PC模具之设计

优胜客服

模具是PC构件生产的重要组成部分，构件的生产离不开模具，模具设计、加工的好坏直接影响到模具的寿命、构件的生产效率、构件的生产成本等。模具的管理是预制构件生产的核心内容，主要由规划、设计、使用与维修三方面组成。模具设计是构件生产至关重要的环节，直接影响构件生产成本高低、生产效率、生产质量等。因此在生产准备阶段模具设计图纸审核确认是一项不可或缺的阶段。


1
考虑因素

模具设计应在深化设计图纸完善的基础上进一步进行的设计工作，应考虑施工过程中装拆模的可行性，预埋构件位置或KEY模是否与模具型钢支撑位置相冲突等因素。预制构件模具设计需要考虑以下几个方面的内容：

1）使用次数和成本控制：模具的使用次数直接影响构件的制造成本，所以在设计时就应该考虑给予模具合理的刚度，增加模具的周转次数。保证在一个项目中不会因为模具刚度不够二次追加模具或增加维修费用。

2）方便模具加工生产和模具运输：目前我们不具备模具加工生产能力，这方面内容主要是模具加工工厂考虑的因素。

3）方便构件制作，即施工性：模具最终是为构件生产服务，所以模具设计人员一定要懂得构件生产工艺，如不懂得生产工艺，设计出来的模具最多只能说很好的实现模具刚度、尺寸，但不一定符合构件生产工艺。模具影响生产效率的主要体现在装、拆模两道工序，所以在设计时必须要考虑以下几点:a）在保证模具精度的情况下减少装、拆模时间；b）保证拆模过程中构件不损坏前提下方便工人脱模，比如说在不影响构件结构受力的情况下适当设计脱模角度；c）设计时就要考虑工作平台，保证工人安全作业。这些都是在掌握了生产工艺前提下，才能考虑各个方面的问题设计出合理的模具。

4）公用性（后续项目能否再度利用）目前我们工厂的异形构件楼梯、梁和阳台板的旧模具剩余很多，这说明模具的公用性非常低，主要原因还是前端设计无法将这种通用的预制构件标准模数化，造成模具成本的大量增加。为此经过思考，为了减低模具成本，提高模具的公用性，我们可以在模具规划时打破传统思路，比如：楼梯模具不需要加工焊接成一体，楼梯模具的背板、端板、底座等做成可拆卸组合式的楼梯模具，后期可以通过更换部分模具配件来组成新模具，提高旧模具的利用机会。

5）模具使用寿命。一般来说钢模的周转使用次数在60-200次之间。

6）降低成本。在拆分设计时，对于有造型的部位，应考虑模具的加工工艺，使成本降到最低。如尽量避免突出的造型、叠合板四周的倒角是否有必要等。

2
设计一般规定

混凝土预制构件模具以钢模为主，面板主材选用Q235钢板，支撑结构可选型钢或者钢板，规格可根据模具形式选择，应满足以下要求：

1）模具应具有足够的承载力、刚度和稳定性，保证在构件生产时能可靠承受浇筑混凝土的重量、侧压力及工作荷载。

2）模具应支、拆方便，且应便于钢筋安装和混凝土浇筑、养护。

3）模具的部件与部件之间应连接牢固；预制构件上的预埋件均应有可靠固定措施。

3
生产因素
现有的模具的体系可分为：可采用独立式模具和大底模式模具（即底模可公用，只加工侧模具）。独立式模具用钢量较大，适用于构件类型较单一且重复次数多的项目。大底模式模具只需制作侧边模具，底模还可以在其他工程上重复使用，本文主要介绍该类模具体系。

主要模具类型：大底模（平台）、叠合楼板模具、阳台板模具、楼梯模具、内墙板模具和外墙板模具等。

1）大底模设计要点：面板根据楼层高度和构件长度，宜选用整块的钢板。每个大底模上布置不宜超过3块构件，据此选择底模长度，宽度有建筑层高决定。对于板面要求不严格的，可采用拼接钢板的形式，但需注意拼缝的处理方式。大底模支撑结构可选用工字钢或槽钢，为了防止焊接变形，大底模最好设计成单向板的形式，面板一般选用10mm钢板。大底模使用时，需固定在平整的基础上，定位后的操作高度不宜超过500mm。

底模加工及使用要点：

①根据构件的规格和生产模式选择不同大小的钢底模。

②钢底模设计时，应充分考虑其周转次数。加工时，应制定合理的焊接工艺，防止变形。

③采用固定式生产的，钢底模会被多次吊运，故需考虑合适的定位方式，保证其整体性。

2）外墙板模具设计要点：外墙板一般采用三明治结构，即结构层(200mm）+保温层(Xmm）+保护层(60mm）。此类墙板可采用正打或反打工艺。建筑对外墙板的平整度要求很高，如果采用正打工艺，无论是人工抹面还是机器抹面，都不足以达到要求的平整度，对后期施工较为不利。但是正打工艺，有利于预埋件的定位，操作工序也相对简单。可根据工程的需求，选择不同的工艺。本文主要介绍反打工艺为主的模具。根据浇注顺序，将模具分为两层，第一层为保护层+保温层，第二层为结构层。第一层模具作为第二层的基础，所以在第一层的连接处需要加固。第二层的结构层模具同内墙板模具形式。结构层模具的定位螺栓较少，故需要增加拉杆定位，防止涨模。

3）内墙板模具设计要点：由于内墙板就是混凝土实心墙体，一般没有造型。预制内墙板的厚度一般为200mm，为便于加工，可选用20#槽钢作为边模。内墙板三面均有外漏筋，且数量较多，需要在槽钢上开许多豁口，导致边模刚度不足，周转中容易变形，所有应在边模上增设肋板。

4）外墙板和内墙板模具防漏浆设计要点：构件三面都有外漏钢筋，侧模处需开对应的豁

口，数量较多，造成拆模困难。为了便于拆模，豁口开的大一些，用橡胶等材料将混凝土与边模分离开，从而大大降低了拆卸难度。

外墙板和内墙板模具使用要点：

①构件三面都有外漏钢筋，侧模处需开对应的豁口，数量较多，拆模困难。外漏钢筋的处理形式如下图。(用于固定式和流水线模式）

②套筒可采用套筒固定件精确定位，利用橡胶圆塞对套筒钢筋进行定位。

③墙板模板面的线盒可用线盒固定件精确定位，抹光面的线盒建议采用与钢筋骨架固定的模式。

5）边模定位方式设计要求：边模与大底模通过螺栓连接，为了快速拆卸，宜选用M12的粗牙螺栓。在每个边模上设置3-4个定位销，以更精确地定位。连接螺栓的间距控制在500-600mm为宜，定位销间距不宜超过1500mm。

6）预埋件定位设计要求：预制混凝土构件预埋件较多，且精度要求很高，需在模具上精确定位，有些预埋件的定位在大底模上完成，有些预埋件不与底模接触需要通过靠边模支撑的吊模完成定位。吊模要求拆卸方便，定位唯一，以防止错用。

7）模具加固设计要点：对模具使用次数必须有一定的要求，故有些部位必须要加强，一般通过肋板解决，当楼板不足以解决时可把每个肋板连接起来，以增强整体刚度（如叠合板模具如果是定型不动模具加固与变化模具加固密度不同）。

8）模具的验收要点：除了外型尺寸和平整度外，还应重点检查模具的连接和定位系统。

9）模具的经济性分析要点：根据项目中每种预制构件的数量和工期要求，配备出合理的模具数量。再摊销到每种构件中，得出一个经济指标，一般为每方混凝土中含多少钢材。据此可作为报价的一部分。

10）叠合楼板模具设计要点：根据叠合楼板高度，可选用相应的角铁作为边模，当楼板四边有倒角时，可在角铁上后焊一块折弯后的钢板。由于角铁组成的边模上开了许多豁口，导致长向的刚度不足，故沿长向可分若干段，以每段1.5--2.5m为宜。侧模上还需设加强肋板，间距为400-500mm。

叠合楼板模具使用要点：

①叠合板中最重要的埋件--线盒，采用线盒固定件精确定位。

②采用玻璃钢组合形式边模，配有压杠可有效防止钢筋网片上浮，以保证钢筋保护层。

11）楼梯模具设计要点：楼梯模具可分为卧式和立式两种模式，卧式模具占用场地，需要压光的面积较大，构件需多次翻转。故推荐设计为立式楼梯模具。重点为楼梯踏步的处理，由于踏步成波浪形，钢板需折弯后拼接，拼缝的位置宜放在既不影响构件效果又便于操作的位置，拼缝的处理可采用焊接或冷拼接工艺。都需要特别注意拼缝处的密封性，严禁出现漏浆现象。养护期间立式模具不能进养护窑，需采用自然养护，而卧式模具在养护期间可以进养护窑进行养护，以快速达到脱模，采用卧式还是立式，要综合考虑。

12）阳台模具设计要点：为了体现建筑立面效果，一般住宅建筑的阳台板设计为异性构件。构件的四周都设计了反边，导致不能利用大底模生产。可设计为独立式的模具，根据构件数量，选择模具材料。首先考虑构件脱模的问题，在不影响构件功能的前提下，可适当留出脱模斜度(1/10左右）。当构件高度较大时，应重点考虑侧模的定位和刚度问题。

阳台模具的使用要点：阳台构件上的装饰构件较多，需要的预埋件就很多，使用时特别注意埋件的定位及数量。
转载分享