进行材料不同密度与力学关系试验时无法得知模具内膨胀产生的压力值；另一方面，对模具内压力难以预估，脱模时难以准确采取合理的防护措施；三是固结体试件脱模困难。自膨胀材料反应迅速，最快数秒钟即可发生反应，且自膨胀材料在发泡成型时粘性大，膨胀力强，试件成型后表面黏附与模具内腔，脱模难度大，极易导致试件受损或模具变形。四是固结体试件切割误差大。直接对制得的整个试件进行切割，所得试件尺寸和规整度均不能严格的满足实验要求，试件表面完整性较差，直接影响试验结果的精确度和科学性。因此为准确科学的进行自膨胀材料力学性能试验，设计一套科学实用的成型模具，具有重要的经济意义。模具是进行室内材料的力学性能试验的必需品，模具的问题直接影响成型试件的质量，是试验成败的核心之一。再者，大量的模具或装置因其设计不合理，消耗极大，而模具的加工周期长。因此，根据实际需要对各种模具进行科学设计与改进，延长使用寿命，具有重要的经济意义。
发明内容
本发明是为避免上述现有技术所存在的不足，提供一种自膨胀材料固结体成型模具及方法，以使模具获得更加广泛的使用性能，保证试件质量，提高实验效率，延长模具使用寿命。
本发明是通过如下技术方案予以实现的：
一种自膨胀材料固结体成型模具，由筒体、封盖、固定支架和平板组成，所述筒体的两端分别设置有封盖，筒体下端的封盖底部设置有第一平板，平板的四周通过固定支架与第二平板连接；所述筒体上端的封盖顶部分别设置有穿过第二平板连接压力表的管路、穿过第二平板连接进浆口的管路、穿过第二平板连接排气口的管路，进浆口管路、排气口管路上分别设置有阀门
一种自膨胀材料固结体成型模具，所述固定支架为螺杆。
一种自膨胀材料固结体成型模具，所述筒体的上口、下口分别设置有连接封盖的凸槽，封盖对应设置有连接筒体的凹槽。
一种自膨胀材料固结体成型模具，所述平板设置有螺孔和圆形凹槽，所述固定支架设置有螺杆。
一种自膨胀材料固结体成型模具，所述封盖内设置密封圈。
一种自膨胀材料固结体成型模具，所述筒体和封盖均为聚四氟乙烯材质。
一种自膨胀材料固结体成型模具工装方法，其步骤如下：
步骤一：将进浆口、排气口、压力表与筒体组装；
步骤二：将密封圈置于筒体封盖的内部凹槽；
步骤三：将组装的筒体放置在固定支架内；
步骤四：通过蝶形螺母拧紧固定支架，使固定支架上部平板与组装筒体上表面紧密压实，确保筒体完全密封；
步骤五：打开进浆口、排气口阀门，将内有单向出流阀的注浆机灌注嘴连接筒体的进浆口，开始注浆；
步骤六：待排气口溢出浆液时，迅速关闭进浆口阀门与排气口阀门；
步骤七：待浆液固化规定时间后，将固定支架上部第二平板拆除，取出装有固结体试件的筒体，打开筒体的上下封盖，取出固结体试件，并清理模具以便再用。
与现有技术相比，本发明具有如下优越性：
一种自膨胀材料固结体成型模具及方法，能够按照力学性能试验要求直接成型规定尺寸的试件，不需对试件进行切割，大幅提高试件的成型效率和精度。本发明利用固定支架、密封圈、筒体凹槽、封盖凸槽对接的方式密封模具，避免浆材溢出。既容易快速组装模具，又便于顺利脱模，减少脱模过程中对试件和模具造成的损坏，保证了试样的平整度和科学性。
附图说明
图1为自膨胀材料固结体成型模具的结构示意图；
图2为筒体示意图；
图3为固定支架示意图。
图中：1.压力表，2.阀门，3.进浆口，4.排气口，5.平板，6.螺杆，7.空心筒体，8.封盖。
具体实施方式
下面结合附图进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。
如图1、2、3所示，一种自膨胀材料固结体成型模具由筒体7、封盖8、固定支架6和平板5组成，所述筒体7的两端分别设置有封盖8，筒体7下端的封盖8底部设置有第一平板5，平板5的四周通过固定支架6与第二平板5连接；所述筒体7上端的封盖8顶部分别设置有穿过第二平板5连接压力表1的管路、穿过第二平板5连接进浆口3的管路、穿过第二平板5连接排气口（4）的管路，进浆口3管路、排气口4管路上分别设置有阀门2所述封盖8内设置密封圈。所述筒体7的上口、下口分别设置有连接封盖8的凸槽，封盖8对应设置有连接筒体7的凹槽。所述筒体7和封盖8均为聚四氟乙烯材质。
所述平板5设置有螺孔和圆形凹槽，所述固定支架6为螺杆。
