CN1966202A - 离心式混凝土桩模的生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种离心式混凝土桩模的生产工艺，它包括以下步骤：首先，准备所需构件，包括企口板、管壁、纵筋、环筋、搭襻、螺栓、端板、跑轮；然后，将各部件按次序连接并点焊为一体，获得半片钢模；最后，对半片钢模及整个模具进行精加工，并进行整体车削，获得成品。本发明工艺中，企口板、管壁均由冷拉设备及模具直接冷拉至精尺寸，节约了材料，节省了工序，提高了质量；端板及跑轮均由压力机弯曲成形的板材制成，节约了钢材；整体车削使钢模的整体同轴度得到确保。本发明省钢材、省工序、省材料(焊条、砂轮)且生产的产品质量更高。

Description

离心式混凝土桩模的生产工艺

(一)技术领域：

本发明涉及一种离心式混凝土桩模的生产工艺，特别是涉及用于生产制造建筑用预应力混凝土桩的离心式混凝土桩模的生产工艺。

(二)背景技术：

建筑用预应力离心式混凝土桩包括最为常见的预应力离心式管桩和最近出现的预应力离心式方桩。两者均是通过离心式混凝土桩模在离心机上高速旋转，使得离心式混凝土桩模内装有的混凝土随模具高速离心运动从而生产出，由于它便于进行大规模工业化生产且生产出的预应力混凝土桩密实性好、强度高、承载力强，已越来越多的替代传统的以振动法浇制生产混凝土桩。

用于生产制造建筑用预应力混凝土桩的离心式混凝土桩模均基本呈筒状，它均由两片形状相同、对扣并连接的槽形模具及用于安装于槽轴向两端的端板组成，每片槽形模具由管壁、固定连接于每个管壁的径向管壁口两侧的企口板、固定连接于管壁外侧的加强纵筋及加强环筋、固定连接于管壁外侧多个等距的等直径的半圆形的跑轮组成，以上两个槽形模具通过螺栓连接企口板成一体，从而形成外表有多个等直径的环状圆形跑轮、并有多个纵向分布的加强纵筋及加强环筋、内腔为柱状体的筒状体。生产预应力离心式管桩和预应力离心式方桩的管桩模和方桩模其差别仅在于桩模的内腔为圆柱体还是截面呈正方形的四棱柱状体，即槽形模具中的管壁为半圆形管壁还是等腰直角三角形管壁或是为横截面呈长方形且长方形的长为宽的两倍的长方形管壁(两个上述等腰直角三角形或长方形均构成一个正方形)。

