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CBE隧道管片鋼模具有關技術介紹

作者:admin   時間:2014/10/06   瀏覽量:

       CBE品牌鋼模具的核心技術是采用附著式振動器振動,這是CBE的研發,并經過 35 年的實踐完善。 所以附著式振動器鋼模具是長期科學研究與實踐檢驗的結晶, 是一項技術創新。
 
       為什么說是技術創新 ?   這就需要知道混凝土管片預制成型對于模具的要求。 
 
       混凝土管片是一塊非常不規則的弧形幾何體,構造復雜, (詳見下圖) 精度要高以毫米計量 (±1mm)。 混凝土在澆注過程需要振搗密實,在短期內經過蒸養出模時的抗壓強度達到設計抗壓強度等級值的 50% 。 出模時模具的蓋板和四面的側板都必須打開到一定的角度。
 
       地鐵隧道混凝土管片的標準塊重量約3 噸,鋼模具重量約4 噸。這樣一塊大體量的鋼模具在負載情況下必須受到長期連續地振動、開合大約 1500 次以上的重復使用而精度必須保持在±0.5 mm以內。(由于脫模的需要,鋼四面側板和頂板等各個部件均是活動可以打開的, 只有底板是固定的,因而保持精度更加困難)??上攵@對于結構設計、受力計算、振動效應、相互用力 等具有極高的要求,需要解決成千上萬的技術難題,非一朝一夕之功所能駕馭。 
 
       什么叫附著式振動器鋼模具 ?
       附著式振動器模具是上世紀80年代法國CBE集團研發的產品。  
       1987年12月1日,長達 50.45公里的英法海底隧道開工。大量的混凝土管片需要全新預制。承接隧道管片鋼模具制造任務的CBE 模具工業集團研發出了附著式振動器鋼模具,滿足了英吉利海峽隧道建設的質量要求。
       附著式振動是指振動器布置在模具底板下,振動力通過模具結構底板直接傳遞給混凝土,模具受振動力的面積大。振動器的位置經過嚴格的設計計算,高頻振動 ( 200 ~ 300 Hz)作用在單位面積上的力可高達6000 daN。 
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圖1: 附著式振動器鋼模具結構      圖2: 面具地板下的振動器            
 
       附著式振動器模具底板鋼梁的設計,以及振動器數量與位置的確定,都要考慮到振動力的傳播(如圖1,2所示)。設計特點是振動力直接經由底板大面積地傳遞給混凝土,就是說應該振動的地方振動,不應該振動的地方不振動。而人工插入式振搗產生的力只能作用在混凝土的局部。 振動平臺的振源卻遠離需要振搗的混凝土。 
       附著式氣動振動器以壓縮空氣為動力,沒有污染。 作用于模具的振動力經過科學計算。鋼結構設計以不影響模具精度,不引起結構破裂,不影響模具壽命為條件。并保證混凝土澆筑均勻密實。振動器在布置設計上須考慮利用轉速的變化和作用力的大小與傳播,使混凝土不同的骨料成分得到均勻分布搗實。所以,附著式振動器的布置是科學計算與大量實踐檢驗的產物(如圖3所示)
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   圖 3:  附著式振動器布置示意
 
       附著式振動器的振動力隨著混凝土骨料落入模具的量而逐漸增加,原理 : 力 = 質量 x 加速度 ,逐步加強振動, 在混凝土內部產生一種共振力,這種力無法通過振動臺模具結構的整體振動或人工振動棒獲得,   從而排出氣泡,使混凝土分布均勻密實, 保證管片質量。  
       這種振搗方式可縮短振動時間,以地鐵6米直徑隧道為例,一塊管片從混凝土澆筑開始振動,到澆筑完成,振動時間持續約4 ~ 5分鐘左右。如果振動時間太長,只能說明設計不過關,鋼模具可能出現裂隙。  
       以地鐵6米直徑隧道鋼模具為例,法國CBE 模具底板采用 10mm 厚鋼板,每一環模具 設原裝振動器16個。  但有的模具制造商采用 12mm厚鋼板做底板,每一環模具布置22個振動器 ,不僅結構鋼材用量增加,能源消耗高,而且振動的質量難以保障。  
       做到模具振動效果好,不裂縫, 還需要有科學的焊接工藝設計、對振動器的研究以及多個振動器互相產生的振動力關系的豐富經驗,防止振動力互相抵消。所以,附著式振動器模具的設計是一項科技含量非常高的系統工程。 CBE 品牌模具設計制造屬于訂單式生產。 接到任何一個新管片鋼模具制造合同, CBE設計部都首先必須認真研究管片的圖紙, 在確保圖紙正確的時候設計模具。 換句話說, CBE 每一個合同的鋼模具都是經過重新設計計算的。根據管片的尺寸, 重新設計鋼模具、振動器的位置、數量、焊接工藝、鋼結構尺寸。同時CBE也為混凝土管片的設計把了關。
       模具結構的鋼性太強,所設定的振動力則不足, 這種情況下勢必延長振動時間,而且要配合插入式人工振搗,因而失去經濟技術優勢,不能保證混凝土管片質量。模具結構鋼性太柔,模具結構可能被振裂 ,也減少模具壽命。
       圖4、5、6 顯示CBE在振動器與鋼模具關系方面的一些實驗研究。
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   圖4: 用限元法分析單塊模具結構      圖 5:  振動模擬研究      圖 6: 振動力分布與模具變形研究    
       隧道混凝土管片預制采用的附著式鋼模具是一個系統地、成熟地、科技含量高的鋼結構產品,用于固定式生產或者自動化流水線作業,都是可靠的選擇。 
 
