盾形垫片冲压模具设计课程设计打印版

1、序 言在现在工业生产中，模具是重要的工艺装备之一，它在铸造，锻造，冲压，塑料，粉末冶金，陶瓷制品等生活生产行业中得到广泛应用。由于采用模具能提高生产效率、节约材料、降低成本，并且可以保证一定的加工质量要求，所以，汽车，飞机、拖拉机电器、仪表、玩具和日常用品等产品的零部件很多都采用模具加工。随着工业科学技术的 ，工业产品的品种和数量不断增加，产品的改性换代加快，对产品质量、外观不断提出新的要求，对模具质量的要求也越来越高。，如果模具设计及制造水平落后，产品质量低劣，制造周期长，必将影响产品的更新换代，使产品失去竞争能力，阻碍生产和经济的发展。因此，模具设计及制造技术在国民经济中的地位是显而易见的

2、。冲压是在室温下，利用安装在压力机上的模具对材料施加压力使其产生分离或塑性变形，从而获得所需的零件的一种压力加工方法。冷冲压在工业生产中应用十分广泛，其加工效率高，且操作方便，易于实现自动化；冲压时模具保证了冲压件的尺寸与形状精度，一般不破坏冲压件的表面质量，而且寿命比较长，所以冲压件质量稳定，互换性好具有“一模一样”的特征；可以加工出尺寸范围比较大、形状复杂的零件，如小到钟表的秒针，大到汽车纵梁、覆盖件等，加上冲压时材料冷变形硬化效应，冲压件强度和刚度均较高；冲压没有切屑废料的生成，材料的消耗小，且不需要其他的热设备，也是一种省料的加工方法；冲压件陈本较低；但是冲压一般使用的模具具有专用型，

3、有时一个复杂的零件需要数套模具才能加工成型，且模具精度较高，技术要求高，是技术密集型产业，所以只有在冲压件生产批量较大杜锋情况下才能充分的体现从而获得较好的经济效益。摘 要当今社会的进步和发展，使原有的商品已经不能满足人们对物质的需求，然而有些商品的制造必须依靠模具才能够生产加工出来。因此，模具的发展与人们的生活关系越来越紧密。我们利用模具加工各种的工件，以便来满足人们的需要，模具的发展给我们带来了新的生活，新的时代。因此这次我们的毕业设计要求设计一副模具以便检验自己所学模具有关方面的知识是否牢固。由于产品的材料和工艺特性不同，生产用的设备也各异，模具种类繁多，但用的最为广泛的大约有以下几种：

4、冷冲压模、塑料成型模、锻造模、精密铸造模、粉末冶金模、橡胶成型模、玻璃成型模等。其中以冷冲压模、塑料模的技术要求和复杂程度较高。随着工业产品质量的不断提高，冲压产品生产正呈现多品种、少批量，复杂、大型、精密，更新换代速度快的变化特点，冲压模具正向高效、精密、长寿命、大型化方向发展。为适应市场变化，随着计算机技术和制造技术的迅速发展，冲压模具设计与制造技术正由手工设计、依靠人工经验和常规机械加工技术向以计算机辅助设计（CAD）、数控切削加工、数控电加工为核心的计算机辅助设计与制造（CAD/CAM）技术转变。在本次毕业设计中利用计算机辅助设计（CAD）绘制模具主要工作零件图和模具的总装配图，运用了

5、数控切削加工、数控线切割电加工等先进加工技术。是一次对所学知识的全面总结和运用，是巩固和加深各种理论知识灵活运用的实践过程。在这次设计中根据所给题目的要求，首先对冲压件进行了分析，分析该零件的尺寸精度得出用一般精度的模具即可满足零件精度的要求，再从零件的形状、尺寸标注及生产批量等情况看，选择加工方案。根据对零件的综合分析，在这次设计中我设计的模具是倒装落料冲孔复合模，主要介绍的是冲裁工艺、冲裁模的结构与设计、冲裁模落料冲孔的工作原理等。希望能够灵活运用所学的专业知识和技能，圆满完成此次的毕业设计。题目3.盾形接板冲裁模 图1 工件图1. 冲裁件工艺分析和确定模具类型： 1.1分析冲裁件的工艺性

6、；该零件形状简单、规则，既有冲孔，又有落料两个工序。冲裁件的材料是08钢，大批量生产，厚度为1mm，抗剪强度为260-360MPa,取310MPa;抗拉强度取215-410MPa,取为410MPa;屈服强度为200MPa，伸长率为27%。由模具设计与制造表2-3、2-4、2-5查得，冲裁件内外所能达到的经济精度为IT11，孔中心与边缘距离尺寸公差为0.125mm，剪切面表面粗糙度为Ra125。冲裁件的外形和内形的圆角处没有尖角，孔与孔之间和孔与边缘的距离符合要求。将以上精度与零件简图中所标注的尺寸公差相比较，可认为该零件的精度要求能够在冲裁加工中得到保证其它尺寸标注、生产批量等情况，也均符合冲

7、裁的工艺要求，故决定采用利用挡料销进行定位、刚性卸料装置、推出方式的冲孔落料模进行加工.1.2.制定冲裁工艺方案，确定模具类型；工艺方案一：先冲孔，后落料。采用单工序模生产。模具结构简单，制造方便，但需要两道工序，两副模具，成本相对较高，生产效率低，且更重要的是在第一道工序完成后，进入第二道工序必然会增大误差，使工件精度，质量大打折扣，达不到所需的要求，难以满足生产需要故而不选此方案。工艺方案二：采用落料-冲孔复合模加工。复合模的特点是生产率高，冲裁件的内孔与外缘的相对位置精度高，冲模的轮廓尺寸较小。但复合模结构复杂，制造困难，周期长，制造精度要求高，成本高。复合模主要用于生产批量大、精度要求