现有技术中，生产上述离心式混凝土桩模的工艺包括下列步骤：

一、首先，准备下列部件：

企口板：将热轧板材切割至粗尺寸条状板材，校正后，备用；

管壁：将热轧板材剪成所需尺寸的长方形，然后用油压机压制成横截面呈半圆形或等腰直角三角形或长方形的长槽形，其合口端面预留加工量，备用；

纵筋、环筋：将热轧板材剪成所需尺寸的条状板材，备用；

搭襻、螺栓：备用

端板：将圆形板材切割去内圆，获环形板材，备用；

跑轮：将按照所需尺寸浇铸获得的铸钢件，通过金属切削加工至粗尺寸，备用；

二、将各部件按次序连接并点焊为一体，获得半片钢模：

1、将压制好的管壁置于工作台上，

2、将企口板与管壁拼装，并点焊企口板与管壁连接处

3、将跑轮与管壁、企口板拼装，并点焊跑轮与管壁、跑轮与企口板连接处

4、将端板与管壁、企口板拼装，并点焊端板与管壁、端板与企口板连接处

5、将纵筋与管壁、跑轮、端板拼装并点焊连接处

6、于工作台上或卸下工作台后，将环筋与管壁、纵筋拼装并点焊连接处，至此，获得半片钢模

三、精加工及合模：

1、通过帮焊企口板合紧两片钢模，

2、置合模后的钢模于焊接夹具上，焊接所有点焊过的外侧接缝，焊实

3、割去帮焊，打开两片钢模，各置于工作台上校正，然后，通过刨床刨削加工企口平面，加工出梯形槽，同时刨削加工管壁合口端面，再打搭襻螺栓眼

4、割企口板搭襻螺栓孔豁口

5、安装好搭襻、螺栓

6、焊接管壁内侧缝，焊实，然后，用砂轮磨平内壁

7、将两片钢模合模并合紧，车削跑轮、端板，获得单节钢模

8、对于需逐节连接的长钢模，车削加工每节钢模连接用端板的定位止口，打连接螺栓孔，

9、将各节钢模逐节连接，并用螺栓连接紧，获得形成一套完整钢模

10、将完整钢模去毛刺，砂磨。

上述离心式混凝土桩模的工艺的不足之处在于：

1、模具生产所耗钢材多。在整个工艺中，金属切削加工量大，钢材浪费损耗严重，这表现在：

1)企口板需通过刨床刨削加工企口平面，加工出梯形槽；

2)管壁需通过刨床刨削加工合口端面；跑轮为铸钢件，备用前需先通过车床进行粗加工，钢模合模后还需通过车床进行精加工车削；

3)端板在备用前需先切割去内圆，钢模合模后还需通过车床进行精加工车削；

2、模具产品质量不能令人满意：

1)企口板平面梯形槽由刨床刨削加工，加工精度差，刨削后的企口板表面粗糙，梯形槽大小尺寸难以统一，易造

成钢模在生产管桩过程时密封不好，出现漏浆；

2)整套钢模为单节车削后获得的单节钢模，逐节连接而形成一套完整钢模，钢模的整体同轴度差，模具在通过离心机生产混凝土桩时易跳动而无法继续生产。

3)跑轮为铸钢跑轮，存在可能产生的砂孔，影响模具的整体强度。

(三)发明内容：

本发明旨在提供一种在保证模具的整体强度下所耗钢材更少的离心式混凝土桩模的生产工艺。

本发明的技术方案如下：

一、准备下列构件：

企口板：将条状板材经冷拉设备、模具冷拉直接至精尺寸，校正后，再打搭襻螺栓眼，备用；

管壁：将热轧板材通过剪板机剪成所需尺寸的长方形，预留加工量，然后在压力机上压制成横截面呈所需形状的长槽形，用气割精割去或金属切削加工合口端面多余部分，备用；或者，将热轧板材通过剪板机直接精确剪成所需尺寸的长方形，然后通过压力机压制成型，备用

