CN104626340A - 瓷砖成型模具及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种瓷砖成型模具及其制作方法，属于模具成型。该瓷砖成型模具包括：上模芯、下模芯和衬板；所述上模芯和所述下模芯互相配合，所述衬板设置在所述上模芯和所述下模芯的成型面周边，并与所述上模芯、下模芯共同围成一个能够压制成型瓷砖的腔体；所述上模芯、下模芯以及所述衬板的成型面上均设置有金属纳米陶瓷复合材料，并分别形成金属纳米陶瓷复合材料层。该模具克服了现有技术中存在易粘粉进而需要经常洗模或制成的瓷砖的表面的光洁度差(加大施釉成本和难度)的技术问题，进而大大的提高了瓷砖的生产效率和加工成本。

Description

瓷砖成型模具及其制作方法

技术领域

本发明涉及模具成型领域，具体而言，涉及一种瓷砖成型模具及其制作方法。

背景技术

目前，瓷砖压制成型模具的模芯材料主要有Cr12或Cr12MoV钢整体淬火、45钢基体四周刃口处堆焊1Gr13或1Cr18基耐磨合金两种。具体的，模芯(包括上下模芯)主要有三种：Cr钢钢模、Cr钢胶膜和45钢胶膜。其中，Cr钢胶膜和45钢胶膜则在模芯的成型面上设置有PU橡胶层。另外，再辅以对应的基材衬板环绕在上下模芯工作面的周边，进而形成整套成型系统，以保证瓷砖的压制成型。

在相关技术中，由于Cr钢钢模(尤其在成型面上)其非常容易粘粉，因此，需要经常洗模，进而会降低瓷砖生产效率；因此，该模芯只有极少数干法制粉的瓷砖厂还在使用，在湿法制粉的瓷砖生产中已被胶膜(如，Cr钢胶膜和45钢胶膜)取代。

对于Cr钢胶膜和45钢胶膜，其虽然解决了Cr钢钢模粘粉的缺陷，但是，上述两种胶膜成型面上设置的PU橡胶层其存在弹性，压制成型时，砖坯料易嵌入PU橡胶层中，进而使得制成的瓷砖的表面的光洁度非常差，进一步会增加后续施釉操作过程中的成本和难度。

因此，相关技术中的瓷砖压制成型模具，其存在易粘粉进而需要经常洗模或制成的瓷砖的表面的光洁度差(增大施釉成本和难度)的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种瓷砖成型模具，以解决上述的问题。本发明的另一个目的还在于提供上述瓷砖成型模具的制作方法。

在本发明的实施例中提供了一种瓷砖成型模具，包括：上模芯、下模芯和衬板；所述上模芯和所述下模芯互相配合，所述衬板设置在所述上模芯和所述下模芯的成型面周边，并与所述上模芯、下模芯共同围成一个能够压制成型瓷砖的腔体；所述上模芯、下模芯以及所述衬板的成型面上均设置有金属纳米陶瓷复合材料，并分别形成金属纳米陶瓷复合材料层。

本发明提供的这种瓷砖成型模具，其包括上模芯、下模芯以及设置在其周边的衬板，模芯以及设置在其周边的衬板共同围成一个用于成型瓷砖的腔体。由于在本发明的实施例中，上模芯、下模芯以及所述衬板的成型面上均设置有金属纳米陶瓷复合材料，并形成了金属纳米陶瓷复合材料层；使得模芯以及衬板的成型面均被金属纳米陶瓷复合材料层覆盖，而盖层具备高硬度、耐腐蚀、高光洁度和良好的抗粘性；因此，在压制成型的过程中，由于该层具备良好的抗粘性，其不需要经常洗模，进而助于提高此状的生产效率，另外，由于其还具备高硬度，进而克服了现有技术中胶模造成瓷砖表面光洁度差的缺陷；可大幅提高瓷砖表面光洁度差，降低了施釉成本。

综上，本发明提供的这种瓷砖成型模具，其克服了现有技术中存在易粘粉进而需要经常洗模或制成的瓷砖的表面的光洁度差(加大施釉成本和难度)的技术问题，进而大大的提高了瓷砖的生产效率和加工成本。

