一客戶從南方某地區(qū)購買的懸輥二級管水泥管模具發(fā)現(xiàn)有以下質量問題：

1 水泥管模具的質量問題

（1）因水泥管模具外筋板設計布局不太合理，所以在使用過程中造成水泥管模具兩端筋板變形，將管模兩端的管模圈卡死，使管模拆卸困難，在卸管過程中無法避免對混凝土管本體的損害，造成缺邊掉角甚至有縱向裂縫等質量問題。

（2）有些焊縫因原制造廠家在制造時沒焊牢，所以經過上述懸輥制管和蒸汽養(yǎng)護工序后，局部焊縫開裂變形的現(xiàn)象比較多。

（3）原制造廠家選用M20的活節(jié)螺栓比較小，使用后發(fā)現(xiàn)有螺栓螺紋脫扣現(xiàn)象，特別是其活節(jié)螺栓活節(jié)部位的銷軸嚴格彎曲，如不及時更換，很容易發(fā)生螺栓銷軸脫銷的嚴重事故。

2 水泥管模具的結構分析

（1）首先對從南方某地區(qū)購買的懸輥制管二級管水泥管模具（內徑為1500mm，外徑為1800mm，長2000mm）進行結構分析，此管模主要是由兩個外徑為1800mm，厚80mm的管模圈為內襯，將8mm厚的鋼板卷成內徑1800mm長約2080mm的圓筒，此圓筒在直徑處切為兩半，用間距大約相同8個M20的活節(jié)螺栓將兩個半圓筒連接成為一個整圓筒；在此管模圓筒外縱軸向表面（長約2080mm）上，以間距2080/6=347mm設置7個圓環(huán)立筋板，其中中間5個由14mm厚，內、外徑之差為110mm的鋼板制成的圓環(huán)，而兩端是由16mm厚，內、外直徑之差約為130mm的鋼板制成的圓環(huán)組成；而且此兩端16mm厚的圓環(huán)立筋板的內圓弧插卡在管模圈外圓弧中間寬約20mm的槽內，使管模圈在管模兩端定位。

需要說明的是：（用于定位的）管模圈外圓弧中間凹槽與管模兩端圓環(huán)立筋板內圓弧插卡的配合間隙，無論其縱軸向和橫徑向之間隙大小如何，都不是管模圈拆卸困難的主要原因，當其間隙太大時，會造成管模圈定位不牢靠，容易引起產品質量問題和管模圈脫離管模危險事故的發(fā)生。

在此管模圓筒外表面橫徑向，是以圓周每隔30°的角設置由14mm厚，寬110mm的長方形立筋板（12個），其中在設置有活節(jié)螺栓部位的長方形立筋板，是由20mm厚，寬約75mm的鋼板制成。

3 水泥管模具質量問題的原因分析

在實際制管工藝和工序過程中，水泥管模具承受各種大而復雜的應力，且有時用大錘敲打進行卸管，以及在水泥管模具上有立筋板與內徑1800mm的管模圓筒的焊接處，有焊接變形的痕跡。

所以，筆者認為，懸輥軸壓力在0.024MPa～0.3MPa范圍之間；而以8mm厚的鋼板卷成內徑1800mm長約2080mm的圓筒管模，是比較合適的，基本滿足剛度要求。圓筒外表面橫徑向，以圓周每隔30°的角設置14mm厚，110mm寬的長方形立筋板（12個），在（應力）強度上和（撓度）剛性上均是安全的。

在此圓筒外縱軸向表面（長約2080mm）上，以間距2080/6=347mm設置7個圓環(huán)立筋板，其中中間5個由14mm厚，內、外直徑之差為110mm鋼板制成的圓環(huán)，在（應力）強度上和（撓度）剛性上也均是安全的。

雖然在圓筒外縱軸向表面（長約2080mm）上的兩端，由16mm厚，內、外直徑之差約為130mm鋼板制成圓環(huán)立筋板，從計算數(shù)據上看，同樣在（應力）強度上和（撓度）剛性上均是安全的，但這與實際情況是相反的，即因管模外筋板設計布局不太合理，造成管模兩端立筋板變形，卡住管模圈難以拆卸。

這是因為在上述懸輥制管工序中離心力、主軸滾動壓力、振動力這三種力的共同作用下使喂入管模內的混凝土密實成型，在此過程中混凝土管模、管模圈和緊固螺栓承受著巨大的沖擊壓力和拉力。在懸輥制管工序完成后，混凝土管模、管模圈和緊固螺栓還承受著上述巨大沖擊壓力和拉力的殘余力；又由于受到在蒸汽養(yǎng)護工序中混凝土管本身混凝土強度硬化過程中的膨脹力，以及在進行蒸汽養(yǎng)護工序中混凝土管鋼模本身金屬熱脹冷縮的應力，因此殘余力、膨脹力和混凝土管模熱脹冷縮的應力同時作用在混凝土管模、管模圈和緊固螺栓上，特別是在管模上承受著各種很大而復雜的應力。

所以主要對管模圓筒外表面（長約2080mm）上所有立筋板，不論是縱軸向還是橫徑向均考慮進行改進。

4 水泥管模具質量問題的改進措施

考慮到如上所說水泥管模具兩端外立筋板的厚度16mm已經比較大，為了增加水泥管模具兩端外立筋板的剛性，再增加水泥管模具兩端外立筋板的厚度，也不能從根本上解決上述問題。

所以，在不大于以上計算應力值并小于以上撓度值的基礎上，對管模外筋板進行合理加密，盡力減少其變形量，同時盡力減少鋼模的厚度和鋼材的使用量。

對原來圓周每隔30°的角設置由14mm厚，110mm寬的長方形立筋板（12個），改為圓周每隔20°的角設置由8mm厚，110mm寬的長方形立筋板（18個）。

特別是靠近連接管模兩端橫（徑）向外立筋板部位的（軸）縱向立筋板再加密一倍，即此處改為圓周每隔10°的角設置由8mm厚，110mm寬的長方形立筋板（36個），這樣才有可能達到盡力減少其變形量的目的。

同時對管模圓筒外表面縱軸向設置的圓環(huán)立筋板，其中部的5個14mm厚的鋼板改為8mm厚的鋼板進行設備；對其兩端16mm厚的鋼板改為14mm厚的鋼板進行設置，這樣可合理地減少厚鋼板的用量，有利于降低成本。

5 結語

從以上計算結果可以看出，在（應力）強度上和（撓度）剛性上均更安全。從而驗證了上述改進方案是正確的，可以合理減少厚鋼板的使用量，有助于降低成本。

對有些焊縫因原制造廠家在制造時沒有焊牢的問題，在質量驗怍時要及時補焊修復，確保質量安全。

原制造廠家選用的M20活節(jié)螺栓比較小，因此改為M24活節(jié)螺栓，并加固了加強螺栓銷軸的連接部位，確保了質量安全。