纵筋、环筋：将热轧板材剪成所需尺寸的条状板材，备用；

搭襻、螺栓：备用

端板：将条状板材通过压力机弯曲成形，获环形板材，备用；

跑轮：将条状板材通过压力机弯曲成形，作跑轮外圈；将另一尺寸的条状板材弯曲作跑轮内圈支撑板，然后，将所获跑轮外圈和内圈支撑板焊接为一体，备用；

二、将各部件按次序连接并点焊为一体，获得半片钢模：

1.将压制好的管壁置于工作台上，

2.将企口板与管壁拼装，并点焊企口板与管壁连接处

3.将跑轮与管壁、企口板拼装，并点焊跑轮内圈支撑板与管壁、跑轮内圈支撑板与企口板连接处

4.将端板与管壁、企口板拼装，并点焊端板内壁与管壁连接处、端板的端面与企口板连接处

5.于工作台上或卸下工作台后，将纵筋及环筋与管壁、纵筋拼装并点焊连接处，至此，获得半片钢模

三、精加工及合模：

1.安装好搭襻、螺栓，两片钢模合模，拧紧螺栓，合紧

2.置合模后的钢模于焊接夹具上，焊接所有点焊过的外侧接缝，焊实，打开两片钢模，校正

3.焊接管壁内侧缝，焊实，然后，用砂轮磨平内壁，校正

4.割企口板搭襻螺栓孔豁口

5.将两片钢模合模并合紧，整体车削跑轮、端板，获得完整钢模

6.将完整钢模去毛刺，砂磨，获得成品。

详细的技术方案如下：

首先，准备下列构件：

企口板：将条状板材经酸洗、去除氧化皮、冷拉制直接至精尺寸，校正后，再打搭襻螺栓眼，备用；

管壁：将热轧板材通过剪板机剪成所需尺寸的长方形，预留加工量，然后在压力机上压制成横截面呈所需形状的长槽形，用气割精割去或金属切削加工合口端面多余部分，备用；

纵筋、环筋：将热轧板材剪成所需尺寸的条状板材，备用；

搭襻、螺栓：备用

端板：将条状板材通过压力机弯曲成形，获环形板材，备用；

跑轮：将条状板材通过压力机弯曲成形，作跑轮外圈；将另一尺寸的条状板材弯曲作跑轮内圈支撑板，然后，将所获跑轮外圈和内圈支撑板焊接为一体，备用；

然后，依次进行下列步骤：

1.将压制好的管壁置于工作台上，

2.将企口板与管壁拼装，并点焊企口板与管壁连接处

3.将跑轮与管壁、企口板拼装，并点焊跑轮内圈支撑板与管壁、跑轮内圈支撑板与企口板连接处

4.将端板与管壁、企口板拼装，并点焊端板内壁与管壁连接处、端板的端面与企口板连接处

5.于工作台上或卸下工作台后，将纵筋及环筋与管壁拼装并点焊连接处，至此，获得半片钢模

6.安装好搭襻、螺栓，两片钢模合模，拧紧螺栓，合紧

7.置合模后的钢模于焊接夹具上，焊接所有点焊过的外侧接缝，焊实，打开两片钢模，校正

8.焊接管壁内侧缝，焊实，然后，用砂轮磨平内壁，校正

9.割企口板搭襻螺栓孔豁口

10.将两片钢模合模并合紧，整体车削跑轮、端板，获得完整钢模

11.将完整钢模去毛刺，砂磨，获得成品。

与现有技术中离心式混凝土桩模的生产工艺相比，本发明具有如下区别：

1、企口板不同

①传统企口板为热轧型材，没有密封公母梯形槽，必须在拼装、焊接校正后利用刨床刨削加工企口平面梯形槽。由于刨床刨削的加工精度差，刨削后的企口板表面粗糙，梯形槽大小尺寸难以统一，造成钢模在生产管桩过程时密封不好，出现漏浆。使桩质量达不到要求。

②现有企口板通过酸洗、去除氧化皮、冷拉直接达到图纸要求尺寸。表面光滑，梯形槽由冷拉摸具保证尺寸统一。保证合摸时密封，生产过程中不会出现漏浆现象。

③挤压加工企口板直接达尺寸要求，不须经过龙门刨床刨削，节约了大量钢材、刀具、动力、设备、降低了生产成品。

④由于企口板不需要加工，工艺上保证了钢模拼装后不需刨削，使得钢模在拼装过程中的长度能够直接得到客户的最终长度要求，不再受至龙门刨床的刨削长度限制。节约了原有的钢模每节之间的连接端板连接螺栓，降低了成本，免除了接口处的错口，提高了产品质量。

2、跑轮不同：

原有跑轮为铸钢跑轮，加工尺寸大、重量重，必须要经过金属切削粗加工后才能进行拼装，存在着浪费现象，同时，铸造跑轮可能存有砂孔。

现有跑轮为用型材弯曲焊接而成，可以直接达到拼装要求，毋需进行金属切削加工。同时，强度好。

3、机床加工工艺不同：

原有钢模为单节车削，然后将每单节连接而形成一套完整钢模。整体同轴度差，模具在使用过程中易跳动。

现有钢模为整体车削，钢模的整体同轴度得到确保。

4、原有的钢模由多节钢模逐节连接而成，每节之间的需安装连接端板，并以连接螺栓连接，

现有钢模为整体钢模，其间无接口，不仅省去了连接端板、连接螺栓，降低了成本，也免除了接口处的错口，提高了产品质量。

5、管壁不同

原有的钢模由多节钢模逐节连接而成，每节管壁之间现有工艺焊缝，需焊接后用砂轮磨平。

现有钢模为整体钢模，管壁间无工艺焊缝，省去了焊接工艺和砂磨工艺，节约了焊条和砂轮，降低工人的劳动强度，并保证了产品质量。

6、端板不同

原有的端板由圆形板材切割去内圆而获得，内圆部分钢材被浪费。

现有的端板由条状板材弯曲成形，获环形板材，不存在浪费。

由以上分析可见，本发明省钢材、省工序、节约了材料(焊条、砂轮)且生产的产品质量更高。

上述本发明技术方案中，企口板、跑轮、端板、管壁这些部件的生产均作了改进，每一改进均节约了材料，节省了工序，实现了发明目的。当然，在一个工艺中同时实施上述每一改进，其技术效果最佳，但是，这并不意味着在一个工艺中单独实施其中任一改进是被许可的。