8、高的冲裁件。工艺方案三：采用先冲孔后落料的级进模加工。级进模比单工序模生产率高，减少了模具和设备的数量，工件精度较高，便于操作和实现生产自动化。对于特别复杂或孔边距较小的冲压件，用简单模或复合模冲制有困难时，可用级进模逐步冲出。但级进模轮廓尺寸较大，制造较复杂，成本较高，一般适用于大批量生产小型冲压件。比较方案一，方案二与工艺方案三，对于所给零件t=1mm，由于复合模冲裁零件时，只需要一套模具，工件的精度及生产效率要求都能满足，且模具的制造成本不高，故本方案用先冲孔后落料的方法。方案的确定; 综上所述，本套模具采用冲孔落料复合模。2. 冲裁工艺计算排样设计；采用单行排列的方案，见下图。 图2

9、排样图（一）确定搭边值：材料的厚度是1mm，根据表2.7可得冲裁模之间的搭边值为mm，边距为1.8mm。（二）确定材料宽度：采用有侧压装置，查表2.8、2.9得，条料的下料宽度偏差为1.0mm，间隙为1.0mm条料B=（L+2a+o）=61cos302+23+0.5=113mm一个步距长度为A=R52+R46+R15+a1=52+46+15+3=113mm，宽度为113mm。所以材料利用率为 S1：冲裁件的面积，mm2， S0:一个步距内条料的面积 n：一个进距内的冲件数， B：条料的宽度，mm， A：进距，mm。冲压力（冲裁力、卸料力、推件力、顶件力）计算；普通平刃口冲裁模的冲裁力F：F=K

10、Lt 其中：F-冲裁力（N） L-冲裁周边长度（mm） t-材料厚度（mm）-材料抗剪强度（MPa） K-系数 -材料抗拉强度（MPa）查资料知08钢的抗拉强度取为410MPa，抗剪强度为310MPa计算冲裁周边长度：L=3(236.4515180+2(462372)+47.152180）=349.48mm则冲裁力=（2）卸料力，推荐力及顶件力的计算 查表2-17得Kx=0.03，Kt=0.05，Kd=0.06卸料力：推件力：顶件力：式中：F为冲裁力（N），n为同时梗塞在凹模内工件（或废料）数 ,t为材料厚度，分别为卸料力，推件力，顶件力系数。模具压力中心的确定；该零件用冲孔-落料复合模进行加

11、工，冲孔和落料在一步进行，冲孔时其图形为对称形状，其压力中心位于轮廓图形的几何中心，即圆心，落料时其图形为对称形状，其压力中心位于轮廓图形的几何中心，即冲孔凸模圆心，即工件的几何中心.确定凸、凹模间隙，计算凸、凹模刃口尺寸； 该冲裁件为08钢板，板料厚度为1mm,故查表2.11初始冲裁间隙为：查得: z min=0.10mm z max=0.13mm 加工方法的确定：结合模具及工件的形状特点，此模具制造宜采用配做法，凸，凹模工作部分尺寸计算：其落料件按凹模磨损后尺寸增大，减小和不变的规律三种，落料时选凹模为设计基准件，只需要计算落料凹模刃口尺寸及制造公差，凸模刃口尺寸由凹模实际尺寸按要求；配作

12、冲孔时，只需要计算落料凹模刃口尺寸及制造公差，凸模刃口尺寸由凹模实际尺寸按要求；只需在配作时保证最小双面合理间隙值Zmin=0.46mm。根据表9-13查公差数值。落料凸、凹模的尺寸如下图所示：图3落料凹凸模第一类尺寸：、根据表2.13得磨损系数都为：0.75第二类尺寸：、 、根据表2.13得磨损系数为：0.75第三类尺寸：460.31，根据表2.13得磨损系数为：0.75A类： Aj=(AmaxX)：属于落料凹模=15-0.750.16=14.88mm =52-0.750.22=51.84mm =27.33-0.750.16=27.22B 类: Bj=(Bmin+x*) 属于冲孔凸模 =10

13、+0.750.08=10.06mm=73+0.750.12=73.09mmC类： C=（C min+0.75)=45.84+0.750.24=46.020.025mm凸(凹)模刃口尺寸按凹(凸)模实际刃口尺寸配制,保证最小双面合理间隙值0.46mm2.5 初选压力机； 压力机公称压力的确定由于采用刚性卸料装置和下出料方式的冲裁模具,则压力机公称压力为：根据总冲压力的大小并结合工件高度初步选择压力机为开式可倾压力机J23-25其参数如下图所示：公称压力 250KN滑块行程 65mm最大封闭高度 270mm垫板厚度 100mm滑块中心线至床身距离 290mm闭合高度调节量 55mm工作台尺寸 56

14、0mm370mm模柄孔尺寸 40mm60mm3.设计模具总装配图和模具零件图：3.1模具总体结构设计：3.1.1模具结构形式选择根据上述分析，本零件的加工包含冲孔、落料等工序，确定为复合模冲压，因此选用倒装式结构。3.1.2定位方式的选择；该冲裁模采用的是条料，控制条料的送进方向采用导料板；控制条料的送进步距采用挡料销，用于精确定位采用导正销，还有用于单个坯料或工序件的定位采用定位板和定位销。 3.1.3卸料、出件方式的选择因为工件的料厚为1mm，推力比较小，所以采用固定卸料装置比较方便、利用刚性推件器推出，向下冲孔落料方法。3.1.4导柱、导套的确定为了提高模具的寿命和工件质量，方便安装、调