可选的，所述上模芯和所述下模芯的材质均为45号钢。

可选的，所述金属纳米陶瓷复合材料层的厚度为0.02-0.05mm。

可选的，所述衬板处于其成型面下方的工作面上设置有凹槽。

本发明还提供了一种瓷砖成型模具的制作方法，包括以下步骤：

1)、收集上模芯、下模芯和衬板的基体材料，得到模芯钢坯体和衬板钢坯体；

2)、将所述模芯钢坯体依次进行铣床加工、淬火回火以及六面磨削处理后，得到初上模芯和初下模芯；

3)、将所述初上模芯和初下模芯的成型面上涂覆金属纳米陶瓷复合材料后进行金刚石砂轮精磨或抛光处理，得到上模芯和下模芯；

4)、将所述衬板钢坯体依次进行铣床加工、钻孔攻丝、铣键槽、磨削斜面后得到初衬板；

5)、在所述初衬板的成型面上涂覆金属纳米陶瓷复合材料后，进行金刚石砂轮精磨或抛光处理，得到衬板；

6)、将所述上模芯、下模芯和所述衬板进行组装，得到瓷砖成型模具。

可选的，在步骤2)中，在所述涂覆金属纳米陶瓷复合材料之前，还包括：在所述初上模芯和初下模芯的成型面上喷涂用于将涂覆金属纳米陶瓷复合材料与成型面结合的结合底层。

可选的，在步骤5)中，在所述涂覆金属纳米陶瓷复合材料之前，还包括：在所述初衬板的成型面上喷涂用于将金属纳米陶瓷复合材料与成型面结合的结合底层。

可选的，所述涂覆方式包括：

超音速火焰喷涂、超音速电弧喷涂、化学镀膜或多弧等离子镀膜。

通过上述的方法即可实现将所述瓷砖成型模具生产。

附图说明

图1示出了本发明实施例一-提供的瓷砖成型模具的示意图。

图2示出了本发明实施例二提供的瓷砖成型模具的制作方法的流程图。

具体实施方式

下面通过具体的实施例子并结合附图对本发明做进一步的详细描述，请参考图1-图2。

实施例一

在本发明的实施例中提供了一种瓷砖成型模具，包括上模芯101、下模芯102和衬板103；上模芯101和下模芯102互相配合，衬板103设置在上模芯101和下模芯102的成型面周边，并与上模芯101、下模芯102共同围成一个能够压制成型瓷砖的腔体；上模芯101、下模芯102以及衬板103的成型面上均设置有金属纳米陶瓷复合材料，并分别形成金属纳米陶瓷复合材料层104。

本发明提供的这种瓷砖成型模具，其包括上模芯101、下模芯102以及设置在其周边的衬板103，模芯以及设置在其周边的衬板103共同围成一个用于成型瓷砖的腔体。由于在本发明的实施例中，上模芯101、下模芯102以及衬板103的成型面上均设置有金属纳米陶瓷复合材料，并形成了金属纳米陶瓷复合材料层104；使得模芯以及衬板103的成型面均被金属纳米陶瓷复合材料层104覆盖，而盖层具备高硬度、耐腐蚀、高光洁度和良好的抗粘性；因此，在压制成型的过程中，由于该层具备良好的抗粘性，其不需要经常洗模，进而助于提高此状的生产效率，另外，由于其还具备高硬度，进而克服了现有技术中胶模经常造成瓷砖表面光洁度差的缺陷；可大幅提高瓷砖表面光洁度差，降低了施釉成本。

实施例二

本发明提供的这种瓷砖成型模具，其包括上模芯101、下模芯102和衬板103；上模芯101和下模芯102互相配合，衬板103设置在上模芯101和下模芯102的成型面周边，并与上模芯101、下模芯102共同围成一个能够压制成型瓷砖的腔体；上模芯101、下模芯102以及衬板103的成型面上均设置有金属纳米陶瓷复合材料，并分别形成金属纳米陶瓷复合材料层104；其中，上模芯101和下模芯102的材质均为45号钢，而且，优选的，金属纳米陶瓷复合材料层104的厚度为0.02-0.05mm。

45号钢是一种常用的模具钢，该钢具有较高的强度和较好的切削加工性，经适当的热处理以后可获得一定的韧性、塑性和耐磨性，材料来源方便，因此，在本实施中，优选的，上模芯101和下模芯102的材质均为45号钢。

另外，对于金属纳米陶瓷复合材料层104，其厚度控制在0.02-0.05mm即可，如果过太薄，则成型效果差，如果太厚，则造成了原料的浪费。因此，在本实施例中，该层的厚度控制在0.02-0.05mm，一方面可降低材料脆性，另一方面，尽量降低材料浪费。在本发明所有的实施例中，金属纳米陶瓷复合材料是指防腐耐磨金属、纳米陶瓷的混合层。