(四)具体实施方式：

以下结合本发明的具体实施方式对本发明作进一步详述。

实施例1，离心式混凝土桩模的生产工艺如下：

首先，准备下列构件：

企口板：将条状板材经酸洗、去除氧化皮、冷拉制直接至精尺寸，校正后，再打搭襻螺栓眼，备用；

管壁：将热轧板材通过剪板机直接精确剪成所需尺寸的长方形，然后通过压力机压制成型，备用

纵筋、环筋：将热轧板材剪成所需尺寸的条状板材，备用；

搭襻、螺栓：备用

端板：将条状板材通过压力机弯曲成形，获环形板材，备用；

跑轮：将条状板材通过压力机弯曲成形，作跑轮外圈；将另一尺寸的条状板材弯曲作跑轮内圈支撑板，然后，将所获跑轮外圈和内圈支撑板焊接为一体，备用；

二、将各部件按次序连接并点焊为一体，获得半片钢模：

1.将压制好的管壁置于工作台上，

2.将企口板与管壁拼装，并点焊企口板与管壁连接处

3.将跑轮与管壁、企口板拼装，并点焊跑轮内圈支撑板与管壁、跑轮内圈支撑板与企口板连接处

4.将端板与管壁、企口板拼装，并点焊端板内壁与管壁连接处、端板的端面与企口板连接处

5.于工作台上或卸下工作台后，将纵筋及环筋与管壁、纵筋拼装并点焊连接处，至此，获得半片钢模

三、精加工及合模：

1.安装好搭襻、螺栓，两片钢模合模，拧紧螺栓，合紧

2.置合模后的钢模于焊接夹具上，焊接所有点焊过的外侧接缝，焊实，打开两片钢模，校正

3.焊接管壁内侧缝，焊实，然后，用砂轮磨平内壁，校正

4.割企口板搭襻螺栓孔豁口

5.将两片钢模合模并合紧，整体车削跑轮、端板，获得完整钢模

6.将完整钢模去毛刺，砂磨，获得成品。

实施例2，离心式混凝土桩模的生产工艺如下：

一、准备下列构件：

企口板：将条状板材经酸洗、去除氧化皮、由冷拉摸具直接冷拉制至精尺寸，同时拉出企口平面梯形槽，校正后，再打搭襻螺栓眼，备用；

管壁：将热轧板材通过剪板机剪成所需尺寸的长方形，预留加工量，然后在压力机上压制成横截面呈所需形状的长槽形，用气割精割去或金属切削加工合口端面多余部分，备用；

纵筋、环筋：将热轧板材剪成所需尺寸的条状板材，备用；

搭襻、螺栓：备用

端板：将条状板材通过压力机弯曲成形，获环形板材，备用；

跑轮：将条状板材通过压力机弯曲成形，作跑轮外圈；将另一尺寸的条状板材弯曲作跑轮内圈支撑板，然后，将所获跑轮外圈和内圈支撑板焊接为一体，备用；

二、将各部件按次序连接并点焊为一体，获得半片钢模：

1.将压制好的管壁置于工作台上，

2.将企口板与管壁拼装，并点焊企口板与管壁连接处

3.将跑轮与管壁、企口板拼装，并点焊跑轮内圈支撑板与管壁、跑轮内圈支撑板与企口板连接处

4.将端板与管壁、企口板拼装，并点焊端板内壁与管壁连接处、端板的端面与企口板连接处

5.于工作台上或卸下工作台后，将纵筋及环筋与管壁、纵筋拼装并点焊连接处，至此，获得半片钢模

三、精加工及合模：

1.安装好搭襻、螺栓，两片钢模合模，拧紧螺栓，合紧

2.置合模后的钢模于焊接夹具上，焊接所有点焊过的外侧接缝，焊实，打开两片钢模，校正

3.焊接管壁内侧缝，焊实，然后，用砂轮磨平内壁，校正

4.割企口板搭襻螺栓孔豁口

5.将两片钢模合模并合紧，整体车削跑轮、端板，获得完整钢模

6.将完整钢模去毛刺，砂磨，获得成品。

上述本发明较现有技术做了多方面的改进，改进主要有三大方面：企口板、管壁均由冷拉设备及模具直接冷拉至精尺寸，节约了材料，节省了工序，提高了质量；端板及跑轮均由压力机弯曲成形的板材制成，节约了钢材；整体车削使钢模的整体同轴度得到确保。每一改进均节约了材料，节省了工序，实现了发明目的。当然，在一个工艺中同时实施上述每一改进，其技术效果最佳，但是，这并不意味着在一个工艺中单独实施其中任一改进是被许可的。而且，并不意味着上述工艺中的每一步骤都是唯一不可改变的，如打搭襻螺栓眼可放在安装搭襻之前的任何时候，本领域普通技术人员在阅读本说明书后，毋需付出创造性的劳动即可实施，发明内容及实施例中将之纳入到企口板的生产步骤中是从生产的便利性考虑的。

Claims (7)

1、一种离心式混凝土桩模的生产工艺，它包括以下步骤：首先，准备所需构件，包括企口板、管壁、纵筋、环筋、搭襻、螺栓、端板、跑轮；然后，将各部件按次序连接并点焊为一体，获得半片钢模；最后，对半片钢模及整个模具进行金属切削精加工，获得成品，其特征在于：所述企口板由将条状板材经冷拉设备、模具冷拉直接至精尺寸，校正后，再打搭襻螺栓眼，备用。

