CN106698952B - 一种日用玻璃陶瓷壶盖的自动化生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种日用玻璃陶瓷壶盖的自动化生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：（1）原料备用；（2）熔炼；（3）壶盖制备；（4）壶盖的表面处理；（5）晶化处理。本发明工艺生产的壶盖合格率高，外观规整，表面光滑，晶相符合要求，颜色均匀一致。

Description

一种日用玻璃陶瓷壶盖的自动化生产工艺

技术领域

本发明涉及玻璃和陶瓷领域，具体是一种日用玻璃陶瓷壶盖的自动化生产工艺。

背景技术

玻璃陶瓷又称为微晶玻璃，其定义为“由结晶相和玻璃相构成的一类复合材料，一般通过对玻璃进行适当热处理以使玻璃体内产生足量微晶相而获得。”

玻璃陶瓷与普通玻璃的主要区别在于：材料成份不同，制品晶相不同（普通玻璃通常为单品，而玻璃陶瓷则由大量微晶构成）。玻璃陶瓷的大量微晶是在制品成型之后的特定环境温度中生长形成。因此，玻璃陶瓷的成型之后的环境温度，必须适应于晶体的生长，在制品成型工艺中，相对普通玻璃制品的成型需要更多的要素，确保制品型体及内部晶相构成均能符合要求。

采用玻璃陶瓷材料制作的壶盖，通常都用手工开模，因为壶盖带蒂，必须采用合模。在自动化生产线上，自动的机械合模和开模，除了工艺复杂外，还在于制品成型后硬化较慢，自动生产线上快速开模易于导致制品破损或变型。如何使玻璃陶瓷壶盖可在自动化生产线上生产，成为行业中的技术攻关课题。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种日用玻璃陶瓷壶盖的自动化生产工艺，包括适用的原料配方，模具及工艺方法。

日用玻璃陶瓷壶盖的自动化生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：

（1）原料备用

取二氧化硅68—70重量份，氧化铝1—2重量份，五水硼砂8—10重量份，氧化钠8—10重量份，氧化钾0.5—1重量份，氧化钙2—3重量份，氧化锌1—3重量份，氟硅酸钠4—10重量份，二氧化铈2—3重量份作为原料备用；

【上述原料配方中材料应用的特殊作用：原料配方中二氧化铈的重量份加至2—3重量份（一般配方在0.5重量份以下），目的是使制品成型中快速硬化，适应于自动化生产线上的机械快速开模；原料配方中五水硼砂减少为8—10重量份（一般配方在14重量份之上），目的是降低制品成型中的软化程度，使制品有利于快速硬化。以上配方是针对成型过程的快速开模，如果使用于慢速手工开模时，制品可能报废】

（2）熔炼

采用玻璃陶瓷常规的熔炼方法，将上述原料混和后投放进熔炼炉中进行熔炼，熔炼温度为1400℃—1450℃，将原料熔炼成玻璃浆备用；

（3）壶盖制备

准备模具及生产线：生产线包括圆型转台、机架、多个机械手、降温输送带；其中壶盖模具由底座、下模、上模、盖板、冲头组成；底座与下模和上模相连接，下模为左右对称的两个部件合成；冲头连接盖板，当冲头下压至盖板吻合上模时，冲头与上模、下模之间的空隙即为壶盖形状；下模的空隙即为壶盖的蒂的形状；

每套底座与下模和上模固定安装在圆型转台上，相对应的带盖板的冲头则安装在位置固定但可升降的机架上；

模具工作时，转台带动一套底座和下模、上模转动对正冲头连盖板，然后向上模内计量投入玻璃浆，冲头连盖板垂直下降，使盖板吻合上模，完成对模内玻璃浆的挤压后，冲头连盖板垂直上升回位；转台转动，至另一套底座和下模、上模对正冲头，之前已完成挤压的底座和下模、上模则是移开准备拆模；机械手拉动完成挤压的下模向左右分开，带吸盘的另一机械手从上模腔内吸起工件并送出模外，然后再将分开的下模复位合模，完成一次壶盖的成型过程；

【上述模具的结构是本发明特别设计的，适用于自动生产线上的开模，冲头带动盖板上升，下模左右分开，机械手可以从上模模腔内吸起工件（即是下述成型的壶盖），并移出模外，相对常规手工开模的冲头上升、模盖移开、下模分开方式，更简便，也适应于机械动作和快速开模】

A.采用上述经熔炼备用的玻璃浆计量投放入圆型转台上与冲头对正的模具上模模腔中，冲头连盖板垂直下降，冲头将玻璃浆挤压至下模模腔及上模与冲头的间隙中，当冲头下压至盖板吻合上模时静止2—3秒钟，挤压成壶盖；

