CN104118047B - 陶瓷辊棒外支撑等静压成型方法及专用模具 - Google Patents

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CN104118047B CN201310332908.8A CN201310332908A CN104118047B CN 104118047 B CN104118047 B CN 104118047B CN 201310332908 A CN201310332908 A CN 201310332908A CN 104118047 B CN104118047 B CN 104118047B
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Abstract

本发明公开了一种陶瓷辊棒外支撑等静压成型方法，包括：在经过预先处理的陶瓷辊棒坯管的内壁置入柔性内模，在陶瓷辊棒坯管的外壁套上硬质外模；将密封塞分别塞入两端的柔性内模内壁，使柔性内模与硬质外模的内壁紧贴以密封陶瓷辊棒坯管；将装有成型模具的陶瓷辊棒坯管置入高压釜中进行等静压处理，其中，所述等静压的加压方式为由陶瓷辊棒坯管的内壁向外壁加压；将经过等静压处理的陶瓷辊棒坯管卸压脱模，并煅烧成成品。相应的，本发明还公开一种陶瓷辊棒外支撑等静压成型专用模具，包括柔性内模、硬质外模以及至少两个密封塞。采用本发明，所得的陶瓷辊棒不但致密度高、强度大，而且圆度和直线度好、外径一致，外表面不会产生轴向等压线。

Description

陶瓷辊棒外支撑等静压成型方法及专用模具
技术领域
本发明涉及陶瓷辊棒的加工制作技术领域，特别涉及一种陶瓷辊棒外支撑等静压成型方法及一种陶瓷辊棒外支撑等静压成型专用模具。
背景技术
目前，陶瓷辊棒生产过程中采用的是金属管内支撑等静压成型，其加压方式为由陶瓷辊棒坯管的外壁向内壁加压，这种方法生产出来的陶瓷辊棒致密度高、抗弯曲强度高、烧成收缩较小。但是它存在的缺点是陶瓷辊棒坯体与外模之间存在较大空隙，然而陶瓷辊棒坯体又不存在流动性，使得成品陶瓷辊棒表面会产生一条轴向的等压线，造成陶瓷辊棒的圆度差，陶瓷辊棒的外径也难以保持一致。
此外，还有采用内外双向等压定型的，国家知识产权局于2008年11月5日公开了《一种细长陶瓷管及其定性方法》，其公开号为CN 101298171 A。这种内外双向等压定型方法采用柔性内模和柔性外模，利用加压介质对陶瓷管的内外管壁进行双向加压定型，所生产出来的陶瓷辊棒致密度高，抗弯曲强度高，易脱模。但是高压釜中压力非常大，它采用的内模和外模都是柔性的，在高压成型时，柔性内模和柔性外模都不能提供支撑力，容易出现等压不均匀，使得陶瓷辊棒坯管难以保持直线摆放，导致所压出来的陶瓷辊棒坯管很容易变形，这样容易影响陶瓷辊棒坯管的直线度，陶瓷辊棒的外径也难以保持一致。
有鉴于此，提供一种陶瓷辊棒外支撑等静压成型方法及专用模具，以改善目前陶瓷辊棒外径不一，圆度不好和直线度差等技术上的不足已成为业内亟待解决的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种陶瓷辊棒外支撑等静压成型方法，所述成型方法成型效果好，所得的陶瓷辊棒不但致密度高、强度大，而且圆度和直线度好、外径一致，外表面不会产生轴向等压线。
