CN104534942B - 一种烟花筒体制备方法以及生产设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种烟花筒体制备方法以及生产设备。其中，烟花筒体制备方法，其特征在于：包括以下步骤：a、制备原料，所述原料包括植物纤维、填料以及凝结硬化材料，其中所述凝结硬化材料采用气硬性胶凝材料、水硬性胶凝材料二者其中之一或二者的混合物；b、将原料装入成型模具中；c、对成型模具内的原料通过20KHZ-50KHZ超声波施加高频振动，于此同时，成型模具的上模和下模配合，施加2t-8t的压力挤压原料，原料挤压成型为烟花筒体基本成品；d、将烟花筒体基本成品从成型模具中取出。上述烟花筒体制备方法，从而减小原料在模具内的成型时间，提高出模品质，并降低水分含量，减小后期干燥时间，从而减小产品的生产周期，提高产品的生产效率。

Description

一种烟花筒体制备方法以及生产设备

技术领域

本发明涉及一种烟花筒体制备方法以及生产设备。

背景技术

传统的烟花外筒是以手工制作为主，主要原材料是纸张。其制作方法是：裁纸、上胶、滚筒、修边、干燥、捆筒、封端、钻孔、插引线等。目前，这种传统的生产方法仍是烟花外筒的最主要的生产方式。以上方式的缺点在于工序多、加工效率低、生产时间长，同时需要耗费大量的纸张和胶水。

为克服传统烟花外筒的效率低下，行业内人士开发了很多新的制造方法：

申请号为：200710034745.X，专利名称为：一种烟花外壳的中国专利申请，公开了一种烟花外壳的生产方法,将废纸、稻草、芦苇、麦梗带纤维的材料,经过浸泡回软后,带水粉碎成80-100目粉浆,直接加入到自制机器中,经过扩孔、挤压(一台机器中自动完成)工序,生产出圆形带底烟花外壳,自然干燥即可。该发明通过产品一次成型,无需封底，产品尺寸精度高。但是该方法成型过程中，单纯通过挤压成型，要使得挤压烟花筒体基本成品保持一定的牢固程度，必须保持很长的挤压时间，并且产品的水分含量较多，采用自然干燥，所需的干燥时间也较长，因此生产周期较长，生产效率较低。

申请号为：201310166825.6，专利名称为：机械化液压模具高温成型烟花外筒及其制造工艺的中国专利申请公开了一种机械化液压模具高温成型烟花外筒的制造工艺，包括以下步骤：第一步：和料：采用和料机将原料混合后用搅拌机加适量常温开水搅拌；第二步：高温液压模具成型：按照第一步和料好的原料，用分料板倒入油压机的油压模具型腔内，油压机合模，同时导热油炉将导热油送入油压机模具中循环加热，使模具内温度为120-320度，直至模具外无水蒸汽冒出，最后油压机将模具打开并用分料板将模具上的产品取出。本制造工艺相对手工生产，工序少，可流水线生产。但是本制造工艺成型过程中，虽然采用导热油加热模具，加快产品的定型速度，加快水分的蒸发，减少了后期干燥的时间，但是导热油管需要集成在模具上，导致模具结构复杂，而且高温环境，导致材料热涨，对模具的精度影响较大，也不利于模具的使用寿命。

申请号为：201210433890.6，专利名称为：一种烟花燃放筒体及其制作方法的中国专利申请公开了一种烟花燃放筒体及其制作方法，包括下述步骤：第一步：粉煤灰、石灰、石膏磨细过筛按烟花燃放筒体制作的组份配比取粉煤灰、石灰、石膏一起置入球磨机内磨细并过筛；第二步：搅拌混合浆按设计的烟花燃放筒体制作的组份配比取水泥、丝状纤维、铝粉与磨细过筛后的粉煤灰、石灰、石膏一起加水搅拌成混合浆；第三步：混合浆浇注将搅拌好的混合浆浇注到预先固定好的烟花筒体模具的模腔内；第四步：发气初凝静待模腔内混合浆置入初养窒内发气初凝；第五步：脱模、修切余料初凝后的坯体脱去模腔、模具，按烟花燃放筒体所需产品标准尺寸修切余料；第六步：蒸压养护将修切好的坯体放入蒸压釜内蒸压养护；第七步：产品表层上涂料将蒸压养护后的产品冷却后涂上表层涂料，即制得本发明烟花烟花燃放筒体。采用本制作方法的过程中，需要将坯体放入蒸压釜内蒸压养护，此工序耗费时间较长，而且脱模过程中，由于配体的牢固程度较差，水分含量较多，因此容易在脱模过程中，存在破损的可能。