15、整、维修模具，该级进模采用中间导柱模架。3.2相关主要零部件设计：3.2.1工作零部件的结构设计 （1）落料凹模 凹模采用整体凹模，用销钉定位，螺钉连接于下模座，直筒形刃口表2-21方案2，具体尺寸如下： 凹模刃口高度10mm，=30=3；凹模厚度 H=kb=0.18113=20.34mm，圆整为50mm；凹模壁厚 C=(1.52)H=30.5140.68mm,取40mm；凹模宽度 B=b+2c=113+240=193mm；凹模长度 L=113+250=213mm,取为300mm,所以凹模轮廓尺寸为300mm。凹模的材料用GrWMn。凹模的轮廓尺寸300mm250mm60mm（2）冲孔凸模 凸

16、模采用阶梯式凸模，具体尺寸如下：根据图样：工件有4个孔，其中有3个孔的大小相等，需要设计2支凸模，固定板厚度为0.720.34=16.272mm，取为20mm.卸料板厚度10mm，导料板的厚度选9mm，增加长度为16mm，凸模的长度为： L=固定板厚度+卸料板厚度+导料板厚度+增加长度=20+18+14+16=57mm 凸模的固定方法采用台肩固定，凸模与固定板 之间采用H7/m6配合，台肩固定。凸模的直径应约为47mm。凸模固定板选矩形的厚度为20mm，材料选用45钢，垫板取8mm，材料为45钢，热处理到HRC43-48，凸模的材料选用GrWMn，该模具直径较大，不必进行校核。3.2.2定位零

17、件的设计 （1）导柱（导套）采用2个导柱，导柱安装在下模座，导套安装在上模座，分别采用过盈配合H7/r6，采用滑动导柱形式，材料为20钢。挡料销 使用固定圆形挡料销，装在凹模上，挡料销的高度为4mm。导料板 导料板间的距离为121mm，导料板的高度为9mm，材料Q235。导正销 装在凸模上，采用普通A型，固定结构采用丝堵将弹簧固定在导正销上。定位板 定位板头部的高度为4mm。3.2.3卸料、出件零部件设计，包括橡胶或弹簧的设计校核（1） 卸料机构设计.在结构概要设计中以确定采用固定卸料板，卸料板为整体板，材料为Q235凸模与卸料板的双边间隙为0.5mm，按照H7/h6配合制造，采用刚性推件器。

18、根据安装位置拟选6个弹簧，每个弹簧的预压力为：F=冲裁卸料力/6=3.06KN，查表9-32圆柱螺旋压缩弹簧，初选弹簧规格为d=6mm，D=30mm，h0=60mm，Fj=1700，hj=13.1mm，n=7，f=1.88mm，t=7.8mm ,其中 d为材料直径，D为弹簧大径，Fj为工作极限负荷，h0为自由高度，hj为工作极限负荷下变形量，n为有效圈数，t为节距。弹簧的总压缩量为H=冲裁力/工作极限负荷+极限负荷下变形量/有效圈数=48.88mm。（2） 送料与出件方式（本模具采用手工送料。）有工序排样图可知，产品的零件在送料过程中，下落料（送料方向由右向左）因此为了使废料顺利落下，下模座的

19、落料孔应比凹模落料孔大，在使用中应注意从模具下侧收集冲制好的产品零件。3.3选取标准模架和其他标准件； （1）选标准模架 该模具采用中间导柱模架，这种模架的导柱在模具中间位置，冲压时可以防止由于偏心力矩引起的模具歪斜，材料08钢。以凹模周界尺寸为依据查表9-48得L=315mm B=250mm导柱: d(mm)L(mm) 分别为35230、40230 （GB/T 2861.1）导套：d(mm)L(mm)D（mm）为3512548、4012548 （GB/T 2861.6）上模座：（GB/T2855.1-90）300mm250mm50mm下模座：（GB/T2855.2-90）300mm250mm

20、60mm上模座H上取50mm，下模座H下取60mm，上垫板的厚度H垫取8mm。（2） 选模柄根据上述计算结果，该模具为中小模具，可采用上模用模柄固定，下模采用螺接式固定于压力机下台面的方式。查表时选用该压力机的模柄安装尺寸为30X60。选冷冲模国标，可选用压入式模柄，具体尺寸见表9-41。其他标准件模板采用螺钉固定选用圆柱头内六角螺钉，销钉定位，由于各凸模平面尺寸都比较小，所以用模板上的型孔配合定位。1）同一组合中，螺钉的数量一般不少于3个（被联接件为圆形时为3-6个，为矩形时4-8个），并尽量保证定位可靠。2）螺钉和销钉的规格应根据冲压工艺力大小和凹模厚度等条件确定。螺钉规格可查表，销钉的公

21、称直径可取与螺钉大径相同或小一个规格。螺钉的旋入深度和销钉的配合深度不能太浅，也不能太深，一般可取其公称直径的1.5-2倍。3）螺钉之间、螺钉与销钉之间，螺钉、销钉距凹模刃口及外边缘的距离，均不应过小，以防降低模板强度，其最小距离可查表。4）各被联接件的销孔应配合加工，以保证位置精度。销钉与销钉之间采用H7/n6或H7/m6配合,查表可选用螺钉规格为螺钉6XM10X55，5）圆柱销可选取：6X35 a：1.2 （GB/T 117-2000）6）卸料螺钉可取：1055 （GB/T 7001-2000）固定板厚度 20mm卸料板厚度 10mm导料板 长X厚 240X9承料板 125X403.4选取