具体的，在现有技术中，一般而言，衬板的成型面(与上下模芯的成型面相结合)的部分会镶嵌YG6或YG8硬质合金，硬质合金上方5-7mm用Cr合金焊丝堆焊，其耐磨性虽然比较好，但是，也存在脆性大、浪费大的缺点。

衬板的硬质合金厚度一般在4.5-5mm，在后续翻新至厚度3mm左右就容易碎裂而报废，每翻新一次衬板103就会减薄，翻新几次整个衬板就要报废。而且硬质合金的价格也高。再者，硬质合金上方5-7mm的Cr合金的耐磨性远低于硬质合金，二者磨损性能不匹配，本发明实施例的这种衬板103，一可降低材料脆性，二可以降低材料浪费，三可解决现有技术中的硬质合金和Cr合金材料耐磨性不匹配的现象，而且每翻新一次可再涂覆一次，由于在涂覆过程中基体温度较低而不易导致衬板103变形，从而保证整个衬板103每次和新制时的厚度一样。这样，整个衬板103就永远不会报废，提高了其使用寿命。

此外，在进一步的技术方案中，优选的，在上述实施例二的基础之上，衬板103处于其成型面下方的工作面上(请参考图1)设置有凹槽201。

其原因是：在成型的过程中，根据不同的产品过个，衬板103与上下模芯之间有时需要存在一定的间隔；而压制的过程中，砖坯202材料可能从该间隙中零散掉落，进而可能会因其卡模的显现，进而影响成型效果，因此，在本实施例中，衬板103处于其成型面下方的工作面上设置有凹槽201，其便于坯体材料掉落，有效的防止了卡模现象的发生。

更进一步的技术方案中，在上下模芯102、衬板103成型面以及其周边面上均设置金属纳米陶瓷复合材料，其高硬度和耐腐蚀性能可有效解决模芯周边因粘粉导致卡模问题。

需要指出的是，在具体的设置过程中，由于金属纳米陶瓷复合材料层104其在涂覆在各部件(上下模芯和衬板103)的成型面上的时候，其不易被牢固在粘附，因此，优选的，在金属纳米陶瓷复合材料层104和各成型面之间设置有用于将两者稳定粘合的结合底层。此外，在本发明的所有实施例中，成型面具体指代各模具部件(上模芯101、下模芯102以及衬板103)在具体工作的过程中与砖坯202相接触的表面。

为了使得本发明实施例一和二的瓷砖成型模具得到更好的应用，更加有效应用到生活保健中，本发明还在上述实施例的基础之上提供了实施例三，实施例三对实施例一和二的瓷砖成型模具提供了具体的制作方法，现做详细的阐述和解释，请参考图2：

实施例三

在本实施例中，上述实施例一提供的瓷砖成型模具的制作方法具体包括以下步骤，请参考图2：

步骤101：收集上模芯、下模芯和衬板的基体材料，得到模芯钢坯体和衬板钢坯体；

步骤102：将所述模芯钢坯体依次进行铣床加工、淬火回火以及六面磨削处理后，得到初上模芯和初下模芯。

在铣床加工的过程中，主要铣其六个面，并且需留磨削余量，通过淬火回火至HRC40-45以及磨削六面后，可达到涂覆前的尺寸要求，另外，磨削的过程中，根据实际需求进行数控加工成型凹面和花纹。

步骤103：将所述初上模芯和初下模芯的成型面上涂覆金属纳米陶瓷复合材料后进行抛光处理，得到上模芯和下模芯。

具体的，为了实现各模具成型面与涂覆材料之间牢固结合的效果，优选的，在涂覆金属纳米陶瓷复合材料之前，还在初上模芯和初下模芯的成型面上化学镀膜用于将涂覆金属纳米陶瓷复合材料与成型面结合的结合底层。

具体的，在本发明一个技术方案中，步骤101-步骤103具体按照如下流程操作：45钢坯体材料—铣床加工六个面并留磨削余量—淬火回火至HRC40-45—磨削六面成达镀膜前尺寸—磨削或数控加工成型凹面和花纹达喷涂前尺寸要求—镀膜前表面处理—周边和成型面镀膜结合底层—周边和成型面镀膜金属纳米陶瓷复合材料—抛光达成品尺寸及要求—成品检验—包装入库。