申请号为：200820052952.8，专利名称为：用于生产一次成型的烟花筒体的设备的中国专利申请公开了一种用于生产一次成型的烟花筒体的设备,该设备包括机架、驱动缸、顶杆、振动机、振动板、型芯固定框、脱模板,其中顶杆靠驱动缸驱动作上下垂直运动,振动板安装在机架上,型芯固定框固定在振动板上,脱模板放入型芯固定框底部,顶杆穿过振动板和型芯固定框的底板作用于脱模板使脱模板能向上移动顶出型芯固定框中的烟花筒体。该实用新型对烟花筒体的整个制造过程都是通过机械化完成的,因此工作效率相对较高。但是，采用本设备进行生产的过程中，由于采用振动板带动型芯固定框振动，从而实现型芯固定框内的原料振动，频繁的机械振动对设备的精度影响较大，模具的磨损也较为严重，影响模具的脱模以及模具使用寿命。由于原料中混杂有水分，因此烟花筒体出模前需要较长挤压定型时间，才能保证出模前的结实程度，从而保证产品成功脱模，出模后还需要较长时间用来干燥产品，因此整个生产过程，时间耗费较长。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种烟花筒体制备方法。本烟花筒体制备方法可以在烟花筒体生产过程中，减小原料在模具内的成型时间，提高出模品质，并降低水分含量，减小后期干燥时间，从而减小产品的生产周期，提高产品的生产效率。

本发明目的之二是提供一种烟花筒体生产设备。本烟花筒体生产设备可实现上述烟花筒体制备方法，从而减小原料在模具内的成型时间，提高出模品质，并降低水分含量，减小后期干燥时间，从而减小产品的生产周期，提高产品的生产效率。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：

一种烟花筒体制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

a.制备原料，所述原料包括植物纤维、填料以及凝结硬化材料，其中所述凝结硬化材料采用气硬性胶凝材料、水硬性胶凝材料二者其中之一或二者的混合物；

b.将原料装入成型模具中；

c.对成型模具内的原料通过20KHZ-50KHZ超声波施加高频振动，于此同时，成型模具的上模和下模配合，施加2t-8t的压力挤压原料，原料挤压成型为烟花筒体基本成品；

d.将烟花筒体基本成品从成型模具中取出。

本发明中所述的烟花筒体基本成品是指原料基本固化成型为烟花筒体形状并在脱模后不受外力或受较小外力的情况下仍能够保持形状不变。

上述过程中，对成型模具内的原料通过20KHZ-50KHZ超声波施加高频振动，原料在超声波的作用下产生高频振动，虽然振动的幅度很小，但是振动频率很高，因此会产生一定的热量，从而有助于蒸发原料携带的水分，由于水分含量在出模前即得到减少，产品可以在相对较短的时间内实现一定的强度，因此就减少了产品的在模具内的挤压成型时间，并且，由于水分含量较少，后期的干燥工序时间也相应减少，从而缩短了产品的生产周期；原料高频振动，使得原料不易与模具的内壁以及镶柱等部件粘结，产品脱模的过程更加顺畅，减小产品脱模过程中破损的可能；原料高频振动，使得原料中的成分之间接触增多，硬化反应的速度得到提高，减少了产品的成型时间；原料高频振动，使得原料中的颗粒的混合更加均匀，成型后产品各部分硬化的程度更加均匀，产品结构受力更加均匀，产品的强度得到一定程度的提高；夹杂在原料中的空气气泡，容易在超声波的作用下分散成更加体积更加小的气泡，气泡容易排出，使得产品更加密实，提高了产品的强度；抛弃了现有技术中，直接加热模具并通过模具传导热量至内部原料的加热方式，不仅简化了模具结构，降低模具制造成本1/6以上，而且，由于原料本身高频振动产生热量，模具本身的无需经受高温，模具寿命得到一定程度的提高；由于模具本身振动较小，而是直接驱动模具内部的原料振动，因此模具不会因为现有技术中长期剧烈振动带来模具的精度下降，模具磨损加剧的现象，本方法可以保证模具可以具有较长的使用寿命。

作为优选，成型模具包括模具架、上模以及下模，下模上设置有用于容纳原料的成型腔，下模上设置有用于向成型腔发送超声波的超声波振头，上模包括上模板以及用于驱动上模板上下活动的上模油缸，所述下模包括型腔体、开设在型腔体上的成型腔、设置在成型腔内的下模板以及用于驱动下模板在成型腔内上下活动的下模油缸，型腔体上固定有超声波振头，下模板的上表面固定有用于成型烟花筒体的发射孔的芯棒，成型烟花筒体过程中，成型腔内设置有用于承载原料的多孔垫板，所述多孔垫板开设有用于与芯棒逐一对应的芯棒孔，多孔垫板通过上述芯棒孔套设在芯棒上。

作为优选，烟花筒体包括一次性挤压成型的筒体、朝上开设的发射孔、设置在筒体底部的引线槽以及设置在引线槽上并连通至发射孔的引线孔。

作为优选，对成型模具内的原料通过25KHZ-30KHZ超声波施加高频振动，成型模具的上模和下模配合，施加3t-5t的压力挤压原料。

一种烟花筒体生产设备，其特征在于：该烟花筒体生产设备包括上料装置、下料装置、成型模具，其中，成型模具包括模具架、上模以及下模，下模上设置有用于容纳原料的成型腔，下模上设置有用于向成型腔发送超声波的超声波振头，上模包括上模板以及用于驱动上模板上下活动的上模油缸，所述下模包括型腔体、开设在型腔体上的成型腔、设置在成型腔内的下模板以及用于驱动下模板在成型腔内上下活动的下模油缸，型腔体上固定有超声波振头，下模板的上表面固定有用于成型烟花筒体的发射孔的芯棒，成型烟花筒体过程中，成型腔内设置有用于承载原料的多孔垫板，所述多孔垫板开设有用于与芯棒逐一对应的芯棒孔，多孔垫板通过上述芯棒孔套设在芯棒上。

