[發明專利]制造穹頂結構單元的模具及其使用方法

在審

• 申請號: 201580080094.0
• 申請日: 2015-04-15
• 公開（公告）號: CN107735533A
• 公開（公告）日: 2018-02-23
• 發明（設計）人: 孫曉萍
• 申請（專利權）人: 孫曉萍
• 主分類號: E04B1/32
• 分類號: E04B1/32
• 代理公司: 深圳壹舟知識產權代理事務所(普通合伙)44331
• 代理人: 何凌,吳娟

技術領域

本公開涉及用于制作穹狀結構單元的模具和使用其的方法。

背景技術

類似于半球或空心上半球的結構通常稱為穹頂。由各種材料制成的穹頂結構具有很長的建筑世系。它們的普遍使用產生了許多類型和變化，例如洋蔥型穹頂、牛腿型穹頂、網格穹頂、橢圓形穹頂、多邊形穹頂、帆型穹頂、蝶形穹頂、傘形穹頂等。

應急避難所是為居民建造并且在人為或自然災害(例如火災、洪水、龍卷風或地震)期間或之后居住的結構。在例如龍卷風等某些災害中，幸存在很大程度上取決于應急避難所的機械強度和質量。市場上供應的能適用于個人使用的臨時應急避難所(例如廉價的帳篷)缺乏必要的強度、耐用的質量以及在自然災害期間幸存的環境適應性。克服臨時避難所的不足中的一些的應急避難所通常主要是為了其他目的所建造，例如學校、教堂、體育館等。它們造價更高且更難以建造、實際上并不為家庭所有并且在災情期間需要生存的人有時在附近找不到它們。

球形球或圓球是三維物體，其具有在三維空間中表征為正圓形幾何物體的球面。球面具有點集，其離空間中的指定點全部是相同距離，稱為球的半徑r。該指定點稱為球心。連接完全處于球上的兩個點的最短路徑是經過那些點的大圓的劣弧。在球上，大圓的弧的圓心角是半徑從弧的每端到球的中心所跨越的角度。球的平截面是圓形。球的大圓(也稱為大圓弧或黎曼圓)是球與經過該球的中心點的平面的交集，其與平面不需要經過中心的球的廣義圓相對。球可以被經過它的中心的任何平面分成兩個相等的半球。

球形球在許多方面都是獨特的。例如，與其他三維物體相比，球形球對于最小表面面積具有最大體積：球在包封指定體積的所有表面中具有最小表面面積并且它在具有指定表面面積的所有封閉表面中包封最大體積。

由于上面的原因，類似于半球的穹頂結構可以具有較低的構造材料消耗、較低成本、較高封閉空間供使用、較高結構強度和更好的安全性的益處。然而，構造穹頂結構是困難的，因為最大障礙之一是提供與半球的結構相似性。如此，對于預先制造的穹頂結構單元的模具可以解決該問題，并且可以在例如應急避難所、建造建筑物或玩具等領域中提供廣泛應用。

發明內容

本文公開用于制作穹頂結構單元的模具，其包括：第一模具件、第二模具件、第三模具件；該第三模具件配置成夾在第一與第二模具件之間并且與它們一起組裝；其中第一模具件、第二模具件和第三模具件的裝配件配置成形成模具腔；其中第三模具件包括多個側壁板；其中在第三模具件與第一和第二模具件一起組裝時，該多個側壁板與相同的球面垂直。

根據模具的實施例，第一模具件包括第一球面。

根據模具的實施例，多個側壁板中的每個包括與第一球面相符的端面。

根據模具的實施例，第二模具件包括第二球面。

根據模具的實施例，多個側壁板中的每個包括與第二球面相符的端面。

根據模具的實施例，模具腔的橫截面在形狀上是等邊三角形。

根據模具的實施例，模具腔的橫截面在形狀上是三角形。

根據模具的實施例，模具腔的橫截面在形狀上是等腰梯形。

根據模具的實施例，第三模具件包括三個或以上側壁板。

根據模具的實施例，模具進一步包括多個緊固件，其配置成使多個側壁板彼此聯接。

根據模具的實施例，模具進一步包括多個緊固件，其配置成使多個側壁板與第一模具件或第二模具件聯接來形成模具腔。

根據模具的實施例，多個側壁板包括多個直通孔。

根據模具的實施例，第二模具件包括用于與第三模具件聯接的多個定位孔。

根據模具的實施例，多個定位孔包括第一組的四個定位孔，其在第二球面的第一大圓的第一劣弧上。

根據模具的實施例，多個定位孔包括第二組的兩個定位孔，其在第二球面的第二大圓的第二劣弧上。

根據模具的實施例，模具進一步包括底座，其配置成支承第一、第二和第三模具件的裝配件。

根據模具的實施例，模具腔配置成用于收容模塑材料來制作穹頂結構單元。

根據模具的實施例，模具進一步包括注入孔，用于收容模塑材料進入模具腔內。

根據實施例，使用模具的方法包括：將多個側壁板組裝來形成第三模具件；將第二模具件和第三模具件組裝；將第一模具件與第二模具件和第三模具件一起組裝來形成第一級模具的模具腔；將模塑材料注入模具腔內；通過允許模塑材料成型來形成第一級穹頂結構的單元；打開第一級模具；提取第一級穹頂結構的單元。