       CBE 鋼模具設計人性化   操作簡單  檢查方便
 
       CBE 設計隊伍數十年的經驗積累, 能夠根據各個隧道混凝土管片的不同特點,設計出相應的模具。  合同簽訂以后,CBE 設計部首先會與用戶進行溝通,對混凝土管片的設計及密封體系進行完善。振動系統、脫模系統、 密封條的就位設計、 混凝土管片的提取運輸系統、采用的材料、 材質,  所有這些體系都會根據用戶的具體情況進行新的研究設計。 
       澆注混凝土工作是長時間的重復性繁重體力活動。CBE 模具設計考慮工人的勞動強度,做的工人的勞動姿勢不要彎腰低頭或者仰望后傾。 盡量使模具操作方便、輕便,安全。 大凡擁有 CBE模具的工廠, 工人們比較喜歡使用CBE模具。 
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       CBE 模具開啟螺栓少 (共計六個),開啟鎖閉方便快速。 模具上有刻度, 精度檢查方便。 
 
       CBE鋼模具  精度高   性能穩    不變形   不漏漿
 
       CBE鋼模具精度高,  堅固耐用。模具在生產時受到大的應力, 重要的兩點是 :  長期振動,千次以上的重復使用。 
       好設備, 好隊伍, 數十年專門從事模具生產與裝配; 銑床 / 5軸鏜床 
       (弧板、側板和端板加工) 。 各個部件加工精確到位,保證了裝配精度。 
       優質鋼材的選用, 焊點焊縫合理, 結構加強到位,使用說明詳細,人員培訓嚴格。使管片的生產能力達到連續、穩定、高效。 連續重復使用千次以上。  
模具弧板、側板、端板及蓋板四周附設橡膠密封條,密封嚴實,防止漏漿。  密封膠條全部原裝進口。  
       振動器質量優良,CBE 品牌,全部進口, 可以反復使用。 這種振搗方式, 把工人從危險繁重質量不穩定的手振動原始方式里解放出了來,也為企業節約了勞動成本。 
       采用附著式振動器的模具,在管片生產數量不大的情況下,采用固定式生產。 就是不用自動化流水線生產, 把模具固定布置在車間。  但是, 模具可以設計成附有鋼輪的, 在后期產量增加需要上流水線時再安裝輪子。 可以說是一種可持續發展型模具。 
 
       兩種投資理念
       對于負責供應隧道混凝土管片的構件廠來說, 一個項目的合同訂單少則上億, 多則數億。 鋼模具投入占總投資的比例有兩個理念或者概念有必要加以區分。 
       第一是占混凝土管片合同總額的百分比, 通常在百分之一左右, 微不足道。 
       第二是采購優質模具與山寨版模具差價占混凝土管片合同總額的比例。 這個比例更小, 大約在千分子一。 無論采購高品質還是低品質, 都必須投入,費用的基數是存在的,就是說這筆錢是要投入的,多少而已。 二者的差別,以10 套模具計, 高品質與底品質鋼模具的差別大約在幾十萬元。 這幾十萬元的天枰向哪邊倒 ?    
       天枰倒向低廉 :    可能會出大的問題。 低廉的本質就是供應商缺乏自信,存在某些隱患。
       如果由于模具質量造成管片質量事故,引起停工停產,或者人身安全事故, 直接的和間接的損失會遠遠大于模具選型標準低所節約的費用。  
       天枰倒向高貴 :    不會出現大問題,管片品質保障,合同順利執行了,就是企業的效益,企業的聲譽, 企業占有更大市場的根基。 
       左右天枰的, 正是這千分之一的費用。 通俗地說, 是用1元來保證得到1000元。購買了一個保險, 保證管片供應合同的順利執行。 
       大凡追求卓越, 重視品質、目光遠大的企業家, 會在盡可能的經濟條件下選擇品質。 鐵道部許多高鐵隧道,武漢越江大型隧道業主、北京地鐵、深圳地鐵、巴黎地鐵、英法海峽隧道等工程都選擇了CBE品牌產品, 保證了工程質量, 企業效益,個人前途。 
       CBE 集團在陜西楊凌獨資設廠,降低了成本,讓利用戶,性價比高,已經是國內企業有能力購買的產品。 
       附著式振動器鋼模具系 CBE 集團的知識產權。 CBE 的設計在法國, 科研在法國。 自己加工制造, 嚴格控制質量, 歐盟質量標準。 CBE 呈現給用戶的產品, 永遠是國際上最先進的技術, 最可靠的品質, 最及時的服務,最忠實地執行合同。  
 
       CBE 品牌鋼模具是35年經驗的結晶,長期科學研究的碩果。
       體系完善、技術先進、 結構科學、安全可靠。
       精度高、強度好、性能穩定、連續生產不變形。
       模具工業經歷了由原始人工棒振搗、振動平臺以及附著式振動的發展。
       CBE 研發的附著式振動器鋼模具,技術國際領先,可持續發展。
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