一種密實(shí)度均勻的標(biāo)準(zhǔn)圓柱試件批量壓型通用組合模具的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種密實(shí)度均勻的標(biāo)準(zhǔn)圓柱試件批量壓型通用組合模具，包括普通壓頭、轉(zhuǎn)換上壓頭、開孔蓋板、活動短壓頭、導(dǎo)向盤、凹模圓柱、擋圈、料槽、活動長壓頭、轉(zhuǎn)換下壓頭、底座。開孔蓋板、導(dǎo)向盤依次與料槽自上而下對應(yīng)設(shè)置，通過相互對應(yīng)的定位孔、銷來豎向配合定位；凹模圓柱從開孔蓋板中進(jìn)入，豎直定位于料槽上的沉孔；擋圈位于料槽中央；料槽與底座上下對應(yīng)設(shè)置，通過壓頭豎向配合定位；所有壓頭與定位后同尺寸的孔一一對應(yīng)。本實(shí)用新型的目的是提供一種能與普通壓力機(jī)適配，圓柱度好，雙向壓實(shí)，密實(shí)度均勻，壓制力均勻，單人操作，一次性批量成型的組合模具，解決標(biāo)準(zhǔn)試件成型密實(shí)度不均、批次成功率低、與通用壓力機(jī)不匹配的問題。
【專利說明】一種密實(shí)度均勻的標(biāo)準(zhǔn)圓柱試件批量壓型通用組合模具

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種模具，具體涉及一種密實(shí)度均勻的標(biāo)準(zhǔn)圓柱試件批量壓型通用組合模具。

【背景技術(shù)】
[0002]大型巖土工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)中，需要對工程結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性進(jìn)行分析。一般在地質(zhì)勘查后，獲得巖土體的物理力學(xué)性能，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行基于計(jì)算力學(xué)的數(shù)值模擬，或者是基于相似三定律的物理模擬，有時(shí)，為獲得更可靠的穩(wěn)定性結(jié)論，也將兩種方法同時(shí)使用，互為驗(yàn)證。
[0003]物理模擬時(shí)，需要選擇相似材料，按照一定的配比制成標(biāo)準(zhǔn)試件，進(jìn)行力學(xué)性能測試，然后利用選定的配比和成分，制作大型的地質(zhì)力學(xué)模型，進(jìn)行觀測。標(biāo)準(zhǔn)試件的成型質(zhì)量直接決定最終的地質(zhì)力學(xué)模型的穩(wěn)定性結(jié)論。
[0004]通常常規(guī)的力學(xué)性能測試目的是獲得彈性模量、泊松比、抗拉強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度、摩擦角和內(nèi)聚力等參數(shù)，考慮到在同一實(shí)驗(yàn)中能獲得的最多參數(shù)量和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的離散性，同一配比下的標(biāo)準(zhǔn)試件數(shù)量不得少于6個(gè)。這就要求成型機(jī)具需要較高的效率。
[0005]對于標(biāo)準(zhǔn)試件，除幾何和成分必須一致外，還要求密實(shí)度要均勻。傳統(tǒng)的依靠人工擊實(shí)的工藝很難保證其穩(wěn)定的成型壓力，在密實(shí)度上有很大的隨機(jī)性。各類文獻(xiàn)和研宄報(bào)告中常見的單體對開模、單體圓柱模配合雙柱式、三柱式、四柱式等螺旋驅(qū)動壓型機(jī)構(gòu)，在一定程度上，比人工擊實(shí)在密實(shí)度和壓制力控制方面有優(yōu)勢；若依靠壓力機(jī)加壓，則能實(shí)時(shí)定量控制壓制力，在密實(shí)度上有進(jìn)一步大幅的提升。但是，僅僅使用壓力機(jī)，而不對成型的模具進(jìn)行設(shè)計(jì)，依然可能造成試件在軸線方向密實(shí)度不同。
[0006]實(shí)踐表明:一次性在模具中裝填物料，沿軸向壓制，壓制力會被物料間及物料與模具壁面間摩擦力消耗，實(shí)際沿軸線的壓制力會遞減，造成靠近壓頭一側(cè)，密實(shí)度大，遠(yuǎn)離壓頭則密實(shí)度小，軸向長度越長，差異越大。對于多模組合模具，除壓頭原因外，各模的空間幾何排列，也會引起壓制力不均勻分配，進(jìn)而，也造成試件的密實(shí)度和物理力學(xué)特性不均。若能實(shí)現(xiàn)成型模具與壓力機(jī)適配，且在壓制成型時(shí)雙向壓實(shí)，各模等壓力加載，一次性多模成型，上述問題可迎刃而解。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0007]本實(shí)用新型的目的是提供一種能與普通壓力機(jī)適配，圓柱度好，雙向壓實(shí)，密實(shí)度均勻，壓制力均勻，單人操作，一次性批量成型的組合模具，解決標(biāo)準(zhǔn)試件成型密實(shí)度不均、批次成功率低、與通用壓力機(jī)不匹配的問題。