本发明所要解决的技术问题还在于，提供一种上述陶瓷辊棒外支撑等静压成型方法专用的成型模具。
为达到上述技术效果，本发明提供了一种陶瓷辊棒外支撑等静压成型方法，包括：
在经过预先处理的陶瓷辊棒坯管的内壁置入柔性内模，在所述陶瓷辊棒坯管的外壁套上硬质外模；
将密封塞分别塞入两端的柔性内模内壁，使柔性内模与硬质外模的内壁紧贴以密封所述陶瓷辊棒坯管；
将装有成型模具的陶瓷辊棒坯管置入高压釜中进行等静压处理，其中，所述等静压的加压方式为由陶瓷辊棒坯管的内壁向外壁加压；
将经过等静压处理的陶瓷辊棒坯管卸压脱模，并煅烧成成品。
作为上述方案的改进，所述柔性内模为橡胶内模；所述硬质外模为金属外模。
作为上述方案的改进，所述柔性内模、硬质外模的管壁壁厚大于或等于1mm；所述柔性内模、硬质外模的总长不低于1500mm。
作为上述方案的改进，所述陶瓷辊棒坯管的壁厚为3～15mm；
所述柔性内模的外直径小于陶瓷辊棒坯管的内直径0～15mm；
所述硬质外模的内直径大于陶瓷辊棒坯管的外直径0～8mm。
作为上述方案的改进，所述柔性内模、硬质外模和陶瓷辊棒坯管同轴。
作为上述方案的改进，所述陶瓷辊棒坯管经过预先处理的步骤，包括：
将陶瓷泥料通过直推式塑性挤出机挤制到金属管上，得到套设于金属管上的陶瓷辊棒坯管；
将陶瓷辊棒坯管和金属管一同置入干燥室中进行干燥处理；
将金属管从陶瓷辊棒坯管中拔出，得到经过预先处理的陶瓷辊棒坯管。
相应的，本发明还公开了一种陶瓷辊棒外支撑等静压成型专用模具，包括柔性内模、硬质外模以及至少两个密封塞，其中，所述柔性内模设于陶瓷辊棒坯管的内壁，所述硬质外模套在所述陶瓷辊棒坯管的外壁，所述至少两个密封塞分别塞入两端的柔性内模内壁，使柔性内模与硬质外模的内壁紧贴以密封所述陶瓷辊棒坯管。
作为上述方案的改进，所述柔性内模为橡胶内模；所述硬质外模为金属外模。
作为上述方案的改进，所述硬质外模为一体成型的空心金属管，或者由至少两个结合构件所组成的空心金属管。
作为上述方案的改进，所述柔性内模、硬质外模的管壁壁厚大于或等于1mm；所述柔性内模、硬质外模的总长不低于1500mm。
作为上述方案的改进，所述陶瓷辊棒坯管的壁厚为3～15mm；
所述柔性内模的外直径小于陶瓷辊棒坯管的内直径0～15mm；
所述硬质外模的内直径大于陶瓷辊棒坯管的外直径0～8mm。
作为上述方案的改进，所述柔性内模、硬质外模和陶瓷辊棒坯管同轴。
作为上述方案的改进，所述密封塞的一端设有锥面，中间设有通孔；所述密封塞采用橡胶制成。
实施本发明具有如下有益效果：
在涉及陶瓷辊棒的专业技术领域中，与现有技术相比，本发明将内支撑加压、内外双向加压改为外支撑加压，采用从陶瓷辊棒坯管的内壁向外壁加压的方式。陶瓷辊棒坯管内壁置入柔性内模，外壁则套上硬质外模，加压介质从密封塞的中间的通孔进入，充盈柔性内模。在高压的条件下，加压介质从陶瓷辊棒坯管的内壁向外壁加压，此时硬质外模可以提供稳定的支撑力，在硬质外模的限制作用下，陶瓷辊棒坯管可以保持直线，有利于提高陶瓷辊棒的圆度和直线度，保证陶瓷辊棒外径的一致性，消除了现有陶瓷辊棒外表面的轴向等压线，并且避免产生大小头的问题。
并且，经过等静压处理的陶瓷辊棒坯管致密度高、强度大、均匀性好，这样大大降低了半成品的破损率和烧成收缩，提高了产品的合格率。此外，本发明所采用的模具和工序简单，工作效率高，容易满足规模化生产的需要。