22、压力机；该模具的闭合高度H闭为：H闭=H上+H下+H垫+H+L-h=50+60+8+51+41.5-1.5=209mm式中：L凸模高度，mm；h凸模冲裁后进入凹模的深度，mm。H为凹模厚度，mm可见该模具的闭合高度小于所选压力机的最大封闭高度270mm，大于所选压力机的最小装模高度90mm，所以初选的J23-25压力机可以满足使用要求。工作台尺寸560mm370mm，工作台孔尺寸260mm200mm290mm，模柄尺寸30mm60mm，滑块底面尺寸350mm370mm床身最大倾角为30。3.5绘制模具总装配图；图4 模具总装配图3.6绘制模具零件 图5 落料凹模 图6 冲孔凸模 图7 卸料板4

23、. 模具材料的选用利用模具生产制品零件，其模具质量的好坏，寿命的长短，直接关系到产品制造精度、性能和成本。是提高劳动生产率、降低消耗、创造效益，尽快使产品占领市场的重要性条件。而模具的质量、使用寿命、制造精度及合格率很大程度上取决于设计时对模具材料的选用、热处理工艺要求、模具零件配合精度及公差等级的选择和表面质量要求。冷冲模材料应具有的性能：冷冲模包括冲裁模、弯曲模、拉深模、成形模和冷挤压模等。冷冲模在工作中承受冲击、拉深、压缩弯曲、疲劳磨擦等机械的作用。模具常常发生脆断、堆塌、磨损、啃伤和软化等形成的失效。因此，作为冷冲模主要材料的钢材，应具有的以下几点性能。1. 应具有较高的变形抗力：主要

24、抗力指标包括淬火、回火抗压强度、弯强度等。其中硬度是模具注意重要的抗力指标，高的硬度是保持模具耐磨性的必要条件。工作零件热处理后的硬度在60HRC强度和抗弯强度才能保证模具具有较高的变形能力。2. 应具有较高的断裂抗主要抗力指标有材料的抗冲击性能抗压强度、抗弯强度 断裂抗力和冲击载荷下抵抗模具裂纹产生一个特性，也是作为防止断裂的一个重要依据。其基体中碳含量越高冲击韧性越高。故对韧性的要求应依据载荷较大的冷冲镦及剪切模易受偏心弯曲载荷细长凸模或有应力集中的模具，都需要有较高的韧性。3. 应具有较高的耐磨性和抗疲劳性能：对于在一定条件下工作的模具钢，为了提高耐磨性，需要在硬度高的基体上均匀分布有大

25、量细小硬的碳化物 相同硬度下，提高钢的性能是模具在交变应力条件下产生的疲劳破坏，如模具长期使用有刮痕凹槽等4. 应具有较好的冷、热加工工艺性：钢材的加工性能包括可锻性、可加工性、淬透性、淬硬性较小的脱碳敏感性和较小变形倾向等，以方便模具的加工，易于成形及防止热处理后变形等。总上所述：凸、凹模采用工作部分局部淬火材料也用淬火变形小的模具钢。5.模具的装配与检测5.1 模具的装配复合模是指在冲床一次行程中冲制产品两道或两道以上工序的冲模，这种模具结构复杂，装配要求高，但由于模具生产率高，各内、外型面间的相对位置精度高，故广泛应用于精密零件的加工。本模具为落料冲孔复合模其装配一般按下面的步骤进行：

26、= 1 * GB3 装配旋入式模柄，垂直上模座端面，装后同磨大端面齐平。 = 2 * GB3 将凸模装入凸模固定板，保持与固定板端面垂直，同磨端面平齐将凸凹模装在固定板上，并保持与固定板端面垂直，同磨端面齐平。确定凸凹模固定板 在下模座上的位置，用平行夹板夹紧，作凸凹模固定板上的螺孔和下模座上的螺钉过孔，并保持孔位置一致。划下模板漏料孔线，加工漏料孔，按凸凹模的孔每边加大约1。按凹模上的孔引作凸模固定板和上模座的螺钉过孔。将带凸模的固定板装在上模板上，螺钉不要拧得过紧，进行试装合模，使导柱缓慢进入导套，如果凸模与凸凹模的孔对的不太正，可轻轻敲打凸模固定板，利用螺钉过孔的间隙进行调整，直至间隙均

27、匀。此时用划针在上模板上划出凸模固定板位置。5.2 模具的检测 冲模装配前，应该对零、组件进行检查、复查的内容有:（1）冲裁模的刃口部分应锋利,拉伸模的弯曲的工作型面应过度圆滑,表面粗糟度应符合要求;（2）工作热处理后的实际硬度值是否符合要求,如有碳化合物偏析要求应技术要求的规定;（3）外行的非工作锐边是否已经倒角或导圆;（4）零件不应有沙眼、缩空、裂纹、磨削退火或机械损伤;（5）可卸导柱的椎面与趁套上椎孔的吻合长度面积应不小于80%。6.总结和其它要说明的问题； 通过这次关于盾形垫片冲裁模的课程设计让我真正提高了理论联系实际的能力，从设计到作图的整个过程我都是认真完成的，期间也遇到了许多困难

28、和问题，通过查阅资料和与同学讨论，我把这些难题真正的消化和理解，也正是这些难题让我更深入了解了设计概念和设计技巧，设计才能得以更好的进行，通过这次课程设计，使我对冲裁模模具设计有了更多的认识和了解，为我今后的工作和学习打下坚实的基础。 7.致谢 此次本人的模具设计课程设计一直是在夏之垣老师的悉心指导下进行的。夏老师治学态度严谨，学识渊博，为人和蔼可亲。夏老师在模具设计与制造方面具有丰富的教学与实践经验，并且在整个课程设计过程中，夏老师不断对我得到的结论进行总结，并提出新的问题，给以悉心的指导和指正，使得我的课程设计能够深入地进行下去，也使我接触到了许多理论和实际上的新问题，使我能够将理论中的结

29、果与实际相结合。使我做了许多有益的思考。在此表示诚挚的感谢和由衷的敬意。另外，他对待问题的严谨作风也给我留下了深刻的印象。在此表示深深的谢意。 此外，我还要感谢我的同学们在整个过程中对我的相互帮助和配合，使我感受到了团结的力量，这将对我以后的工作与生活产生积极而深远的影响。 8.参考文献1 林承全. 冲压模具课程设计指导与范例.化学工业出版社，2011.3 2 刘靖岩. 模具设计与制造.中国轻工业出版社,2009.9 3 付建军. 模具制造工艺.机械工业出版社,2004.08 4 彭建生. 模具设计与加工速查手册 .机械工业出版社,2006.5附录资料：不需要的可以自行删除地下连续墙施工工艺标

30、准1、范围本工艺适用于工业与民用建筑地下连续墙基坑工程。地下连续墙是在地面上采用一种挖槽机械，沿着深开挖工程的周边轴线，在泥浆护壁条件下，开挖出一条狭长的深槽，清槽后，在槽内吊放钢筋笼，然后用导管法灌筑水下混凝土筑成一个单元槽段，如此逐段进行，在地下筑成一道连续的钢筋混凝土墙壁，作为截水、防渗、承重、挡水结构。本法特点是：施工振动小，墙体刚度大，整体性好，施工速度快，可省土石方，可用于密集建筑群中建造深基坑支护及进行逆作法施工，可用于各种地质条件下，包括砂性土层、粒径50mm以下的砂砾层中施工等。适用于建造建筑物的地下室、地下商场、停车场、地下油库、挡土墙、高层建筑的深基础、逆作法施工围护结构

31、，工业建筑的深池、坑；竖井等。2、施工准备2.1材料要求2.1.1水泥用32.5号或42.5号普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥，要求新鲜无结块。2.1.2砂宜用粒度良好的中、粗砂，含泥量小于5%。2.1.3石子宜采用卵石，如使用碎石，应适当增加水泥用量及砂率，以保证坍落度及和易性的要求。其最大粒径不应大于导管内径的16和钢筋最小间距的14，且不大于40mm。含泥量小于2%。2.1.4外加剂可根据需要掺加减水剂、缓凝剂等外加剂，掺入量应通过试验确定。2.1.5钢筋按设计要求选用，应有出厂质量证明书或试验报告单，并应取试样作机械性能试验，合格后方可使用。2.1.6泥浆材料泥浆系由土料、水和掺合物组成

32、。拌制泥浆使用膨润土，细度应为200250目，膨润率510倍，使用前应取样进行泥浆配合比试验。如采取粘土制浆时，应进行物理、化学分析和矿物鉴定，其粘粒含量应大于50%，塑性指数大于20，含砂量小于5%，二氧化硅与三氧化铝含量的比值宜为34。掺合物有分散剂、增粘剂(CMC)等。外加剂的选择和配方需经试验确定，制备泥浆用水应不含杂质，pH值为79。2.2主要机具设备2.2.1成槽设备有多头钻成槽机、抓斗式成槽机、冲击钻、砂泵或空气吸泥机(包括空压机)、轨道转盘等2.2.2混凝土浇灌机具有混凝土搅拌机、浇灌架(包括储料斗、吊车或卷扬机)、金属导管和运输设备等。2.2.3制浆机具有泥浆搅拌机、泥浆泵、

33、空压机、水泵、软轴搅拌器、旋流器、振动筛、泥浆比重秤、漏斗粘度计、秒表、量筒或量杯、失水量仪、静切力计、含砂量测定器、pH试纸等。2.2.4槽段接头设备有金属接头管、履带或轮胎式起重机、顶升架(包括支承架、大行程千斤顶和油泵等)或振动拔管机等。2.2.5其他机具设备有钢筋对焊机，弯曲机，切断机，交、直流电焊机，大、小平锹，各种扳手等。2.3作业条件、2.3.1在工程范围内钻探，查明地质、地层、土质以及水文情况，为选择挖槽机具、泥浆循环工艺、槽段长度等提供可靠的技术数据.。同时进行钻探，摸清地下连续墙部位的地下障碍物情况。2.3.2按设计地面标高进行场地平整，拆迁施工区域内的房屋、通讯、电力设施

34、以及上下水管道等障碍物，挖除工程部位地面以下m内的地下障碍物。施工场地周围设置排水系统。2.3.3根据工程结构、地质情况及施工条件制定施工方案，选定并准备机具设备，进行施工部署、平面规划、劳动配备及划分槽段；确定泥浆配合比、配制及处理方法，编制材料、施工机具需用量计划及技术培训计划，提出保证质量、安全及节约等的技术措施。2.3.4按平面及工艺要求设置临时设施，修筑道路，在施工区域设置导墙；安装挖槽、泥浆制配、处理、钢筋加工机具设备；安装水电线路；进行试通水、通电、试运转、试挖槽、混凝土试浇灌。3、操作工艺3.1工艺流程(图3.1)图3.1多头钻施工及泥浆循环工艺3.2导墙设置3.2.1在槽段开

35、挖前，沿连续墙纵向轴线位置构筑导墙，采用现浇混凝土或钢筋混凝土浇3.2.2导墙深度一般为12m，其顶面略高于地面50100mm，以防止地表水流入导沟。导墙的厚度一般为100200mm，内墙面应垂直，内壁净距应为连续墙设计厚度加施工余量(一般为4060mm)。墙面与纵轴线距离的允许偏差为10mm，内外导墙间距允许偏盖5mm，导墙顶面应保持水平。3.2.3导墙宜筑于密实的粘性土地基上。墙背宜以土壁代模，以防止槽外地表水渗入槽内。如果墙背侧需回填土时，应用粘性土分层夯实，以免漏浆。每个槽段内的导墙应设一溢浆孔。3.2.4导墙顶面应高出地下水位1m以上，以保证槽内泥浆液面高于地下水位0.5m以上，且不

36、低于导墙顶面0.3m。3.2.5导墙混凝土强度应达到70%以上方可拆模。拆模后，应立即将导墙间加木支撑至槽段开挖拆除。严禁重型机械通过、停置或作业，以防导墙开裂或变形。3.3泥浆制备和使用3.3.1泥浆的性能和技术指标，应根据成槽方法和地质情况而定，一般可按表3.3.1采用。泥浆性能指标表3.3.1项目性能指标检查方法一般地层软弱土层密度粘度胶体率稳定性失水量pH值泥皮厚度静切力(1min)含砂量1.041.25kgL1822s95%0.05gcm330mL30min101.53.0mm30min1020mgcm298%0.02gcm320mL30min891.01.5mm30min2050m

37、gcm24%泥浆密度秤500700mL漏斗法100mL量杯法500mL量筒或稳定计失水量仪pH试纸失水量仪静切力计含砂量测定器注：1.密度：表中上限为新制泥浆，下限为循环泥浆。一般采用膨润土泥浆时，新浆密度控制在1.041.05；循环程中的泥浆控制在1.251.30；对于松散易坍地层，密度可适当加大。浇灌混凝土前槽内泥浆控制在1.151.25，视土质情况而定；2.成槽时，泥浆主要起护壁作用，在一般情况下可只考虑密度、粘度、胶体率三项指标；3.当存在易塌方土层(如砂层或地下水位下的粉砂层等)或采用产生冲击、冲刷的掘削机械时，应适当考虑，泥浆粘度，宜用2530s。3.3.2在施工过程中应加强检查和

38、控制泥浆的性能，定时对泥浆性能进行测试，随时调泥浆配合比，做好泥浆质量检测记录。一般作法是：在新浆拌制后静止24h，测一次全项(含砂量除外)；在成槽过程中，一般每进尺15m或每4h测定一次泥浆密度和粘度。在槽结束前测一次密度、粘度；浇灌混凝土前测一次密度。两次取样位置均应在槽底以上200mm处。失水量和pH值，应在每槽孔的中部和底部各测一次。含砂量可根据实际情况测定。稳定性和胶体率一般在循环泥浆中不测定。3.3.3泥浆必须经过充分搅拌，常用方法有：低速卧式搅拌机搅拌；螺旋桨式搅拌机搅拌；压缩空气搅拌；离心泵重复循环。泥浆搅拌后应在储浆池内静置24h以上，或加分散剂膨润土或粘土充分水化后方可使用

39、。3.3.4通过沟槽循环或混凝土换置排出的泥浆，如重复使用，必须进行净化再生处理。一般采用重力沉降处理，它是利用泥浆和土渣的密度差，使土渣沉淀，沉淀后的泥浆进入贮浆池，贮浆池的容积一般为一个单元槽段挖掘量及泥浆槽总体积的2倍以上。沉淀池和贮浆池设在地上或地下均可，但要视现场条件和工艺要求合理配置。如采用原土造浆循环时，应将高压水通过导管从钻头孔射出，不得将水直接注入槽孔中。3.3.5在容易产生泥浆渗漏的土层施工时，应适当提高泥浆粘度和增加储备量，并备堵漏材料。如发生泥浆渗漏，应及时补浆和堵漏，使槽内泥浆保持正常。3.4槽段开挖3.4.1挖槽施工前应预先将连续墙划分为若干个单元槽段，其长度一般为

40、47m。每个单元槽段由若干个开挖段组成。在导墙顶面划好槽段的控制标记，如有封闭槽段时，必须采用两段式成槽，以免导致最后一个槽段无法钻进。3.4.2成槽前对钻机进行一次全面检查，各部件必须连接可靠，特别是钻头连接螺栓不得有松脱现象。3.4.3为保证机械运行和工作平稳，轨道铺设应牢固可靠，道碴应铺填密实。轨道宽度允许误差为5mm，轨道标高允许误差10mm。连续墙钻机就位后应使机架平稳，并使悬挂中心点和槽段中心一致。钻机调好后，应用夹轨器固定牢靠。3.4.4挖槽过程中，应保持槽内始终充满泥浆，以保持槽壁稳定。成槽时，依排渣和泥浆循环方式分为正循环和反循环。当采用砂泵排渣时，依砂泵是否潜入泥浆中，又分

41、为泵举式和泵吸式。一般采用泵举式反循环方式排渣，操作简便，排泥效率高，但开始钻进须先用正循环方式，待潜水砂泵电机潜入泥浆中后，再改用反循环排泥。3.4.5当遇到坚硬地层或遇到局部岩层无法钻进时，可辅以采用冲击钻将其破碎，用空气吸泥机或砂泵将土渣吸出地面。3.4.6成槽时要随时掌握槽孔的垂直精度，应利用钻机的测斜装置经常观测偏斜情况，不断调整钻机操作，并利用纠偏装置来调整下钻偏斜。3.4.7挖槽时应加强观测，如槽壁发生较严重的局部坍落时，应及时回填并妥善处理。槽段开挖结束后，应检查槽位、槽深、槽宽及槽壁垂直度等项目，合格后方可进行清槽换浆。在挖槽过程中应作好施工记录。3.5清槽3.5.1当挖槽达

42、到设计深度后，应停止钻进，仅使钻头空转而不进尺，将槽底残留的土打成小颗粒，然后开启砂泵，利用反循环抽浆，持续吸渣1015min，将槽底钻渣清除干净。也可用空气吸泥机进行清槽。3.5.2当采用正循环清槽时，将钻头提高槽底100200mm，空转并保持泥浆正常循环，以中速压入泥浆，把槽孔内的浮渣置换出来。3.5.3对采用原土造浆的槽孔，成槽后可使钻头空转不进尺，同时射水，待排出泥浆密度降到1.1左右，即认为清槽合格。但当清槽后至浇灌混凝土间隔时间较长时，为防止泥浆沉淀和保证槽壁稳定，应用符合要求的新泥浆将槽孔的泥浆全部置换出来。3.5.4清理槽底和置换泥浆结束1h后，槽底沉渣厚度不得大于200mm；

43、浇混凝土前槽底沉渣厚度不得大于300mm，槽内泥浆密度为1.11.25、粘度为1822s、含砂量应小于8%。3.6钢筋笼制作及安放3.6.1钢筋笼的加工制作，要求主筋净保护层为7080mm。为防止在插入钢筋笼时擦伤槽面，并确保钢筋保护层厚度，宜在钢筋笼上设置定位钢筋环、混凝土垫块。纵向钢筋底端距槽底的距离应有100200mm，当采用接头管时，水平钢筋的端部至接头管或混凝土及接头面应留有100150mm间隙。纵向钢筋应布置在水平钢筋的内侧。为便于插入槽内，利钢筋底端宜稍向内弯折。钢筋笼的内空尺寸，应比导管连接处的外径大100mm以上。3.6.2为了保证钢筋笼的几何尺寸和相对位置准确，钢筋笼宜在制

44、作平台上成型。钢筋笼每棱边(横向及竖向)钢筋的交点处应全部点焊，其余交点处采用交错点焊。对成型时临时扎结的铁丝，宜将线头弯向钢筋笼内侧。为保证钢筋笼在安装过程中具有足够的刚度，除结构受力要求外，尚应考虑增设斜拉补强钢筋，将纵向钢筋形成骨架并加适当附加钢筋。斜拉筋与附加钢筋必须与设计主筋焊牢固。钢筋笼的接头当采用搭接时，为使接头能够承受吊入时的下段钢筋自重，部分接头应焊牢固。3.6.3钢筋笼制作允许偏差值为：主筋间距l0mm；箍筋间距20mm；钢筋笼厚度和宽目l0mm；钢筋笼总长度50mm。3.6.4钢筋笼吊放应使用起吊架，采用双索或四索起吊，以防起吊时因钢索的收紧力而目起钢筋笼变形。同时要注意

45、在起吊时不得拖拉钢筋笼，以免造成弯曲变形。为避免钢筋吊起后在空中摆动，应在钢筋笼下端系上溜绳，用人力加以控制。3.6.5钢筋笼需要分段吊入接长时，应注意不得使钢筋笼产生变形。下段钢筋笼入槽后.临时穿钢管搁置在导墙上，再焊接接长上段钢筋笼。钢筋笼吊入槽内时，吊点中心必须对准槽段中心，竖直缓慢放至设计标高，再用吊筋穿管搁置在导墙上。如果钢筋笼不能顺利地摄入槽内，应重新吊出，查明原因，采取相应措施加以解决，不得强行插入。3.6.6所有用于内部结构连续的预埋件、预埋钢筋等，应与钢筋笼焊牢固。3.7浇注水下混凝土。3.7.1混凝土配合比应符合下列要求：混凝土的实际配制强度等级应比设计强度等级高一级；水泥

46、用量不宜少于370kgm3；水灰比不应大于0.6；坍落度宜为1820cm，并应有一定的流动度保持率；坍落度降低至15cm的时间，一般不宜小于lh；扩散度宜为3438cm；凝土拌合物的含砂率不小于45%；混凝土的初凝时间，应能满足混凝土浇灌和接头施工工艺要求，一般不宜低于34h。3.7.2接头管和钢筋就位后，应检查沉渣厚度并在4h以内浇灌混凝土。浇灌混凝土必使用导管，其内径一般选用250mm，每节长度一般为2.02.5m。导管要求连接牢靠，接头用橡胶圈密封，防止漏水。导管接头若用法兰连接，应设锥形法兰罩，以防拔管时挂住钢筋。导管在使用前要注意认真检查和清理，使用后要立即将粘附在导管上的混凝土清除