[0008]為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型有如下技術(shù)方案:
[0009]一種密實(shí)度均勻的標(biāo)準(zhǔn)圓柱試件批量壓型通用組合模具，包括開孔蓋板、導(dǎo)向盤、料槽和底座。所述開孔蓋板、導(dǎo)向盤依次與料槽和底座自上而下對應(yīng)設(shè)置，通過相互對應(yīng)的定位孔和銷來豎向配合定位；還包括凹模圓柱，所述凹模圓柱從開孔蓋板中進(jìn)入，豎直定位于料槽上的沉孔；還包括擋圈，所述擋圈位于料槽中央；還包括轉(zhuǎn)換上壓頭、普通壓頭、活動長壓頭、活動短壓頭和轉(zhuǎn)換下壓頭，所述所有壓頭與定位后同尺寸的孔一一對應(yīng)。
[0010]其中，所述開孔蓋板、導(dǎo)向盤和料槽底上各有6個(gè)通孔，呈輻射狀等間距排列，但蓋板上孔徑小于導(dǎo)向盤孔徑，料槽為一端敞口，一端封閉的空心圓柱，封閉端料槽底為臺階孔，孔徑與蓋板孔徑相同；三部件由對應(yīng)的孔、銷定位。
[0011]其中，所述凹模圓柱為空心圓管，外徑與導(dǎo)向盤孔徑相同，可從導(dǎo)向盤孔中進(jìn)出，但不能從蓋板和料槽中進(jìn)出，且一端有刃口。
[0012]其中，所述擋圈為空心圓管，與凹模圓柱高度相同，外徑遠(yuǎn)大于凹模圓柱，可將料槽分割為物料區(qū)和加載區(qū)。
[0013]其中，所述轉(zhuǎn)換壓頭為階梯軸，中間大徑段起限位和承載作用；兩端小徑段不等長，外徑與普通壓力機(jī)壓頭相等，可從底座中央孔中進(jìn)出，長段高度略小于活動長壓頭。
[0014]其中，所述活動壓頭為長、短兩種規(guī)格的外徑略小于凹模圓柱內(nèi)徑的實(shí)心圓柱，共12個(gè)。
[0015]由于采取了以上技術(shù)方案，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0016]1.沿軸向雙向壓實(shí)，成型試件密實(shí)度均勻。
[0017]2.通過轉(zhuǎn)換壓頭，可與普通壓力機(jī)適配，壓制力實(shí)現(xiàn)定量控制，且通用性強(qiáng)，適于推廣。
[0018]3.模具在圓盤座上呈輻射狀排列，各單體模壓制力均勻。
[0019]4.一次性批量成型6個(gè)試件，均一性好，成型效率高。
[0020]5.模具整體結(jié)構(gòu)緊湊，拆裝容易，攜帶便利，操作簡單。
[0021]6.成型后標(biāo)準(zhǔn)試件直線度和圓柱度好。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1為本實(shí)用新型整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖2為本實(shí)用新型轉(zhuǎn)換上壓頭示意圖；
[0024]圖3為本實(shí)用新型開孔蓋板示意圖；
[0025]圖4為本實(shí)用新型導(dǎo)向盤示意圖；
[0026]圖5為本實(shí)用新型料槽及擋圈示意圖。
[0027]圖中:1.普通壓頭2.轉(zhuǎn)換上壓頭3.活動短壓頭4.導(dǎo)向盤5.開孔蓋板6.擋圈
7.凹模圓柱8.料槽9.活動長壓頭10.底座11.轉(zhuǎn)換下壓頭

【具體實(shí)施方式】
[0028]以下實(shí)施用于說明本實(shí)用新型，但不用來限制本實(shí)用新型的范圍。
[0029]本實(shí)用新型原理是:安裝好料槽和底座組合，將攪拌均勻的模擬料置入料槽，使用壓力機(jī)通過轉(zhuǎn)換壓頭將凹模圓柱壓入物料，并通過活動壓頭單向壓實(shí)，初凝后，反轉(zhuǎn)下轉(zhuǎn)換壓頭，繼續(xù)使用壓力機(jī)反向壓實(shí)，并將成型試件脫模頂出。