通过上述结构的烟花筒体生产设备，可以实现上述烟花筒体制备方法，从而达到该方法可以实现的以下优点：对成型模具内的原料通过20KHZ-50KHZ超声波施加高频振动，原料在超声波的作用下产生高频振动，虽然振动的幅度很小，但是振动频率很高，因此会产生一定的热量，从而有助于蒸发原料携带的水分，由于水分含量在出模前即得到减少，产品可以在相对较短的时间内实现一定的强度，因此就减少了产品的在模具内的挤压成型时间，并且，由于水分含量较少，后期的干燥工序时间也相应减少，从而缩短了产品的生产周期；原料高频振动，使得原料不易与模具的内壁以及镶柱等部件粘结，产品脱模的过程更加顺畅，减小产品脱模过程中破损的可能；原料高频振动，使得原料中的成分之间接触增多，硬化反应的速度得到提高，减少了产品的成型时间；原料高频振动，使得原料中的颗粒的混合更加均匀，成型后产品各部分硬化的程度更加均匀，产品结构受力更加均匀，产品的强度得到一定程度的提高；夹杂在原料中的空气气泡，容易在超声波的作用下分散成更加体积更加小的气泡，气泡容易排出，使得产品更加密实，提高了产品的强度；抛弃了现有技术中，直接加热模具并通过模具传导热量至内部原料的加热方式，不仅简化了模具结构，降低模具制造成本1/6以上，而且，由于原料本身高频振动产生热量，模具本身的无需经受高温，模具寿命得到一定程度的提高；由于模具本身振动较小，而是直接驱动模具内部的原料振动，因此模具不会因为现有技术中长期剧烈振动带来模具的精度下降，模具磨损加剧的现象，本方法可以保证模具可以具有较长的使用寿命。

并且由于芯棒是直接固定在下模板上，下模板通过下模油缸驱动使其上下活动，芯棒随下模板上升到顶部，并插入多孔垫板的芯棒孔内，此时多孔垫板就可依靠芯棒实现定位，从而在下滑至成型腔底部的过程中，不会发生错位、移位，多孔垫板的侧壁不会与成型腔的内壁形成干涉，从而可以顺畅地下滑至成型腔的底部，同理，脱模过程中，多孔垫板随上模板上升，芯棒与多孔垫板一起运动，因此烟花筒体基本成品先与成型腔内壁脱离，待烟花筒体基本成品脱离成型腔后，芯棒再与多孔垫板脱离，从而烟花筒体基本成品与芯棒脱离，由此烟花筒体基本成品与整个模具的脱模过程，由于采用了分步脱模的方式，因此烟花筒体基本成品与模具件的脱模的摩擦力较小，烟花筒体基本成品在脱模过程中受力相对较小，因此不仅脱模更加省力，而且对烟花筒体基本成品的强度要求相对较低，可以一定程度上缩短成型模具内的挤压时间。

作为优选，上料装置包括用于容纳原料的推料槽，所述推料槽内设置有用于将原料推送至成型腔上端开口的推板，推板通过第一气缸驱动推板在推料槽内往复运动，下料装置包括挡板、用于将多孔垫板输送至成型腔上方并从成型腔上方将多孔垫板取回的插板，所述插板固定在挡板的下端，挡板通过第二气缸驱动挡板在推料槽内往复运动。

作为优选，型腔体包括由钢板围绕而成的内体件以及由钢板围绕而成的外体件，内体件设置在外体件的中空的部分内，内体件内中空的部分为成型腔，成型腔的上下端均具有开口，外体件和内体件之间的隔空部分用于安装超声波振头，超声波振头固定在内体件上，内体件的上端和下端均固定有用于封闭外体件和内体件之间的中空部分的端面板。

作为优选，上模板上设置有用于成型烟花筒体的引线槽的凸出条纹以及用于成型烟花筒体的引线孔的镶针。

作为优选，下料装置还包括用于输送多孔垫板的输送装置，输送装置包括输送架和安装在输送架的输送辊筒，输送装置设置在第二气缸和成型模具之间，输送装置的一侧设置有用于将多孔垫板推送至输送辊筒上的第三气缸，输送装置的一端设置有用于推动输送辊筒上的多孔垫板的第四气缸，第三气缸和第二气缸的平行设置，第三气缸和第四气缸相互垂直设置。