即自膨胀材料固结体成型模具由压力表，筒体、阀门、固定支架组成；在所述筒体的上部封盖上设置有压力表、进浆口、排气口和阀门；在所述固定支架设置四根螺杆，上下平板上开设有圆形凹槽。
一种自膨胀材料固结体成型模具，成型工装方法包括以下操作步骤：
步骤一：将进浆口、排气口、压力表与筒体组装；
步骤二：将密封圈置于筒体封盖的内部凹槽；
步骤三：将组装的筒体放置在固定支架内；
步骤四：通过蝶形螺母拧紧固定支架，使固定支架上部平板与组装筒体上表面紧密压实，确保筒体完全密封；
步骤五：打开进浆口、排气口阀门，将内有单向出流阀的注浆机灌注嘴连接筒体的进浆口，开始注浆；
步骤六：待排气口溢出浆液时，迅速关闭进浆口阀门与排气口阀门；
步骤七：待浆液固化规定时间后，将固定支架上部平板拆除，取出装有固结体试件的筒体，打开筒体上下封盖，取出固结体试件，利用制备获得的试件进行相关力学性能试验，并清理模具以便再用。
Claims (7)
1.一种自膨胀材料固结体成型模具，其特征在于：由筒体、封盖、固定支架和平板组成，所述筒体的两端分别设置有封盖，筒体下端的封盖底部设置有第一平板，平板的四周通过固定支架与第二平板连接；所述筒体上端的封盖顶部分别设置有穿过第二平板连接压力表的管路、穿过第二平板连接进浆口的管路、穿过第二平板连接排气口的管路，进浆口管路、排气口管路上分别设置有阀门。
2.根据权利要求1所述的一种自膨胀材料固结体成型模具，其特征在于：所述固定支架为螺杆。
3.根据权利要求1所述的一种自膨胀材料固结体成型模具，其特征在于：所述筒体的上口、下口分别设置有连接封盖的凸槽，封盖对应设置有连接筒体的凹槽。
4.根据权利要求1所述的一种自膨胀材料固结体成型模具，其特征在于：所述平板设置有螺孔和圆形凹槽，所述固定支架设置有螺杆。
5.根据权利要求1所述的一种自膨胀材料固结体成型模具，其特征在于：所述封盖内设置密封圈。
6.根据权利要求1所述的一种自膨胀材料固结体成型模具，特征在于：所述筒体和封盖均为聚四氟乙烯材质。
7.一种自膨胀材料固结体成型模具工装方法，其特征在于：包括以下操作步骤：
步骤一：将进浆口、排气口、压力表与筒体组装；
步骤二：将密封圈置于筒体封盖的内部凹槽；
步骤三：将组装的筒体放置在固定支架内；
步骤四：通过蝶形螺母拧紧固定支架，使固定支架上部平板与组装筒体上表面紧密压实，确保筒体完全密封；
步骤五：打开进浆口、排气口阀门，将内有单向出流阀的注浆机灌注嘴连接筒体的进浆口，开始注浆；
步骤六：待排气口溢出浆液时，迅速关闭进浆口阀门与排气口阀门；
步骤七：待浆液固化规定时间后，将固定支架上部第二平板拆除，取出装有固结体试件的筒体，打开筒体的上下封盖，取出固结体试件，并清理模具以便再用。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201711233258.6A CN107791436A (zh) | 2017-11-30 | 2017-11-30 | 一种自膨胀材料固结体成型模具及方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201711233258.6A CN107791436A (zh) | 2017-11-30 | 2017-11-30 | 一种自膨胀材料固结体成型模具及方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN107791436A true CN107791436A (zh) | 2018-03-13 |
Family
ID=61538035
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201711233258.6A Pending CN107791436A (zh) | 2017-11-30 | 2017-11-30 | 一种自膨胀材料固结体成型模具及方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN107791436A (zh) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103048439A (zh) * | 2012-12-04 | 2013-04-17 | 三峡大学 | 压力灌浆实验装置 |
