轉換件校形模具設計

張曉翠 唐 宇 王林龍

（內江職業技術學院，內江 641100）

目前，我國已有很多高層建筑在施工過程中使用附著式升降腳手架。該升降架是一種搭設在一定高度并附著于工程結構上，依靠自身的升降設備和裝置，可隨工程結構逐層爬升或下降，具有防傾覆、防墜落裝置的外腳手架。

附著支承結構是附著升降腳手架的基本組成部分，包括附墻支座、轉換裝置和緊固螺栓組件。附墻支座通過錨固螺栓與工程結構相連接，如圖1所示，導軌主框架的導軌穿插在導輪座內，利用導向滾輪與導軌的滑動配合，約束導軌主框架進行上下運動，承受并傳遞升降架的荷載，同時通過其內部設置的防墜落裝置，實現意外墜落狀況下的卡阻保護功能。

圖1 附墻支座安裝示例

轉換件是附著式升降腳手架為適應結構的變化，在附墻支座不能直接安裝在墻或梁上時，而采用的多種形式的轉接件，以確保附墻支座的正常安裝。圖2展示了幾種常用的轉換件。當結構外圍有200～300mm寬水平裝飾檐時，通過多種型號的墊塊將架體與結構的距離適當加寬，如圖3所示；當結構外圍有寬度300～600mm的空調板或飄窗板時，通過多種型號的加高件將架體與結構的距離適當加寬，如圖4所示；當主體結構外部為陽臺或其他懸挑板，可考慮通過三角鐵件進行轉換，如圖5所示。這樣可以確保結構施工和架體升降順利進行。

圖2 轉換件示例

圖3 墊塊附著安裝實例

圖4 加高件附著安裝實例

圖5 三角鐵件附著安裝實例

轉換件承受并傳遞附墻支座的荷載，不同的工況形成不同的變形特征，因此需采用不同結構的校形模具。

1 墊塊校形模具設計

墊塊系列尺寸值表現在高度方向，50墊塊為一平面結構，200～400墊塊為六面空間結構，由φ48×3.5鋼管焊接而成，利用一根通長螺桿將附墻支座固接在建筑結構上，墊塊主要承受傾覆力矩，導致兩連接面彎曲變形。當超過允許變形量時，主框架導軌不能正常通過附墻支座內的導輪。

圖6為200mm墊塊校形模，為校正受力面的彎曲變形，人們利用上、下模各一件四V形塊件3對受力面上的四根橫桿合模施壓，并在兩豎桿上各設一個輔助校正位，僅在上模相應位置裝有兩個單V形塊件4。

圖6 墊塊校形模

開模狀態下，先將工件置于頂件板件9上，再將裝有四V形塊的支承板件5穿過工件定置于支撐塊件8上。合模校正。開模時，在頂件板作用下工件上升，取下支承板后卸工件。

在校正50墊塊時，不需要頂件裝置，也無需裝拆支承板，直接校平即可。其他規格墊塊需更換相應的頂件定距板件10。在液壓機規格滿足要求的情況下，可利用多個50墊塊的校正模組合，進行ABC片的校平。

2 加高件校形模具設計

加高件系列在長度上從400mm到1100mm，高度上從500mm到800mm，寬度不變，主要由φ48×3.5鋼管焊接而成。由于長度尺寸較大，采用兩根螺桿呈平行位一高一低分別固接建筑結構和附墻支座，導致彎剪聯合變形，并以與附墻支座連接的懸伸面和底面的角變形為主。當超過允許變形量時，主框架導軌不能正常通過附墻支座內的導輪。

圖7為加高件校形模，在設計上采用可調間距的上模座A和上模座B以適應長度系列變化，上模座A用于500、600、700、800和900加高件的校正，上模座B用于450、650、750和850加高件的校正；同時，下模板件13可在下模座件15上移動來協調并用T形螺栓與下模座連接；以大規格工件來確定設計高度，可滿足高度系列要求。

圖7 加高件校形模

工件利用長豎邊在墻板件18側面定位長度方向，利用支撐塊件6上的V形塊限制工件的橫桿，定位工件的Y、Z方向。上模下行過程中，模具上下V形塊件2、件4和件5對工件施壓，同時斜壓塊件8驅動滑塊件9對410豎面（加高件與附墻支座的連接面）加壓，墻板件18限制工件的另一豎面，以多向受力來完成平面和角度的校正。

支撐塊對斜壓塊提供導向和平衡側向力，可在支撐塊和墻板之間增加相應規格的墊塊來增大強度和剛度以抵抗水平方向的校正力。400mm加高件由于無橫桿，模具結構稍有不同。1100mm加高件采用槽鋼構件，模具中的V形壓塊換做平面件，也可不用模校方式。

3 三角鐵件校形模具設計

三角鐵件外形尺寸相同，其系列參數依據三角鐵件與建筑結構固接處距410豎面的距離，常用300和350兩個尺寸，該固接處采用槽鋼，與其他φ48×3.5鋼管焊接成三角鐵件。兩固接螺桿軸線成90度，導致彎扭聯合變形。三角鐵件以互相垂直兩個面及其夾角的變形為主，當超過允許變形量時，主框架導軌不能正常通過附墻支座內的導輪。

圖8為350mm三角鐵件校形模，工件利用L形定位塊件19和檔塊件24定位，置于下模中。上模下行過程中，由于彈簧件9的作用，凸模件11先接觸工件，接著斜鏟塊件4和件12驅動相應的上V形塊沿凸模的滑槽運動，直到模具閉合，完成校形，斜鏟塊由凸模平衡側向力。開模時，斜鏟塊上行，滑塊回退，凸模回程。

為提高導向零件的使用壽命，以上模具可在導向部位設置耐磨塊。校形前可局部加熱，恢復變形能力，降低變形抗力。如有必要，也可在模校前人工預校。

4 結語

對于以鋼管、槽鋼等焊接而成的空間結構件來說，其轉換件的類型和規格較多。通過對工況和變形特征的分析，人們可以合理選取校形受力點，設計與之適應的模具結構。這樣可以在模具設計時盡量提高模具及其零件的通用性，達到較為經濟、高效地校正系列轉換件變形面和變形角度的目的。

圖8 三角鐵件校形模

[1]住房和城鄉建設部建筑施工安全標準化技術委員會，中國建設教育協會建設機械職業教育專業委員會.附著式升降腳手架安全操作與使用維護[M].中國建筑工業出版社，2016：56-58.