B.冲头连盖板垂直上升回位，圆型转台转动，将已完成挤压的底座和下模、上模移开，将另一套底座和下模、上模对正冲头；

C.机械手对已完成挤压的下模从左右两边同时反向拉开，使下模腔脱离已成型的壶盖，带吸盘的另一机械手从上模内腔中吸起壶盖，并送至转台外的降温输送带上，降温输送带确保在20—30分钟内，将壶盖从出模的850—900℃降温至常温；

D.机械手将拉开的下模相向合拢，以备下一轮的挤压成型；

E.在已完成挤压的下模开模，取出壶盖，再合模的同时，转台上的冲头和所对正的底座和下模、上模，完成又一次的投料和挤压成型；

完成每一件产品的投料，挤压和开模，取出壶盖的总时间为5—6秒钟；

（4）壶盖的表面处理

采用火枪对经挤压成型的壶盖进行火焰抛光处理，消除壶盖的合模痕迹，使壶盖的表面和周边光滑；

（5）晶化处理

将壶盖置放于温度为760—780℃的电热炉中40—45分钟，使壶盖晶化并消除内应力，制得成品壶盖。

本发明工艺生产的壶盖合格率高，外观规整，表面光滑，晶相符合要求，颜色均匀一致。

附图说明

图1为本发明的壶盖模具结构示意图。

图2为图1的分解结构示意图。

图中标记：1——底座；2——下模；3——上模；4——盖板；5——冲头；6——下模的空隙。

具体实施方式

以下通过实施例及对比例对本发明进行详细的说明。

实施例：日用玻璃陶瓷壶盖的自动化生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：

（1）原料备用

取二氧化硅69重量份，氧化铝2重量份，五水硼砂9重量份，氧化钠9重量份，氧化钾0.8重量份，氧化钙2重量份，氧化锌2重量份，氟硅酸钠8重量份，二氧化铈3重量份作为原料备用；

（2）熔炼

采用玻璃陶瓷常规的熔炼方法，将上述原料混和后投放进熔炼炉中进行熔炼，熔炼温度为1420℃，将原料熔炼成玻璃浆备用；

（3）壶盖制备

准备模具及生产线：生产线包括圆型转台、机架、多个机械手、降温输送带；其中壶盖模具由底座、下模、上模、盖板、冲头组成；底座与下模和上模相连接，下模为左右对称的两个部件合成；冲头连接盖板，当冲头下压至盖板吻合上模时，冲头与上模、下模之间的空隙即为壶盖形状；下模的空隙即为壶盖的蒂的形状；

每套底座与下模和上模固定安装在圆型转台上，相对应的带盖板的冲头则安装在位置固定但可升降的机架上；

模具工作时，转台带动一套底座和下模、上模转动对正冲头连盖板，然后向上模内计量投入玻璃浆，冲头连盖板垂直下降，使盖板吻合上模，完成对模内玻璃浆的挤压后，冲头连盖板垂直上升回位；转台转动，至另一套底座和下模、上模对正冲头，之前已完成挤压的底座和下模、上模则是移开准备拆模；机械手拉动完成挤压的下模向左右分开，带吸盘的另一机械手从上模腔内吸起工件并送出模外，然后再将分开的下模复位合模，完成一次壶盖的成型过程；

圆型转台、机架、机械手、降温输送带为常规结构设置即可；

A.采用上述经熔炼备用的玻璃浆计量投放入圆型转台上与冲头对正的模具上模模腔中，冲头连盖板垂直下降，冲头将玻璃浆挤压至下模模腔及上模与冲头的间隙中，当冲头下压至盖板吻合上模时静止3秒钟，挤压成壶盖；

B.冲头连盖板垂直上升回位，圆型转台顺时针转动，将已完成挤压的底座和下模、上模移开，将另一套底座和下模、上模对正冲头；

C.机械手对已完成挤压的下模从左右两边同时反向拉开（上模不拉开），使下模腔脱离已成型的壶盖，带吸盘的另一机械手从上模内腔中吸起壶盖，并送至转台外的降温输送带上，降温输送带确保在25分钟内，将壶盖从出模的880℃降温至常温；