| CN104999546A (zh) * | 2014-04-27 | 2015-10-28 | 郑州大学 | 灌浆混凝土柱状试件模具 |
| CN207549276U (zh) * | 2017-11-30 | 2018-06-29 | 中国人民解放军61489部队 | 一种自膨胀材料固结体成型模具 |
-
2017
- 2017-11-30 CN CN201711233258.6A patent/CN107791436A/zh active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103048439A (zh) * | 2012-12-04 | 2013-04-17 | 三峡大学 | 压力灌浆实验装置 |
| CN104999546A (zh) * | 2014-04-27 | 2015-10-28 | 郑州大学 | 灌浆混凝土柱状试件模具 |
| CN207549276U (zh) * | 2017-11-30 | 2018-06-29 | 中国人民解放军61489部队 | 一种自膨胀材料固结体成型模具 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110308083B (zh) | 一种适用于低强度塑性混凝土相对渗透系数的测试方法 | |
| CN110470522B (zh) | 一种预制不同含水饱和度裂隙网络岩体试样的方法 | |
| CN203414384U (zh) | 一种混凝土渗水高度测试装置 | |
| CN104237021A (zh) | 一种可施加双轴作用力的混凝土构件水力劈裂模拟实验设计方法和装置 | |
| CN110196179A (zh) | 一种用于制作水泥浆试件的装置及其使用方法 | |
| CN106908293B (zh) | 一种透明岩石节理复制品制备方法 | |
| CN108918387B (zh) | 一种用于检测砂浆抗渗的试验方法 | |
| CN207549276U (zh) | 一种自膨胀材料固结体成型模具 | |
| CN209606285U (zh) | 一种圆环体塑性混凝土渗透系数检测装置 | |
| CN207643592U (zh) | 一种聚氨酯注浆材料试件成型模具 | |
| CN112268815A (zh) | 一种寒冷地区混凝土坝冰拔力的试验测试方法 | |
| Shan et al. | Coating process of multi-material composite sand mold 3D printing | |
| CN111516125A (zh) | 一种混凝土浇筑试样脱模装置 | |
| CN106863849B (zh) | Rtm模具 | |
| CN107791436A (zh) | 一种自膨胀材料固结体成型模具及方法 | |
| CN108254536B (zh) | 波纹管封装堵头、使用其的混凝土自收缩测试装置及方法 | |
| CN109827713A (zh) | 一种采用混合密封材料用于抗渗漏试验 | |
| CN109283113B (zh) | 一种消除水平环向压力的混凝土抗渗试验装置及试验方法 | |
| CN209911194U (zh) | 水工沥青混凝土室内渗透试验装置 | |
| CN207549262U (zh) | 一种遇水反应型灌浆材料圆柱体试件成型装置 | |
| CN111060436A (zh) | 砂浆抗渗实验仪 | |
| CN217395737U (zh) | 风电叶片大梁灌注系统 | |
| CN206638498U (zh) | 树脂介电性能测试样条的模具 | |
| CN206696068U (zh) | 一种水泥胶砂成型试验装料用套模 | |
| CN209095816U (zh) | 一种纯树脂板标准样的制作工装 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |