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工業化預制構件模具設計概念

【字體: 】 【編輯日期:2018-3-27】 【作者:管理員】【閱讀:

一、模具重要性


1、成本


住宅工業化改變原有建筑模式,由傳統現澆工法改為預制構件由專業構件廠加工,并到現場組裝的裝配工法。有數據顯示采用裝配工法的工業化建筑成本中,預制構件生產和安裝的比例約為7:3,而在預制構件的成本組成中,模具的攤銷費用約占5%~10%(模具設計優良的前提下),由此可見,模具的費用對于整個工業化建筑成本而言是非常重要的。


2、效率


生產效率對于構件廠而言是直接影響預制構件制造成本的關鍵因素,生產效率高預制構件成本就低,反之亦成立。影響生產效率的因素很多,模具設計合理與否是其中很關鍵的一個因素。以工業化預制構件中生產工藝最為復雜的外墻板為例,對生產效率影響最大的工序是拆模、組模以及預埋件安裝,其中就有兩道工序涉及到構件模具,而且目前國內的外墻板自動化生產線設計節拍一般為15~20分鐘,如果不能在規定的節拍時間內完成拆模、組模工序,就會導致整條生產線處于停滯狀態。


3、質量


采用裝配工法的工業化建筑較采用傳統現澆工法的建筑一個顯著特點就是精度得到極大的提升;炷潦撬苄圆牧,成型完全要依靠模具來實現,所以工業化預制構件的尺寸完全取決于模具的尺寸。無論是即將發布實施的國家行業標準《裝配式混凝土結構技術規程》還是各地地方標準,對預制構件的尺寸精度要求都非常高,所以模具設計的好與壞將直接影響預制構件的尺寸精度,特別是隨著模具周轉次數的增大,這種影響將體現的更為明顯。


所以無論是從成本角度、生產效率還是構件質量方面考慮,模具設計是關系到工業化建筑成敗的關鍵性因素。


二、模具設計理念


之前提到了模具設計的重要性,那么如何解決這些問題就需要模具設計人員來思考,總結以往模具設計經驗,提供以下理念供參考:


1、使用壽命:


模具的使用壽命將直接影響構件的制造成本,所以在模具設計時就要考慮到給模具賦予一個合理的剛度,增大模具周轉次數。這樣就可以保證在某個項目中不會因為模具剛度不夠導致二次追加模具或增大模具維修費用。


2、通用性:


模具設計人員還要考慮如何實現模具的通用性,也就是增大模具重復利用率。從構件廠給甲方的報價中可以看到,模具費用甲方并不是完全支付,而是要從模具總的制作費用中扣除一部分殘值,一般會在25%~30%之間,這部分是考慮工程結束后將模具變賣廢鐵的價格。大家知道采購模具和廢鐵的單價相差數倍,一旦作為廢鐵變賣無論對構件廠還是甲方都是一個極大的浪費。所以設計人員在設計之初就應該考慮如何實現模具通用性。


3、方便生產:


模具最終是為構件廠生產服務,所以模具設計人員一定要懂得構件生產工藝,如不懂得生產工藝技術實力再強的機械加工廠家也不能很好的完成模具設計,只能說可以很好實現模具剛度、尺寸,但不一定能符合構件生產工藝。模具影響生產效率主要體現在組模和拆模兩道工序,所以在模具設計時必須要考慮到如何在保證模具精度的前提下減少模具組裝時間,還有一點是在保證拆模過程中不損壞構件的前提下方便工人操作拆卸模板。比如說在不影響預制構件結構受力的前提下適當設計模具脫模角度。這些都是在充分掌握構件生產工藝的前提下才能完成模具設計。


4、方便運輸:


這里所說的運輸是指在車間內部完成,在自動化生產線上模具是要跟著工序動的,所以就涉及到模具運輸問題。設計模具時充分考慮這點,就是在保證模具剛度和周轉次數的基礎上,通過受力計算盡可能的降低模板重量,達到不靠吊車,只需2名工人就可以實現模具運輸工作。


5、三維軟件設計:


PC構件模具的制作由于構件造型復雜,特別是三明治外墻板構件存在企口造型、灌漿套筒開口及大量的外露筋,采用三維軟件進行設計,使整套模具設計體系更加直觀化、精準化,將大量的腦力工作通過三維軟件的手段進行簡化,可直接對應構件建模進行檢查糾錯。


通過以上總結的設計理念可以看出,完成模具設計是要綜合考慮成本、生產效率和質量等因素,而且是缺一不可,否則就不能算是一個優良的模具設計。

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