步骤104：将所述衬板钢坯体依次进行铣床加工、钻孔攻丝、铣键槽、磨削斜面后得到初衬板。

步骤105：在所述初衬板的成型面上镀膜金属纳米陶瓷复合材料后，进行抛光处理，得到衬板。

基于上述步骤103同样的理由，为了实现衬板成型面与涂覆材料之间牢固结合的效果，优选的，在镀膜金属纳米陶瓷复合材料之前，还在所述初衬板的成型面上化学镀膜用于将金属纳米陶瓷复合材料与成型面结合的结合底层。

具体的，在本发明的另一技术方案中，步骤104-步骤105按照以下的操作具体执行：

45钢坯体材料—铣床加工六个面并留磨削余量—钻孔攻丝—铣键槽—磨削六面成达镀膜前尺寸—磨削斜面、台阶至—铣脱模R边——化学镀膜—成型面、砖坯摩擦面和R边镀膜金属纳米陶瓷复合材料—抛光达成品尺寸及要求—成品检验—包装入库。

步骤106：将所述上模芯、下模芯和所述衬板进行组装，得到瓷砖成型模具。

优选的，在上述实施例中，所述涂覆方式包括：

超音速火焰喷涂、超音速电弧喷涂、化学镀膜或多弧等离子镀膜。

以上镀膜方式其成膜效果佳，易于提高制成的模具的使用性能。

另外，在现有技术中，常见的模具的模芯(如背景技术中所涉及的三种)其使用寿命均在15万次-30万次之间，而本发明实施例提供的这种瓷砖成型模具，其使用寿命可达到30万次-60万次之间。

综上，本发明实施例提供的这种瓷砖成型模具，其有效的解决了现有技术中常见的三种模芯存在的抗粘性差、光洁度差、易出现的卡模现象以及该三种模芯的使用寿命不高的缺陷。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种瓷砖成型模具，其特征在于，包括：上模芯、下模芯和衬板；

所述上模芯和所述下模芯互相配合，所述衬板设置在所述上模芯和所述下模芯的成型面周边，并与所述上模芯、下模芯共同围成一个能够压制成型瓷砖的腔体；

所述上模芯、下模芯以及所述衬板的成型面上均设置有金属纳米陶瓷复合材料，并分别形成金属纳米陶瓷复合材料层。

2.根据权利要求1所述的瓷砖成型模具，其特征在于，所述上模芯和所述下模芯的材质均为45号钢。

3.根据权利要求1或2所述的瓷砖成型模具，其特征在于，所述金属纳米陶瓷复合材料层的厚度为0.02-0.05mm。

4.根据权利要求3所述的瓷砖成型模具，其特征在于，所述衬板处于其成型面下方的工作面上设置有凹槽。

5.一种根据权利要求1所述的瓷砖成型模具的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)、收集上模芯、下模芯和衬板的基体材料，得到模芯钢坯体和衬板钢坯体；

2)、将所述模芯钢坯体依次进行铣床加工、淬火回火以及六面磨削处理后，得到初上模芯和初下模芯；

3)、将所述初上模芯和初下模芯的成型面上涂覆金属纳米陶瓷复合材料后进行金刚石砂轮精磨或抛光处理，得到上模芯和下模芯；

4)、将所述衬板钢坯体依次进行铣床加工、钻孔攻丝、铣键槽、磨削斜面后得到初衬板；

5)、在所述初衬板的成型面上涂覆金属纳米陶瓷复合材料后，进行金刚石砂轮精磨或抛光处理，得到衬板；

6)、将所述上模芯、下模芯和所述衬板进行组装，得到瓷砖成型模具。

6.根据权利要求5所述的瓷砖成型模具的制作方法，其特征在于，在步骤2)中，在所述涂覆金属纳米陶瓷复合材料之前，还包括：在所述初上模芯和初下模芯的成型面上喷涂用于将涂覆金属纳米陶瓷复合材料与成型面结合的结合底层。

7.根据权利要求5所述的瓷砖成型模具的制作方法，其特征在于，在步骤5)中，在所述涂覆金属纳米陶瓷复合材料之前，还包括：在所述初衬板的成型面上喷涂用于将金属纳米陶瓷复合材料与成型面结合的结合底层。

8.根据权利要求5-7任一项所述的瓷砖成型模具的制作方法，其特征在于，所述涂覆方式包括：

超音速火焰喷涂、超音速电弧喷涂、化学镀膜或多弧等离子镀膜。