47、干净。3.7.3在单元槽段较长时，应使用多根导管浇灌，导管内径与导管间距的关系一般是：导管内径为150mm，200mm，250mm时，其间距分别为2m、3m、34m，且距槽段端部均不得超过1.5m。为防止泥浆卷入导管内，导管在混凝土内必须保持适宜的埋置深度，一般应控制在24m为宜。在任何情况下，不得小于1.5m或大于6m。，3.7.4导管下口与槽底的间距，以能放出隔水栓和混凝土为度，一般比栓长100200mm。隔水栓应放在泥浆液面上。为防止粗骨料卡住隔水栓，在浇注混凝土前宜先灌入适量的水泥砂浆。隔水栓用铁丝吊住，待导管上口贮斗内混凝土的存量满足首次浇筑，导管底端能埋入混凝土中0.81.2m时，

48、才能剪断铁丝，继续浇筑。3.7.5混凝土浇灌应连续进行，槽内混凝土面上升速度一般不宜小于2mh，中途不得间歇。当混凝土不能畅通时，应将导管上下提动，慢提快放，但不宜超过300mm。导管不能作横向移动。提升导管应避免碰挂钢筋笼。3.7.6随着混凝土的上升，要适时提升和拆卸导管，导管底端埋入混凝土面以下一般保持24m。不宜大于6m，并不小于1m，严禁把导管底端提出混凝土上面。3.7.7在一个槽段内同时使用两根导管灌注混凝土时，其间距不应大于3.0m，导管距槽段端头不宜大于1.5m，混凝土应均匀上升，各导管处的混凝土表面的高差不宜大于0.3m，混凝土浇筑完毕，终浇混凝土面高程应高于设计要求0.30.

49、5m，此部分浮浆层以后凿去。3.7.8在浇灌过程中应随时掌握混凝土浇灌量，应有专人每30min测量一次导管埋深和管外混凝土标高。测定应取三个以上测点，用平均值确定混凝土上升状况，以决定导管的提拔长度。3.8接头施工3.8.1连续墙各单元槽段间的接头型式，一般常用的为半圆形接头型式。方法是在未开挖一侧的槽段端部先放置接头管，后放入钢筋笼，浇灌混凝土，根据混凝土的凝结硬化速度，徐徐将接头管拔出，最后在浇灌段的端面形成半圆形的接合面，在浇筑下段混凝土前，应用特制的钢丝刷子沿接头处上下往复移动数次，刷去接头处的残留泥浆，以利新旧混凝土的结合。3.8.2接头管一般用10mm厚钢板卷成。槽孔较深时，做成分

50、节拼装式组合管，各单节长度为6m、4m、2m不等，便于根据槽深接成合适的长度。外径比槽孔宽度小1020mm，直径误差在3mm以内。接头管表面要求平整光滑，连接紧密可靠，一般采用承插式销接。各单节组装好后，要求上下垂直。3.8.3接头管一般用起重机组装、吊放。吊放时要紧贴单元槽段的端部和对准槽段中心，保持接头管垂直并缓慢地插入槽内。下端放至槽底，上端固定在导墙或顶升架上。3.8.4提拔接头管宜使用顶升架(或较大吨位吊车)，顶升架上安装有大行程(12m)、起重量较大(50100t)的液压千斤顶两台，配有专用高压油泵。3.8.5提拔接头管必须掌握好混凝土的浇灌时间、浇灌高度、混凝土的凝固硬化速度，不

51、失时机地提动和拔出，不能过早、过快和过迟、过缓。如过早、过快，则会造成混凝土壁塌落；过迟、过缓，则由于混凝土强度增长，摩阻力增大，造成提拔不动和埋管事故。一般宜在混凝土开始浇灌后23h即开始提动接头管，然后使管子回落。以后每隔1520min提动一次，每次提起100200mm，使管子在自重下回落，说明混凝土尚处于塑性状态。如管子不回落，管内又没有涌浆等异常现象，宜每隔2030mm拔出0.51.0m，如此重复。在混凝土浇灌结束后58h内将接头管全部拔出。4、质量标准4.1地下连续墙均应设置导墙，导墙形式有预制及现浇两种，现浇导墙形状有“L”型或倒“L”型，可根据不同土质选用。4.2地下墙施工前宜先

52、试成槽，以检验泥浆的配比、成槽机的选型并可复核地质资料。4.3作为永久结构的地下连续墙，其抗渗质量标准可按现行国家标准地下防水工程施工质量验收规范GB50208执行。4.4地下墙槽段间的连接接头形式，应根据地下墙的使用要求选用，且应考虑施工单位的经验，无论选用何种接头，在浇注混凝土前，接头处必须刷洗干净，不留任何泥砂或污物。4.5地下墙与地下室结构顶板、楼板、底板及梁之间连接可预埋钢筋或接驳器(锥螺纹或直螺纹)，对接驳器也应按原材料检验要求，抽样复验。数量每500套为一个检验批，每批应抽查3件，复验内容为外观、尺寸、抗拉试验等。4.6施工前应检验进场的钢材、电焊条。己完工的导墙应检查其净空尺寸，墙面平整度与垂直度。检查泥浆用的仪器、泥浆循环系统应完好。地下连续墙应用商品混凝土。4.7施工中应检查成槽的垂直度、槽底的淤积物厚度、泥浆比重、钢筋笼尺寸、浇注导管位置、混凝土上升速度、浇注面标高、地下墙连接面的清洗程度、商品混凝土的坍落度、锁口管或接头箱的拔出时间及速度等。4.8成槽结束后应对成槽的宽度、深度及倾斜度进行检验，重要结构每段槽段都应检查，一