2、一种离心式混凝土桩模的生产工艺，它包括以下步骤：首先，准备所需构件，包括企口板、管壁、纵筋、环筋、搭襻、螺栓、端板、跑轮；然后，将各部件按次序连接并点焊为一体，获得半片钢模；最后，对半片钢模及整个模具进行精加工，获得成品，其特征在于：所述管壁由热轧板材通过剪板机剪成所需尺寸的长方形，预留加工量，然后在压力机上压制成横截面呈所需形状的长槽形，用气割精割去或金属切削加工合口端面多余部分，备用。

3、一种离心式混凝土桩模的生产工艺，它包括以下步骤：首先，准备所需构件，包括企口板、管壁、纵筋、环筋、搭襻、螺栓、端板、跑轮；然后，将各部件按次序连接并点焊为一体，获得半片钢模；最后，对半片钢模及整个模具进行精加工，获得成品，其特征在于：所述管壁由热轧板材通过剪板机直接精确剪成所需尺寸的长方形，然后通过压力机压制成型，备用。

4、一种离心式混凝土桩模的生产工艺，它包括以下步骤：首先，准备所需构件，包括企口板、管壁、纵筋、环筋、搭襻、螺栓、端板、跑轮；然后，将各部件按次序连接并点焊为一体，获得半片钢模；最后，对半片钢模及整个模具进行精加工，获得成品，其特征在于：所述端板由条状板材通过压力机弯曲成环形板材，备用。

5、一种离心式混凝土桩模的生产工艺，它包括以下步骤：首先，准备所需构件，包括企口板、管壁、纵筋、环筋、搭襻、螺栓、端板、跑轮；然后，将各部件按次序连接并点焊为一体，获得半片钢模；最后，对半片钢模及整个模具进行精加工，获得成品，其特征在于：所述跑轮由跑轮外圈和内圈支撑板焊接为一体，所述跑轮外圈由条状板材通过压力机弯曲成形，所述跑轮内圈支撑板由另一尺寸的条状板材弯曲而成。

6、一种离心式混凝土桩模的生产工艺，它包括以下步骤：首先，准备所需构件，包括企口板、管壁、纵筋、环筋、搭襻、螺栓、端板、跑轮；然后，将各部件按次序连接并点焊为一体，获得半片钢模；最后，对半片钢模及整个模具进行精加工，获得成品，其特征在于：所述最后一个大步骤中的倒数第二个子步骤，即在将完整钢模去毛刺、砂磨获得成品前，将两片已加工好的半片钢模合模并合紧，整体车削跑轮、端板，获得完整钢模。

7、一种离心式混凝土桩模的生产工艺，它包括以下步骤：

首先，准备所需构件：

企口板：将条状板材经冷拉设备、模具冷拉直接至精尺寸，校正后，再打搭襻螺栓眼，备用；

管壁：将热轧板材通过剪板机剪成所需尺寸的长方形，预留加工量，然后在压力机上压制成横截面呈所需形状的长槽形，用气割精割去或金属切削加工合口端面多余部分，备用；或者，将热轧板材通过剪板机直接精确剪成所需尺寸的长方形，然后通过压力机压制成型，备用

纵筋、环筋：将热轧板材剪成所需尺寸的条状板材，备用；

搭襻、螺栓：备用

端板：将条状板材通过压力机弯曲成形，获环形板材，备用；

跑轮：将条状板材通过压力机弯曲成形，作跑轮外圈；将另一尺寸的条状板材弯曲作跑轮内圈支撑板，然后，将所获跑轮外圈和内圈支撑板焊接为一体，备用；

然后，将各部件按次序连接并点焊为一体，获得半片钢模：

1)将压制好的管壁置于工作台上，

2)将企口板与管壁拼装，并点焊企口板与管壁连接处

3)将跑轮与管壁、企口板拼装，并点焊跑轮内圈支撑板与管壁、跑轮内圈支撑板与企口板连接处

4)将端板与管壁、企口板拼装，并点焊端板内壁与管壁连接处、端板的端面与企口板连接处

5)于工作台上或卸下工作台后，将纵筋及环筋与管壁、纵筋拼装并点焊连接处，至此，获得半片钢模三、最后，对半片钢模及整个模具进行精加工，获得成品：

1)安装好搭襻、螺栓，两片钢模合模，拧紧螺栓，合紧

2)置合模后的钢模于焊接夹具上，焊接所有点焊过的外侧接缝，焊实，打开两片钢模，校正

3)焊接管壁内侧缝，焊实，然后，用砂轮磨平内壁，校正

4)割企口板搭襻螺栓孔豁口

5)将两片钢模合模并合紧，整体车削跑轮、端板，获得完整钢模

6)将完整钢模去毛刺，砂磨，获得成品。