作为优选，推料槽一端的两侧的均设置有用于将原料滑落至推料槽内的落料板。

本发明采用以上技术方案，对成型模具内的原料通过20KHZ-50KHZ超声波施加高频振动，原料在超声波的作用下产生高频振动，虽然振动的幅度很小，但是振动频率很高，因此会产生一定的热量，从而有助于蒸发原料携带的水分，由于水分含量在出模前即得到减少，产品可以在相对较短的时间内实现一定的强度，因此就减少了产品的在模具内的挤压成型时间，并且，由于水分含量较少，后期的干燥工序时间也相应减少，从而缩短了产品的生产周期；原料高频振动，使得原料不易与模具的内壁以及镶柱等部件粘结，产品脱模的过程更加顺畅，减小产品脱模过程中破损的可能；原料高频振动，使得原料中的成分之间接触增多，硬化反应的速度得到提高，减少了产品的成型时间；原料高频振动，使得原料中的颗粒的混合更加均匀，成型后产品各部分硬化的程度更加均匀，产品结构受力更加均匀，产品的强度得到一定程度的提高；夹杂在原料中的空气气泡，容易在超声波的作用下分散成更加体积更加小的气泡，气泡容易排出，使得产品更加密实，提高了产品的强度；抛弃了现有技术中，直接加热模具并通过模具传导热量至内部原料的加热方式，不仅简化了模具结构，降低模具制造成本1/6以上，而且，由于原料本身高频振动产生热量，模具本身的无需经受高温，模具寿命得到一定程度的提高；由于模具本身振动较小，而是直接驱动模具内部的原料振动，因此模具不会因为现有技术中长期剧烈振动带来模具的精度下降，模具磨损加剧的现象，本方法可以保证模具可以具有较长的使用寿命。

下面对烟花筒体生产设备的具体结构设置进一步说明如下：

烟花筒体生产设备是为了实现从入料、成型、脱模、出模到最终输送的整体过程的自动化制造过程，因此烟花筒体生产设备中上料装置、下料装置、成型模具的排布以及具体结构构成也对于实现自动化过程也尤为重要。

本发明进一步优选，上料装置的推料槽由设置在底部的底板以及固定在底板两侧的两块封板构成，从而使得推料槽的截面呈凵字形，落料板倾斜设置，落料板可以直接焊接固定在封板上，也可通过支架直接架设在封板的上方，这样，原料落至落料板上后，原料会由于重力作用，顺着落料板的落至推料槽内。底板上开设底板开口，型腔体设置在底板开口的下方，成型腔的上开口与底板开口配合，使得从原料由于重力从底板开口开口落下时，恰好掉落至成型腔内。

本发明进一步优选，下料装置的多孔垫板通过插板的作用，从输送辊筒上被移动至成型腔的上方，多孔垫板的底部设置两个供插板插入的插槽，插槽的入口段为朝外逐渐扩大的结构，这样可以在使得插板可以准确插入插槽，并在插入过程中实现对多孔垫板的定位，挡板的下端固定至少2根插板，这样可以保持多孔垫板运动过程中的平稳性。插槽也可采用孔状的插接孔代替。

本发明进一步优选，第二气缸与第一气缸平行设置，这样可以使得原料限定在推板和挡板之间，并在成型腔内的原料过多的情况下，第一气缸可以推动挡板反向推动多余原料远离成型腔，从而可以控制成型所需的用料量，使用该结构，更加方便和易于控制。

本发明进一步优选，所述推料槽上连接有回收槽，所述回收槽与推料槽连通，回收槽设置在第二气缸的正下方，由于推板推动原料，挡板挡住原料，从而就有部分原料从挡板与推料槽之间的间隙中跑出，因此，在挡板在第二气缸驱动下退回的过程中，上述部分原料即可被推板推送至回收槽，回收槽呈朝下倾斜设置，从而在推板推动上述部分原料至一定位置时，该部分原料会由于重力作用下滑，回收槽的底部可以设置用于接收上述部分原料的回收箱，并重新运送至推料槽的入料端实现原料的回收。

附图说明

图1是本发明实施例烟花筒体的结构示意图。

图2是本发明实施例烟花筒体另一视角上的结构示意图。

图3是本发明实施例烟花筒体生产设备的结构示意图。

图4是本发明实施例上料装置、下料装置的安装结构示意图。

图5是本发明实施例成型模具的结构远离示意图。

图6是本发明实施例超声波振头的安装结构示意图。

图7是本发明实施例推料槽的安装结构示意图。

图8是本发明实施例插板与多孔垫板的配合原理示意图。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。

如图1、图2所示，本实施例中，所需要成型的烟花筒体的结构如下：烟花筒体包括一次性挤压成型的筒体41、朝上开设的发射孔42、设置在筒体41底部的引线槽43以及设置在引线槽43上并连通至发射孔42的引线孔44。

本实施例制备上述烟花筒的体制备方法，包括以下步骤：

a.制备原料，所述原料包括植物纤维、填料以及凝结硬化材料，其中，所述凝结硬化材料采用气硬性胶凝材料、水硬性胶凝材料二者其中之一或二者的混合物；

b.将原料装入成型模具1中；

c.对成型模具1内的原料通过25KHZ-30KHZ超声波施加高频振动，于此同时，成型模具1的上模11和下模12配合，施加3t-5t的压力挤压原料，原料挤压成型为烟花筒体基本成品；

d.将烟花筒体基本成品从成型模具1中取出。

其中，所述的植物纤维是木纤维、竹纤维、麻纤维、棉纤维、废纸浆、秸秆纤维中的一种或多种的混合物；所述的填料是小于60目的碳酸钙、滑石粉、蒙拓土、凹凸棒、珍珠岩、粉煤灰、空心玻璃微珠中的一种或多种的混合物；所述的水硬性胶凝材料是硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、氟铝酸盐水泥、无熟料水泥的一种或多种的混合物；所述的气硬性胶凝材料是轻烧粉、生石灰、高强石膏中的一种或多种的混合物。

本实施例中原料还可采用专利文献CN103232719A中的烟花筒体材料。

上述制备方法的优点是：对成型模具1内的原料通过25KHZ-30KHZ超声波施加高频振动，原料在超声波的作用下产生高频振动，虽然振动的幅度很小，但是振动频率很高，因此会产生一定的热量，从而有助于蒸发原料携带的水分，由于水分含量在出模前即得到减少，产品可以在相对较短的时间内实现一定的强度，因此就减少了产品的在模具内的挤压成型时间，并且，由于水分含量较少，后期的干燥工序时间也相应减少，从而缩短了产品的生产周期；原料高频振动，使得原料不易与模具的内壁以及镶柱等部件粘结，产品脱模的过程更加顺畅，减小产品脱模过程中破损的可能；原料高频振动，使得原料中的成分之间接触增多，硬化反应的速度得到提高，减少了产品的成型时间；原料高频振动，使得原料中的颗粒的混合更加均匀，成型后产品各部分硬化的程度更加均匀，产品结构、受力更加均匀，产品的强度得到一定程度的提高；夹杂在原料中的空气气泡，容易在超声波的作用下分散成更加体积更加小的气泡，气泡容易排出，使得产品更加密实，提高了产品的强度；抛弃了现有技术中，直接加热模具并通过模具传导热量至内部原料的加热方式，不仅简化了模具结构，降低模具制造成本1/6以上，而且，由于原料本身高频振动产生热量，模具本身的无需经受高温，模具寿命得到一定程度的提高；由于模具本身振动较小，而是直接驱动模具内部的原料振动，因此模具不会因为现有技术中长期剧烈振动带来模具的精度下降、模具磨损加剧的现象，本方法可以保证模具可以具有较长的使用寿命。

为了实现上述的制备方法，即为了实现从入料、成型、脱模、出模到最终输送的整体过程，本实施例提供了一种烟花筒体生产设备，如图3所示，该烟花筒体生产设备包括上料装置2、下料装置3、成型模具1，其中，如图1、图5、图6所示，成型模具1包括模具架13、上模11以及下模12，下模12上设置有用于容纳原料的成型腔122，下模12上设置有用于向成型腔122发送超声波的超声波振头14，超声波振头14由超声波发生器(俗称超声波供电箱)推动，上模11包括上模板111以及用于驱动上模板111上下活动的上模油缸112，所述下模12包括型腔体121、开设在型腔体121上的成型腔122、设置在成型腔122内的下模板123以及用于驱动下模板123在成型腔122内上下活动的下模油缸124，型腔体121包括由钢板围绕而成的内体件1211以及由钢板围绕而成的外体件1212，内体件1211设置在外体件1212的中空的部分内，内体件1211内中空的部分为成型腔122，成型腔122设计有5‰左右的拔模斜度(本领域技术人员可以根据原料和具体设计要求选择其他拔模斜度)，成型腔122的上下端均具有开口，外体件1212和内体件1211之间的隔空部分用于安装超声波振头14，超声波振头14固定在内体件1211上，本实施例中，内体件1211呈长方体结构，(在实际应用中，需根据不同的烟花筒体，设计相应的形状)，该内体件1211的四个外壁均固定有6个超声波振头14，超声波振头14采用焊接固定，内体件1211的上端和下端均固定有用于封闭外体件1212和内体件1211之间的中空部分的端面板1213。上述型腔体121的结构简单，制造方便，更为重要的是钢板的厚度有利于超声波振头14发送超声波至内体件1211内部，并且超声波振头14密闭于外体件1212和内体件1211之间的隔空部分，从而有利于保证超声波振头14的安全、稳定的工作。下模板123的上表面固定有用于成型烟花筒体的发射孔42的芯棒125，成型烟花筒体过程中，成型腔122内设置有用于承载原料的多孔垫板126，所述多孔垫板126开设有用于与芯棒125逐一对应的芯棒孔，多孔垫板126通过上述芯棒孔套设在芯棒125上。为了成型设置在筒体41底部的引线槽43以及设置在引线槽43上并连通至发射孔42的引线孔44。上模板111上相应设置有用于成型烟花筒体的引线槽43的凸出条纹以及用于成型烟花筒体的引线孔44的镶针。

通过上述结构的烟花筒体生产设备，可以实现上述烟花筒体制备方法，从而达到该方法可以实现的以下优点：对成型模具1内的原料通过20KHZ-30KHZ超声波施加高频振动，原料在超声波的作用下产生高频振动，虽然振动的幅度很小，但是振动频率很高，因此会产生一定的热量，从而有助于蒸发原料携带的水分，由于水分含量在出模前即得到减少，产品可以在相对较短的时间内实现一定的强度，因此就减少了产品的在模具内的挤压成型时间，并且，由于水分含量较少，后期的干燥工序时间也相应减少，从而缩短了产品的生产周期；原料高频振动，使得原料不易与模具的内壁以及镶柱等部件粘结，产品脱模的过程更加顺畅，减小产品脱模过程中破损的可能；原料高频振动，使得原料中的成分之间接触增多，硬化反应的速度得到提高，减少了产品的成型时间；原料高频振动，使得原料中的颗粒的混合更加均匀，成型后产品各部分硬化的程度更加均匀，产品结构、受力更加均匀，产品的强度得到一定程度的提高；夹杂在原料中的空气气泡，容易在超声波的作用下分散成更加体积更加小的气泡，气泡容易排出，使得产品更加密实，提高了产品的强度；抛弃了现有技术中，直接加热模具并通过模具传导热量至内部原料的加热方式，不仅简化了模具结构，降低模具制造成本1/6以上，而且，由于原料本身高频振动产生热量，模具本身的无需经受高温，模具寿命得到一定程度的提高；由于模具本身振动较小，而是直接驱动模具内部的原料振动，因此模具不会因为现有技术中长期剧烈振动带来模具的精度下降，模具磨损加剧的现象，本方法可以保证模具可以具有较长的使用寿命。

并且由于芯棒125是直接固定在下模板123上，下模板123通过下模油缸124驱动使其上下活动，在制备过程中，芯棒125随下模板123上升到顶部，并插入多孔垫板126的芯棒孔内，此时多孔垫板126就可依靠芯棒125实现定位，从而在下滑至成型腔122底部的过程中，不会发生错位、移位，多孔垫板126的侧壁不会与成型腔122的内壁形成干涉，从而可以顺畅地下滑至成型腔122的底部，同理，脱模过程中，多孔垫板126随上模板111上升，芯棒125与多孔垫板126一起运动，因此烟花筒体基本成品先与成型腔122内壁脱离，待烟花筒体基本成品脱离成型腔122后，芯棒125再与多孔垫板126脱离，从而烟花筒体基本成品与芯棒125脱离，由此烟花筒体基本成品与整个模具的脱模过程，由于采用了分步脱模的方式，因此烟花筒体基本成品脱模时受到的阻力相对较小，因此不仅脱模更加省力，而且对烟花筒体基本成品的强度要求相对较低，可以一定程度上缩短成型模具1内的挤压时间。

如图3、图4所示，上料装置2包括用于容纳原料的推料槽21，所述推料槽21内设置有用于将原料推送至成型腔122上端开口的推板22，推板22通过第一气缸23驱动推板22在推料槽21内往复运动，推料槽21一端的两侧的均设置有用于将原料滑落至推料槽21内的落料板24。下料装置3包括挡板31、用于将多孔垫板126输送至成型腔122上方并从成型腔122上方将多孔垫板126取回的插板32以及用于输送多孔垫板126的输送装置，所述插板32固定在挡板31的下端，挡板31通过第二气缸33驱动挡板31在推料槽21内往复运动。第二气缸33与第一气缸23平行设置。这样通过推板22可以实现自动送原料至模具，并且可以使得原料限定在推板22和挡板31之间，并在成型腔122内的原料过多的情况下，第一气缸23可以推动挡板31反向推动多余原料远离成型腔122，从而可以控制成型所需的用料量，使用该结构，入料的过程更加方便和易于控制。所述推料槽21上连接有回收槽26，所述回收槽26与推料槽21连通，回收槽26设置在第二气缸33的正下方，由于推板22推动原料，挡板31挡住原料，从而就有部分原料从挡板31与推料槽21之间的间隙中跑出，因此，在挡板31在第二气缸33驱动下退回的过程中，上述部分原料即可被推板22推送至回收槽26，回收槽26呈朝下倾斜设置，从而在推板22推动上述部分原料至一定位置时，该部分原料会由于重力作用下滑，回收槽26的底部可以设置用于接收上述部分原料的回收箱，并重新运送至推料槽21的入料端实现原料的回收。

如图7所示，上料装置2的推料槽21由设置在底部的底板211以及固定在底板211两侧的两块封板212构成，从而使得推料槽21的截面呈凵字形，落料板24倾斜设置，落料板24可以直接焊接固定在封板212上，也可通过支架直接架设在封板212的上方，这样，原料落至落料板24上后，原料会由于重力作用，顺着落料板24的落至推料槽21内。底板211上开设底板开口213，型腔体121设置在底板开口213的下方，成型腔122的上开口与底板开口213配合，使得从原料由于重力从底板开口213开口落下时，恰好掉落至成型腔122内。