附图说明
图1是本发明一种陶瓷辊棒外支撑等静压成型方法的流程图；
图2是本发明一种陶瓷辊棒外支撑等静压成型方法的又一流程图；
图3是本发明一种陶瓷辊棒外支撑等静压成型专用模具的结构示意图；
图4是本发明成型专用模具第一实施例中硬质外模的结构示意图；
图5是本发明成型专用模具第二实施例中硬质外模的结构示意图；
图6是本发明成型专用模具第三实施例中硬质外模的结构示意图；
图7是本发明成型专用模具第四实施例中硬质外模的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。
参见图1，图1提供了一种陶瓷辊棒外支撑等静压成型方法的流程图，包括：
S101，在经过预先处理的陶瓷辊棒坯管的内壁置入柔性内模，在所述陶瓷辊棒坯管的外壁套上硬质外模。
所述柔性内模优选采用橡胶内模，利用橡胶内模的耐油性能，更好地实现外支撑加压成型。需要说明的是，所述柔性内模还可以采用其他柔性材料制成，例如软性塑料。具体的，所述柔性内模可以选用TPU(热塑性聚氨酯弹性体，Thermoplastic polyurethane)、TPE(热塑性弹性体，ThermoplasticElastomer)、TPR(热塑性橡胶，Thermoplastic Rubber)、TPV(热塑性硫化橡胶，Thermoplastic Vulcanizate)、CPE(氯化聚乙烯，ChlorinatedPolyethylene)等，其实施方式并不限于本发明所举实施例。
所述硬质外模优选采用金属外模，金属外模的硬度大，在等静压处理中可以更好的提供稳定支撑力，使陶瓷辊棒坯管在接受高压时能够保持较好的圆度和直线度，使得陶瓷辊棒坯管外径一致。其中，所述金属外模可以选用不锈钢管、铝管、铜管等，但不限于此。需要说明的是，所述硬质外模还可以其他硬质材料制成，例如陶瓷、硬塑料等，其实施方式并不限于本发明所举实施例。
优选的，所述柔性内模、硬质外模的管壁壁厚大于或等于1mm，更佳的，所述柔性内模、硬质外模的管壁壁厚为1～5mm。若柔性内模、硬质外模的管壁壁厚太大，则增加成型模具的重量，不利于工人操作，导致生产成本的提高；若柔性内模、硬质外模的管壁壁厚太小，成型模具则容易破损，导致后续工序(等静压处理)易发生漏油事故，影响陶瓷辊棒的成型。
优选的，所述柔性内模、硬质外模的总长不低于1500mm。更佳的，所述柔性内模、硬质外模的总长为1500～8000mm。
优选的，所述陶瓷辊棒坯管的壁厚为3～15mm。需要说明的是，本发明陶瓷辊棒坯管的壁厚为3～15mm仅仅是其中一种优选的实施形式，在不脱离本发明原理的前提下，所述陶瓷辊棒坯管的壁厚还可以根据实际需要做出调整。
优选的，所述柔性内模的外直径小于陶瓷辊棒坯管的内直径0～15mm，更佳的，所述柔性内模的外直径小于陶瓷辊棒坯管的内直径6～12mm。最佳的，所述柔性内模的外直径小于陶瓷辊棒坯管的内直径9～12mm。若柔性内模的外直径太小，即柔性内模的外直径小于陶瓷辊棒坯管的内直径15mm以上，由于陶瓷辊棒坯管具有塑性，在液压成型时，加压介质对陶瓷辊棒坯管压得不完全，导致成型不均匀；若柔性内模的外直径太大，即柔性内模的外直径小于陶瓷辊棒坯管的内直径0～1mm以下时，则装模困难，难以操作，工艺复杂。
优选的，所述硬质外模的内直径大于陶瓷辊棒坯管的外直径0～8mm。更佳的，所述硬质外模的内直径大于陶瓷辊棒坯管的外直径2～6mm。若硬质外模的内直径太小，即硬质外模的内直径大于陶瓷辊棒坯管的外直径0～2mm以下，则装模困难，难以操作，工艺复杂；若硬质外模的内直径太大，即硬质外模的内直径大于陶瓷辊棒坯管的外直径8mm以上，由于陶瓷辊棒坯管具有塑性，在液压成型时，陶瓷辊棒坯管容易发生裂纹，损耗增多。
更佳的，所述柔性内模、硬质外模和陶瓷辊棒坯管同轴，内模、外模和坯管处于同一轴线上，有利于均匀成型，提高陶瓷辊棒的致密度和强度，还可以提高陶瓷辊棒的直线度和圆度，保证成品的外观。
需要说明的是，所述经过预先处理的陶瓷辊棒坯管可以经过不同的预处理及挤出工序，例如直推式塑性挤出或者真空螺旋挤出等，从而得到陶瓷辊棒坯管，其中，所述陶瓷辊棒坯管的水分优选控制在0.5～8.0％，陶瓷辊棒坯管的壁厚优选控制为3～15mm。更佳的，所述陶瓷辊棒坯管的水分控制在1.5～2.5％，陶瓷辊棒坯管的壁厚控制为5～8mm。
S102，将密封塞分别塞入两端的柔性内模内壁，使柔性内模与硬质外模的内壁紧贴以密封所述陶瓷辊棒坯管。
所述密封塞的一端设有锥面，中间设有通孔。设有锥面的一端朝内，将两个密封塞分别塞入两端的柔性内模内壁，使柔性内模与硬质外模紧密接触，防止加压介质与陶瓷辊棒坯管直接接触。
所述密封塞优选采用橡胶制成，其作用是为了使柔性内模与硬质外模紧密接触，防止加压介质与陶瓷辊棒坯管直接接触。
S103，将装有成型模具的陶瓷辊棒坯管置入高压釜中进行等静压处理，其中，所述等静压的加压方式为由陶瓷辊棒坯管的内壁向外壁加压。其中，所述加压介质为油或水；所述加压压力为50～350MPa。更佳的，所述加压介质为油，加压压力为80～250MPa。
经过等静压处理的陶瓷辊棒坯管致密度高、强度大、均匀性好，这样大大降低了半成品的破损率和烧成收缩，提高了产品的合格率。
S104，将经过等静压处理的陶瓷辊棒坯管卸压脱模，并煅烧成成品。其中，所述烧成温度为1530～1650℃，烧成时间为22～36小时。更佳的，所述烧成温度为1570～1600℃，烧成时间为24～30小时。
需要说明的是，陶瓷辊棒坯管在煅烧成成品过程中，还可进行保温处理，例如，在最高烧成温度保温4～9小时。
参见图2，图2提供了一种陶瓷辊棒外支撑等静压成型方法的又一流程图，包括：
S201，将陶瓷泥料通过直推式塑性挤出机挤制到金属管上，得到套设于金属管上的陶瓷辊棒坯管。其中，陶瓷辊棒坯管的壁厚控制为3～15mm，更佳的，陶瓷辊棒坯管的壁厚控制为5～8mm。
所述金属管作为内支撑，起到一个支承的作用，保证坯体不易变形。优选的，所述金属管与陶瓷辊棒坯管同轴。
需要说明的是，所述金属管可以根据陶瓷辊棒的需要设置为多种不同形状，以配合成型使用，例如金属管可以为但不限于为环形，空心三角形、空心矩形、空心正方形、空心菱形、空心六边形。金属管的多样化设计对于生产内壁各种异型的陶瓷辊棒非常有帮助，而且提高了陶瓷辊棒的常温和高温强度以及热稳定性，迎合了目前瓷砖向着超大方向发展的趋势。
S202，将陶瓷辊棒坯管和金属管一同置入干燥室中进行干燥处理。其中，陶瓷辊棒坯管的水分控制在0.5～8.0％，更佳的，所述陶瓷辊棒坯管的水分控制在1.5～2.5％。
干燥后陶瓷辊棒坯管与金属管存在0.5～1.0mm空隙，更易拔管。