[0030]參見圖1 一 5，本實(shí)用新型，包括普通壓頭1、轉(zhuǎn)換上壓頭2，轉(zhuǎn)換壓頭2的大端蓋上有6個(gè)等距呈輻射狀的盲孔；還包括開孔蓋板5、導(dǎo)向盤4、料槽8和底座10，均有與轉(zhuǎn)換上壓頭對應(yīng)的6個(gè)孔，但底座10為盲孔，其余為通孔，開孔蓋板3孔徑略小，導(dǎo)向盤4孔有一定高度的外沿，料槽8孔為臺階孔，且料槽8中央有擋圈6，用來分割物料空間；另，還包括凹模圓柱7，共6個(gè)，為一端帶刃口的空心圓柱，高與擋圈7相同；還包括活動短壓頭3和活動長壓頭9各6個(gè)，為實(shí)心圓柱，外徑稍小于凹模圓柱7內(nèi)徑，用來壓實(shí)和頂出試件；還包括轉(zhuǎn)換下壓頭11，中間大徑段起限位和承載作用；兩端小徑段不等長，外徑與普通壓力機(jī)壓頭相等。
[0031]本實(shí)用新型組裝使用步驟如下:
[0032]1.自下而上安裝好轉(zhuǎn)換下壓頭，底座，活動短壓頭，料槽和擋圈，將攪拌均勻的模擬物料置入料槽，初步壓實(shí)。
[0033]2.將導(dǎo)向盤置于料槽中物料上方，空心圓柱模刃口朝下，從導(dǎo)向盤孔中穿過直至物料中，加轉(zhuǎn)換上壓頭，使用壓力機(jī)將凹模壓入物料，直至料槽底。
[0034]3.暫時(shí)卸去轉(zhuǎn)換上壓頭，將活動短壓頭分別置入凹模圓柱中，重新加裝轉(zhuǎn)換上壓頭，通過壓力機(jī)加壓至一定數(shù)值。
[0035]4.手動抬升組合模具整體，反置轉(zhuǎn)換下壓頭，繼續(xù)使用壓力機(jī)壓實(shí)試件下部至一定數(shù)值，靜置待初凝。
[0036]5.再次卸去轉(zhuǎn)換上壓頭，依次將開孔蓋板和普通壓頭安裝于導(dǎo)向盤上方，使用壓力機(jī)將定型試件從下自上頂出模具。
[0037]顯然，本實(shí)用新型的上述實(shí)施例僅是為清楚地說明本實(shí)用新型所作的舉例，而并非是對本實(shí)用新型的實(shí)施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無法對所有的實(shí)施方式予以窮舉。凡是屬于本實(shí)用新型的技術(shù)方案所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之列。
【權(quán)利要求】
1.一種密實(shí)度均勻的標(biāo)準(zhǔn)圓柱試件批量壓型通用組合模具，其特征在于:包括開孔蓋板、導(dǎo)向盤、料槽、底座和導(dǎo)向桿，所述開孔蓋板、導(dǎo)向盤依次與料槽和底座自上而下對應(yīng)設(shè)置，通過相互對應(yīng)的定位孔、銷來豎向配合定位；還包括凹模圓柱，所述凹模圓柱從開孔蓋板中進(jìn)入，豎直定位于料槽上的沉孔；還包括擋圈，所述擋圈位于料槽中央；還包括轉(zhuǎn)換上壓頭、普通壓頭、活動長壓頭、活動短壓頭和轉(zhuǎn)換下壓頭，所述所有壓頭與定位后同尺寸的孔——對應(yīng)。
2.如權(quán)利要求1所述的一種密實(shí)度均勻的標(biāo)準(zhǔn)圓柱試件批量壓型通用組合模具，其特征在于:所述開孔蓋板、導(dǎo)向盤和料槽底上各有6個(gè)通孔，呈輻射狀等間距排列，但蓋板上孔徑小于導(dǎo)向盤孔徑，料槽為一端敞口，一端封閉的空心圓柱，封閉端料槽底為臺階孔，孔徑與蓋板孔徑相同；三部件由對應(yīng)的孔、銷定位。
3.如權(quán)利要求1所述的一種密實(shí)度均勻的標(biāo)準(zhǔn)圓柱試件批量壓型通用組合模具，其特征在于:所述凹模圓柱為空心圓管，外徑與導(dǎo)向盤孔徑相同，可從導(dǎo)向盤孔中進(jìn)出，但不能從蓋板和料槽中進(jìn)出，且一端有刃口。
4.如權(quán)利要求1所述的一種密實(shí)度均勻的標(biāo)準(zhǔn)圓柱試件批量壓型通用組合模具，其特征在于:所述擋圈為空心圓管，與凹模圓柱高度相同，外徑遠(yuǎn)大于凹模圓柱，可將料槽分割為物料區(qū)和加載區(qū)。
5.如權(quán)利要求1所述的一種密實(shí)度均勻的標(biāo)準(zhǔn)圓柱試件批量壓型通用組合模具，其特征在于:所述轉(zhuǎn)換壓頭為階梯軸，中間大徑段起限位和承載作用；兩端小徑段不等長，外徑與普通壓力機(jī)壓頭相等，可從底座中央孔中進(jìn)出，長段高度略小于活動長壓頭。
6.如權(quán)利要求1所述的一種密實(shí)度均勻的標(biāo)準(zhǔn)圓柱試件批量壓型通用組合模具，其特征在于:所述活動壓頭為長、短兩種規(guī)格的外徑略小于凹模圓柱內(nèi)徑的實(shí)心圓柱，共12個(gè)。
【文檔編號】B30B11/02GK204263576SQ201420702409
【公開日】2015年4月15日 申請日期:2014年11月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月20日
【發(fā)明者】李劍光, 郭鵬 申請人:青島科技大學(xué)