如图8所示，下料装置3的多孔垫板126通过插板32的作用，从输送辊筒35上被移动至成型腔122的上方，多孔垫板126的底部设置两个供插板32插入的插槽1261，插槽1261的入口段为朝外逐渐扩大的结构，这样可以在使得插板32可以准确插入插槽1261，并在插入过程中实现对多孔垫板126的定位，挡板31的下端固定至少2根插板32，这样可以保持多孔垫板126运动过程中的平稳性。插槽1261也可采用孔状的插接孔代替。当然多孔垫板126还可以采用其他方式实现运动，例如机械手以及其他夹持装置，但是本实施例所述的插接结构，不仅结构相对简单，而且可以快速有效定位并移动多孔垫板126，对多孔垫板126的支撑效果也比较好。

如图3、图4所示，输送装置包括输送架34和安装在输送架34的输送辊筒35，输送装置设置在第二气缸33和成型模具1之间，输送装置的一侧设置有用于将多孔垫板126推送至输送辊筒35上的第三气缸36，输送装置的一端设置有用于推动输送辊筒35上的多孔垫板126的第四气缸37，第三气缸36和第二气缸33的平行设置，第三气缸36和第四气缸37相互垂直设置。第三气缸36将多孔垫板126推送至输送辊筒35上，第二气缸33可将输送辊筒35上的没有承载烟花筒体基本成品的多孔垫板126推送至成型腔122上方，取回的多孔垫板126放回至输送辊筒35上后，并通过第四气缸37推动输送辊筒35上的多孔垫板126同步移动，输送装置上的所有多孔垫板同步移动后，又有一个没有承载烟花筒体基本成品的多孔垫板126与第二气缸33位置对应，进行下一个循环操作，由于刚出模的烟花筒体基本成品强度不是很高，因此容易变形，通过多孔垫板126作为底部的支撑，并通过上述下料装置3，整个烟花筒体基本成品的出模过程(即通过插板32将烟花筒体基本成品从成型模具1中取出的过程)以及输送过程(即烟花筒体基本成品在输送装置上的运送过程)，烟花筒体基本成品只有底部与多孔垫板126接触，其余部分均不与设备直接接触，因此可以保证烟花筒体基本成品的出模过程以及输送过程更加安全，而且整个出模过程以及输送过程可实现自动控制，无需人工操作，大大降低了生产成本以及提高了生产效率。

本实施例烟花筒体生产设备的工作过程如下：

1)将原料从从推料槽21两侧滑落至推料槽21内；

2)第二气缸33推动挡板31以及插板32直线移动，插板32插入多孔垫板126的下方，并将多孔垫板126从输送装置移动至成型腔122上方，下模板123通过下模油缸124上升，芯棒125插入芯棒孔内，插板32直线返回，多孔垫板126落至下模板123上并随着下模板123下降至成型腔122，推板22将原料推入成型腔122，(此后，若在原料堆满成型腔122且有多余的情况下，挡板31可朝推板22移动，推动多余的原料远离成型腔122的上开口，从而使得成型腔122可以获得定量的原料，多余的原料在推料槽21内，可以随着下一批原料在推板22的推动下进入成型腔122，进行下一次的挤压)；

3)超声波振头14对成型腔122内发射超声波能量，成型腔122内原料在超声波的作用下，产生高频振动，于此同时，上模油缸112驱动上模11向下移动，从施加挤压力至原料，成型腔122内原料被挤压呈烟花筒体结构，保持1-10分钟时间；

4)上模油缸112驱动上模11向上移动，下模油缸124驱动下模板123向上移动，从而带动多孔垫板126上的烟花筒体基本成品，多孔垫板126上升至指定位置时，烟花筒体基本成品与成型腔122脱离，插板32插入多孔垫板126的下方，下模油缸124驱动下模板123向下移动，多孔垫板126支撑在插板32上，下模板123继续下降，烟花筒体基本成品的发射孔42与芯棒125脱离，从而完成脱模，第二气缸33带动插板32返回，承载有烟花花筒体41烟花筒体基本成品的多孔垫板126上随着插板32返回至输送辊筒35，从而将烟花花筒体41烟花筒体基本成品从成型模具2中取出，第四气缸37推动输送辊筒35上的多孔垫板126同步移动，没有承载烟花筒体基本成品移动至第二气缸33处，为下一个工作循环做准备，承载有烟花花筒体41烟花筒体基本成品的多孔垫板126随之移动至下一位置，从而等待进入下一步的烘干或自然干燥等工序。