S203，将金属管从陶瓷辊棒坯管中拔出，得到经过预先处理的陶瓷辊棒坯管。
S204，在经过预先处理的陶瓷辊棒坯管的内壁置入柔性内模，在所述陶瓷辊棒坯管的外壁套上硬质外模。
所述柔性内模优选采用橡胶内模，利用橡胶内模的耐油性能，更好地实现外支撑加压成型。所述硬质外模优选采用金属外模，金属外模的硬度大，在等静压处理中可以更好的提供稳定支撑力，其中所述金属外模可以选用不锈钢管、铝管等，但不限于此。更佳的，所述柔性内模、硬质外模和陶瓷辊棒坯管同轴。
S205，将密封塞分别塞入两端的柔性内模内壁，使柔性内模与硬质外模的内壁紧贴以密封所述陶瓷辊棒坯管。
所述密封塞优选采用橡胶制成，其作用是为了使柔性内模与硬质外模紧密接触，防止加压介质与陶瓷辊棒坯管直接接触。
S206，将装有成型模具的陶瓷辊棒坯管置入高压釜中进行等静压处理，其中，所述等静压的加压方式为由陶瓷辊棒坯管的内壁向外壁加压。其中，所述加压介质为油或水；所述加压压力为50～350MPa。
S207，将经过等静压处理的陶瓷辊棒坯管卸压脱模，并煅烧成成品。其中，所述烧成温度为1530～1650℃，烧成时间为22～36小时。
需要说明的是，图2所示步骤S204至S207与图1所示步骤S101至S104分别相同，在此不再赘述。
相应的，参见图3至图7，本发明公开了一种陶瓷辊棒外支撑等静压成型专用模具，包括柔性内模1、硬质外模2以及至少两个密封塞3，其中，所述柔性内模1设于陶瓷辊棒坯管4的内壁，所述硬质外模2套在所述陶瓷辊棒坯管4的外壁，所述至少两个密封塞3分别塞入两端的柔性内模1内壁，使柔性内模1与硬质外模2的内壁紧贴以密封所述陶瓷辊棒坯管4。
所述柔性内模1优选采用橡胶内模，利用橡胶内模的耐油性能，更好地实现外支撑加压成型。需要说明的是，所述柔性内模1还可以采用其他柔性材料制成，例如软性塑料。具体的，所述柔性内模1可以选用TPU(热塑性聚氨酯弹性体，Thermoplastic polyurethane)、TPE(热塑性弹性体，ThermoplasticElastomer)、TPR(热塑性橡胶，Thermoplastic Rubber)、TPV(热塑性硫化橡胶，Thermoplastic Vulcanizate)、CPE(氯化聚乙烯，ChlorinatedPolyethylene)等，其实施方式并不限于本发明所举实施例。
所述硬质外模2优选采用金属外模，金属外模的硬度大，在等静压处理中可以更好的提供稳定支撑力，使陶瓷辊棒坯管在接受高压时能够保持较好的圆度和直线度，使得陶瓷辊棒坯管外径一致。其中，所述金属外模可以选用不锈钢管、铝管、铜管等，但不限于此。需要说明的是，所述硬质外模2还可以其他硬质材料制成，例如陶瓷、硬塑料等，其实施方式并不限于本发明所举实施例。
优选的，所述柔性内模1、硬质外模2的管壁壁厚大于或等于1mm，更佳的，所述柔性内模1、硬质外模2的管壁壁厚为1～5mm。若柔性内模1、硬质外模2的管壁壁厚太大，则增加成型模具的重量，不利于工人操作，导致生产成本的提高；若柔性内模1、硬质外模2的管壁壁厚太小，成型模具则容易破损，导致后续工序(等静压处理)易发生漏油事故，影响陶瓷辊棒的成型。
优选的，所述柔性内模1、硬质外模2的总长不低于1500mm。更佳的，所述柔性内模1、硬质外模2的总长为1500～8000mm。