D.机械手将拉开的下模相向合拢，以备下一轮的挤压成型；

E.在已完成挤压的下模开模，取出壶盖，再合模的同时，转台上的冲头和所对正的底座和下模、上模，完成又一次的投料和挤压成型；

完成每一件产品的投料，挤压和开模，取出壶盖的总时间为6秒钟；

（4）壶盖的表面处理

采用火枪对经挤压成型的壶盖进行火焰抛光处理，消除壶盖的合模痕迹，使壶盖的表面和周边光滑；

（5）晶化处理

将壶盖置放于温度为770℃的电热炉中42分钟，使壶盖晶化并消除内应力，制得成品壶盖。

本实施例生产的壶盖合格率高达99%，外观规整，表面光滑，晶相符合要求，颜色均匀一致。

对比例1：与实施例不同的是，原料中的二氧化铈加入量减少至0.5重量份，壶盖在开模时因强度不够变型。

对比例2：与实施例不同的是，原料中的五水硼砂增加至15重量份，壶盖在开模时表面软化，壶盖表面粘附模具，导致壶盖报废。

对比例3：与实施例不同的是，模具设计成上模也为左右合模，开模时上模与下模同时左右分开，壶盖受冷太快且受冷不均匀导致变型。

对比例4：与实施例不同的是，模具完成挤压成型后不静止3秒钟，而是冲头即时带动盖板上升回位，壶盖边缘冷收缩不均匀，导致壶盖边缘变型。

对比例5：与实施例不同的是，挤压成型的壶盖在输送带上降温时间为60分钟，壶盖的晶体不规则生长，晶相不符合要求，壶盖在使用中易于脆裂破损。

Claims (1)

1.日用玻璃陶瓷壶盖的自动化生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：

（1）原料备用

取二氧化硅68—70重量份，氧化铝1—2重量份，五水硼砂8—10重量份，氧化钠8—10重量份，氧化钾0.5—1重量份，氧化钙2—3重量份，氧化锌1—3重量份，氟硅酸钠4—10重量份，二氧化铈2—3重量份作为原料备用；

（2）熔炼

采用玻璃陶瓷常规的熔炼方法，将上述原料混和后投放进熔炼炉中进行熔炼，熔炼温度为1400℃—1450℃，将原料熔炼成玻璃浆备用；

（3）壶盖制备

准备模具及生产线：生产线包括圆型转台、机架、多个机械手、降温输送带；其中壶盖模具由底座、下模、上模、盖板、冲头组成；底座与下模和上模相连接，下模为左右对称的两个部件合成；冲头连接盖板，当冲头下压至盖板吻合上模时，冲头与上模、下模之间的空隙即为壶盖形状；下模的空隙即为壶盖的蒂的形状；

每套底座与下模和上模固定安装在圆型转台上，相对应的带盖板的冲头则安装在位置固定但可升降的机架上；

模具工作时，转台带动一套底座和下模、上模转动对正冲头连盖板，然后向上模内计量投入玻璃浆，冲头连盖板垂直下降，使盖板吻合上模，完成对模内玻璃浆的挤压后，冲头连盖板垂直上升回位；转台转动，至另一套底座和下模、上模对正冲头，之前已完成挤压的底座和下模、上模则是移开准备拆模；机械手拉动完成挤压的下模向左右分开，带吸盘的另一机械手从上模腔内吸起工件并送出模外，然后再将分开的下模复位合模，完成一次壶盖的成型过程；

A.采用上述经熔炼备用的玻璃浆计量投放入圆型转台上与冲头对正的模具上模模腔中，冲头连盖板垂直下降，冲头将玻璃浆挤压至下模模腔及上模与冲头的间隙中，当冲头下压至盖板吻合上模时静止2—3秒钟，挤压成壶盖；

B.冲头连盖板垂直上升回位，圆型转台转动，将已完成挤压的底座和下模、上模移开，将另一套底座和下模、上模对正冲头；

C.机械手对已完成挤压的下模从左右两边同时反向拉开，使下模腔脱离已成型的壶盖，带吸盘的另一机械手从上模内腔中吸起壶盖，并送至转台外的降温输送带上，降温输送带确保在20—30分钟内，将壶盖从出模的850—900℃降温至常温；

D.机械手将拉开的下模相向合拢，以备下一轮的挤压成型；

E.在已完成挤压的下模开模，取出壶盖，再合模的同时，转台上的冲头和所对正的底座和下模、上模，完成又一次的投料和挤压成型；

完成每一件产品的投料，挤压和开模，取出壶盖的总时间为5—6秒钟；

（4）壶盖的表面处理

采用火枪对经挤压成型的壶盖进行火焰抛光处理，消除壶盖的合模痕迹，使壶盖的表面和周边光滑；

（5）晶化处理

将壶盖置放于温度为760—780℃的电热炉中40—45分钟，使壶盖晶化并消除内应力，制得成品壶盖。