本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本发明所作的举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明说明书的内容或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种烟花筒体制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

a、制备原料，所述原料包括植物纤维、填料以及凝结硬化材料，其中所述凝结硬化材料采用气硬性胶凝材料、水硬性胶凝材料二者其中之一或二者的混合物；

b、将原料装入成型模具中；

c、对成型模具内的原料通过20KHZ-50KHZ超声波施加高频振动，于此同时，成型模具的上模和下模配合，施加2t-8t的压力挤压原料，原料挤压成型为烟花筒体基本成品；

d、将烟花筒体基本成品从成型模具中取出。

2.根据权利要求1所述的烟花筒体制备方法，其特征在于：成型模具(1)包括模具架(13)、上模(11)以及下模(12)，下模(12)上设置有用于容纳原料的成型腔(122)，下模(12)上设置有用于向成型腔(122)发送超声波的超声波振头(14)，上模(11)包括上模板(111)以及用于驱动上模板(111)上下活动的上模油缸(112)，所述下模(12)包括型腔体(121)、开设在型腔体(121)上的成型腔(122)、设置在成型腔(122)内的下模板(123)以及用于驱动下模板(123)在成型腔(122)内上下活动的下模油缸(124)，型腔体(121)上固定有超声波振头，下模板(123)的上表面固定有用于成型烟花筒体的发射孔的芯棒(125)，成型烟花筒体过程中，成型腔(122)内设置有用于承载原料的多孔垫板(126)，所述多孔垫板(126)开设有用于与芯棒(125)逐一对应的芯棒孔，多孔垫板(126)通过上述芯棒孔套设在芯棒(125)上。

3.根据权利要求1所述的烟花筒体制备方法，其特征在于：烟花筒体包括一次性挤压成型的筒体、朝上开设的发射孔、设置在筒体底部的引线槽以及设置在引线槽上并连通至发射孔的引线孔。

4.根据权利要求1所述的烟花筒体制备方法，其特征在于：对成型模具内的原料通过25KHZ-30KHZ超声波施加高频振动，成型模具的上模和下模配合，施加3t-5t的压力挤压原料。

5.一种采用权利要求1-4中任一权利要求所述的烟花筒体制备方法的烟花筒体生产设备，其特征在于：该烟花筒体生产设备包括上料装置(2)、下料装置(3)、成型模具(1)，其中，成型模具(1)包括模具架(13)、上模(11)以及下模(12)，下模(12)上设置有用于容纳原料的成型腔(122)，下模(12)上设置有用于向成型腔(122)发送超声波的超声波振头，上模(11)包括上模板(111)以及用于驱动上模板(111)上下活动的上模油缸(112)，所述下模(12)包括型腔体(121)、开设在型腔体(121)上的成型腔(122)、设置在成型腔(122)内的下模板(123)以及用于驱动下模板(123)在成型腔(122)内上下活动的下模油缸(124)，型腔体(121)上固定有超声波振头，下模板(123)的上表面固定有用于成型烟花筒体的发射孔的芯棒(125)，成型烟花筒体过程中，成型腔(122)内设置有用于承载原料的多孔垫板(126)，所述多孔垫板(126)开设有用于与芯棒(125)逐一对应的芯棒孔，多孔垫板(126)通过上述芯棒孔套设在芯棒(125)上；其中，型腔体(121)包括由钢板围绕而成的内体件(1211)以及由钢板围绕而成的外体件(1212)，内体件(1211)设置在外体件(1212)的中空的部分内，内体件(1211)内中空的部分为成型腔(122)，成型腔(122)的上下端均具有开口，外体件(1212)和内体件(1211)之间的隔空部分用于安装超声波振头(14)，超声波振头(14)固定在内体件(1211)上，内体件(1211)的上端和下端均固定有用于封闭外体件(1212)和内体件(1211)之间的中空部分的端面板(1213)；上模板(111)上设置有用于成型烟花筒体的引线槽的凸出条纹以及用于成型烟花筒体的引线孔的镶针。

6.根据权利要求5所述的烟花筒体生产设备，其特征在于：上料装置(2)包括用于容纳原料的推料槽(21)，所述推料槽(21)内设置有用于将原料推送至成型腔(122)上端开口的推板(22)，推板(22)通过第一气缸(23)驱动推板(22)在推料槽(21)内往复运动，下料装置(3)包括挡板(31)、用于将多孔垫板(126)输送至成型腔(122)上方并从成型腔(122)上方将多孔垫板(126)取回的插板(32)，所述插板(32)固定在挡板(31)的下端，挡板(31)通过第二气缸(33)驱动挡板(31)在推料槽(21)内往复运动。

7.根据权利要求6所述的烟花筒体生产设备，其特征在于：下料装置(3)还包括用于输送多孔垫板(126)的输送装置，输送装置包括输送架(34)和安装在输送架(34)的输送辊筒(35)，输送装置设置在第二气缸(33)和成型模具(1)之间，输送装置的一侧设置有用于将多孔垫板(126)推送至输送辊筒(35)上的第三气缸(36)，输送装置的一端设置有用于推动输送辊筒(35)上的多孔垫板(126)的第四气缸(37)，第三气缸(36)和第二气缸(33)的平行设置，第三气缸(36)和第四气缸(37)相互垂直设置。

8.根据权利要求6所述的烟花筒体生产设备，其特征在于：推料槽(21)一端的两侧的均设置有用于将原料滑落至推料槽(21)内的落料板(24)。