优选的，所述陶瓷辊棒坯管4的壁厚为3～15mm。需要说明的是，本发明陶瓷辊棒坯管4的壁厚为3～15mm仅仅是其中一种优选的实施形式，在不脱离本发明原理的前提下，所述陶瓷辊棒坯管4的壁厚还可以根据实际需要做出调整。
优选的，所述柔性内模1的外直径小于陶瓷辊棒坯管4的内直径0～15mm，更佳的，所述柔性内模1的外直径小于陶瓷辊棒坯管4的内直径6～12mm。最佳的，所述柔性内模1的外直径小于陶瓷辊棒坯管4的内直径9～12mm。若柔性内模1的外直径太小，即柔性内模1的外直径小于陶瓷辊棒坯管4的内直径15mm以上，由于陶瓷辊棒坯管具有塑性，在液压成型时，加压介质对陶瓷辊棒坯管4压得不完全，导致成型不均匀；若柔性内模1的外直径太大，即柔性内模1的外直径小于陶瓷辊棒坯管4的内直径0～1mm以下时，则装模困难，难以操作，工艺复杂。
优选的，所述硬质外模2的内直径大于陶瓷辊棒坯管4的外直径0～8mm。更佳的，所述硬质外模2的内直径大于陶瓷辊棒坯管4的外直径2～6mm。若硬质外模2的内直径太小，即硬质外模2的内直径大于陶瓷辊棒坯管4的外直径0～2mm以下，则装模困难，难以操作，工艺复杂；若硬质外模2的内直径太大，即硬质外模2的内直径大于陶瓷辊棒坯管4的外直径8mm以上，由于陶瓷辊棒坯管具有塑性，在液压成型时，陶瓷辊棒坯管容易发生裂纹，损耗增多。
所述密封塞3的一端设有锥面31，中间设有通孔32。设有锥面31的一端朝内，将两个密封塞3分别塞入两端的柔性内模1内壁，使柔性内模1与硬质外模2紧密接触，防止加压介质与陶瓷辊棒坯管4直接接触。
所述密封塞3优先采用橡胶制成，但不限于此。密封塞3利用橡胶的耐油性能，更好地实现外支撑加压成型。
陶瓷辊棒坯管4内壁置入柔性内模1，外壁则套上硬质外模2，加压介质从密封塞3的中间的通孔进入，充盈柔性内模1。在高压的条件下，加压介质从陶瓷辊棒坯管4的内壁向外壁加压，此时硬质外模2可以提供稳定的支撑力，在硬质外模2的限制作用下，陶瓷辊棒坯管4可以保持直线，有利于提高陶瓷辊棒的圆度和直线度，保证陶瓷辊棒外径的一致性，消除了现有陶瓷辊棒外表面的轴向等压线，并且避免产生大小头的问题。
进一步，所述柔性内模1、硬质外模2可以根据陶瓷辊棒的需要设置为多种不同形状，以配合成型使用。例如，柔性内模1、硬质外模2的截面可以为但不限于为环形，空心三角形、空心矩形、空心正方形、空心菱形、空心六边形。柔性内模1、硬质外模2的多样化设计对于生产各种常规型或异型的陶瓷辊棒非常有帮助，尤其是硬质外模2的外形设计，有利于陶瓷辊棒坯管的定型。而且，此设计方案还提高了陶瓷辊棒的常温和高温强度以及热稳定性，迎合了目前瓷砖向着超大方向发展的趋势。优选的，所述柔性内模1、硬质外模2的截面为环形、空心正多边形。
进一步，所述硬质外模2可以为一体成型的空心金属管，或者由至少两个结合构件所组成的空心金属管。优选的，所述硬质外模2为至少两个结合构件所组成的空心金属管，更佳的，所述硬质外模2为至少两个对称的结合构件所组成的空心金属管。采用此结构，硬质外模2更容易拆卸安装，使用方便，有利于提高工作效率。
总之，本发明所采用的陶瓷辊棒外支撑等静压成型专用模具结构简单，操作方便，工作效率高，容易满足规模化生产的需要。
以下以具体实施例进一步说明本发明
第一实施例
称量制造陶瓷辊棒坯料所需的原料粘土34％，氧化铝23％，硅酸锆8％，刚玉砂35％，将所述原料放入球磨机中进行球磨2小时，得到浆料；将所述经过球磨的浆料倒入浆池，用强力搅拌机进行充分搅拌后得到泥浆；将所述泥浆输送到喷雾干燥塔中进行喷雾造粒处理，得到坯料；将粘结剂羧甲基纤维素2％加入到所述坯料中，混合后加入水，在强力搅拌机中搅拌成泥料，所述泥料的水分控制在13.5～14.5％；将所述泥料通过直推式炼泥机进行炼泥，得到泥条；将所述泥条通过直推式塑性挤出机中挤出成型，得到套设于金属管之上的陶瓷辊棒坯管，其中陶瓷辊棒坯管的直径为61mm；将陶瓷辊棒坯管和金属管一同进行干燥处理。干燥后，将金属管从陶瓷辊棒坯管中拔出。
在陶瓷辊棒坯管的内壁置入柔性内模，在外壁套上硬质外模，再将密封塞分别塞入两端的柔性内模内壁，使柔性内模与硬质外模的内壁紧贴以密封所述陶瓷辊棒坯管。其中，参见图4，柔性内模选用橡胶内模，硬质外模选用金属(不锈钢)外模，密封塞选用橡胶密封塞；柔性内膜的壁厚为2mm、外径为42mm、长为6000mm；硬质外模2的壁厚为2mm、内径为63mm、长为6000mm；硬质外模2为环形金属管。
将装有成型模具的陶瓷辊棒坯管置入高压釜中、在250Mpa的压力下进行等静压工艺处理，由陶瓷辊棒坯管的内壁向外壁加压。等静压工艺处理后，打开高压釜取出整个装置组件，脱去柔性内模、硬质外模以及密封塞，将卸压脱模后的陶瓷辊棒坯管进入窑炉在1600℃温度下进行烧成，烧成周期为26小时，得到陶瓷辊棒成品。
第二实施例
与第一实施例不同的是，参见图5，本实施例中的柔性内模选用橡胶内模，硬质外模选用金属(铝)外模，密封塞选用橡胶密封塞；陶瓷辊棒坯管的直径为56mm；柔性内膜的壁厚为2mm、外径为38mm、长为3800mm；硬质外模2的壁厚为2mm、内径为58mm、长为3800mm；硬质外模2为环形金属管，并且由对称的两个截面为半圆的结合构件组成。其余工艺方法和步骤与第一实施例相同。
第三实施例
与第一实施例不同的是，参见图6，本实施例中的柔性内模选用橡胶内模，硬质外模选用陶瓷外模，密封塞选用橡胶密封塞；陶瓷辊棒坯管的直径为50mm；柔性内膜的壁厚为1mm、外径为32.5mm、长为2500mm；硬质外模2的壁厚为2mm、内径为52.5mm、长为2500mm；硬质外模2为环形陶瓷管，并且由对称的三个截面为弧形的结合构件组成。其余工艺方法和步骤与第一实施例相同。
第四实施例
与第一实施例不同的是，参见图7，本实施例中的柔性内模选用塑料内模，硬质外模选用金属(铜)外模，密封塞选用塑料密封塞；陶瓷辊棒坯管的直径为45mm；柔性内膜的壁厚为1mm、外径为27mm、长为1500mm；硬质外模2的壁厚为3mm、内径为47mm、长为1500mm；硬质外模2采用一体成型的正六边形金属管。其余工艺方法和步骤与第一实施例相同。
表一为本发明第一实施例至第四实施例陶瓷辊棒，以及现有技术生产的陶瓷辊棒的性能对比结果：
综上所述，实施本发明具有如下有益效果：
在涉及陶瓷辊棒的专业技术领域中，与现有技术相比，本发明将内支撑加压、内外双向加压改为外支撑加压，采用从陶瓷辊棒坯管的内壁向外壁加压的方式。陶瓷辊棒坯管内壁置入柔性内模，外壁则套上硬质外模，加压介质从密封塞的中间的通孔进入，充盈柔性内模。在高压的条件下，加压介质从陶瓷辊棒坯管的内壁向外壁加压，此时硬质外模可以提供稳定的支撑力，在硬质外模的限制作用下，陶瓷辊棒坯管可以保持直线，有利于提高陶瓷辊棒的圆度和直线度，保证陶瓷辊棒外径的一致性，消除了现有陶瓷辊棒外表面的轴向等压线，并且避免产生大小头的问题。
并且，经过等静压处理的陶瓷辊棒坯管致密度高、强度大、均匀性好，这样大大降低了半成品的破损率和烧成收缩，提高了产品的合格率。此外，本发明所采用的模具和工序简单，工作效率高，容易满足规模化生产的需要。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (13)

1.一种陶瓷辊棒外支撑等静压成型方法，其特征在于，包括：
在经过预先处理的陶瓷辊棒坯管的内壁置入柔性内模，在所述陶瓷辊棒坯管的外壁套上硬质外模；
将密封塞分别塞入两端的柔性内模内壁，使柔性内模与硬质外模的内壁紧贴以密封所述陶瓷辊棒坯管；
将装有成型模具的陶瓷辊棒坯管置入高压釜中进行等静压处理，其中，所述等静压的加压方式为由陶瓷辊棒坯管的内壁向外壁加压；
将经过等静压处理的陶瓷辊棒坯管卸压脱模，并煅烧成成品。
2.如权利要求1所述的成型方法，其特征在于，所述柔性内模为橡胶内模；所述硬质外模为金属外模。
3.如权利要求2所述的成型方法，其特征在于，所述柔性内模、硬质外模的管壁壁厚大于或等于1mm；所述柔性内模、硬质外模的总长不低于1500mm。
4.如权利要求2所述的成型方法，其特征在于，所述陶瓷辊棒坯管的壁厚为3~15mm；
所述柔性内模的外直径小于陶瓷辊棒坯管的内直径0~15mm；
所述硬质外模的内直径大于陶瓷辊棒坯管的外直径0~8mm。
5.如权利要求1~4任一项所述的成型方法，其特征在于，所述柔性内模、硬质外模和陶瓷辊棒坯管同轴。
6.如权利要求5所述的成型方法，其特征在于，所述陶瓷辊棒坯管经过预先处理的步骤，包括：
将陶瓷泥料通过直推式塑性挤出机挤制到金属管上，得到套设于金属管上的陶瓷辊棒坯管；
将陶瓷辊棒坯管和金属管一同置入干燥室中进行干燥处理；
将金属管从陶瓷辊棒坯管中拔出，得到经过预先处理的陶瓷辊棒坯管。
7.一种陶瓷辊棒外支撑等静压成型专用模具，其特征在于，包括柔性内模、硬质外模以及至少两个密封塞，其中，所述柔性内模设于陶瓷辊棒坯管的内壁，所述硬质外模套在所述陶瓷辊棒坯管的外壁，所述至少两个密封塞分别塞入两端的柔性内模内壁，使柔性内模与硬质外模的内壁紧贴以密封所述陶瓷辊棒坯管。
8.如权利要求7所述的成型专用模具，其特征在于，所述柔性内模为橡胶内模；所述硬质外模为金属外模。
9.如权利要求7所述的成型专用模具，其特征在于，所述硬质外模为一体成型的空心金属管，或者由至少两个结合构件所组成的空心金属管。
10.如权利要求7、8或9所述的成型专用模具，其特征在于，所述柔性内模、硬质外模的管壁壁厚大于或等于1mm；所述柔性内模、硬质外模的总长不低于1500mm。
11.如权利要求7、8或9所述的成型专用模具，其特征在于，所述陶瓷辊棒坯管的壁厚为3~15mm；
所述柔性内模的外直径小于陶瓷辊棒坯管的内直径0~15mm；
所述硬质外模的内直径大于陶瓷辊棒坯管的外直径0~8mm。
12.如权利要求7所述的成型专用模具，其特征在于，所述柔性内模、硬质外模和陶瓷辊棒坯管同轴。
13.如权利要求7所述的成型专用模具，其特征在于，所述密封塞的一端设有锥面，中间设有通孔；
所述密封塞采用橡胶制成。
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