CN110126065A - 陶瓷等静压成型系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于陶瓷生产加工技术领域，具体涉及一种陶瓷等静压成型系统，包括模具、加压装置以及模具上料装置；所述模具包括弹性材料制成的环形模套，以及分别位于环形模套上下两端的顶板和底板，所述环形模套上具有收腰状结构，该收腰状结构所对应的模套环面沿周向被等分为至少两个独立的弧面，相邻各弧面之间通过肋板连接为一体。本发明取得的技术效果为：本发明采用一体式模具对收腰状陶瓷坯体进行等静压成型，不仅简化了脱模工序，提高了生产效率，而且提高了坯体的整体成型质量，便于后续加工；本发明提供的模具上料装置和加压装置实现了等静压成型工艺的全自动化运行，节省人力，进一步提高了生产效率，降低了生产成本。

Description

陶瓷等静压成型系统

技术领域

本发明属于陶瓷生产加工技术领域，具体涉及一种陶瓷等静压成型系统。

背景技术

等静压处理是把被加工物体放置于盛满液体的密闭容器中，通过增压系统进行逐步加压对物体的各个表面施加以相等的压力，使其在不改变外观形状的情况下缩小分子间的距离增大密度而改善物质的物理性质。现如今，等静压技术已经广泛应用于陶瓷加工领域，与传统陶瓷加工工艺不同，等静压陶瓷加工技术通长采用干粉作为加工原材料，陶瓷干粉经过前期球磨、造粒等工艺的处理，在受到挤压后能够很好的粘结为一体。在等静压成型工艺中，模具质量的好坏直接影响到成型工件的品质，然而对于某些特殊结构的物件而言，现有技术中的模具设计还存在诸多缺陷，例如对于图1所示有明显收腰状结构的物件进行等静压成型时，为了便于脱模，一般将模具对称的设置为两半式结构，而两半式结构的模具一方面合模与开模过程较为繁琐，另一方面也会在物件表面留下明显的条文，影响外观质量，另外等静压成型模具一般都是由弹性材料制成，两半式的模具在填料时不利于保型。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够有效提高陶瓷等静压成型效率的陶瓷等静压成型系统。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

一种陶瓷等静压成型系统，包括模具、加压装置以及模具上料装置；所述模具包括弹性材料制成的环形模套，以及分别位于环形模套上下两端的顶板和底板，所述环形模套、顶板、底板共同围合成用于容纳陶瓷粉料和坯体的型腔；所述环形模套上具有收腰状结构，该收腰状结构所对应的模套环面沿周向被等分为至少两个独立的弧面，相邻各弧面之间通过肋板连接为一体，所述肋板为合页状结构，肋板的两页面分别与相邻两弧面的邻边连为一体，且合页凸伸在环形模套的外环面上；所述加压装置包括加压容器，所述加压容器内盛放有挤压介质，所述加压容器的内腔与加压管路连通；所述加压容器包括上端敞口的容器本体，以及与容器本体上端可拆卸式密封连接的压盖，所述压盖沿竖直方向往复运动设置；所述加压容器内设有升降装置，所述模具可拆卸式的安装在升降装置上，所述升降装置能够驱动模具在加压容器开口的上下两侧往复运动；所述模具上料装置，包括进料单元、分料转运单元和推送单元；所述进料单元用于将模具输送至所述分料转运单元，所述分料转运单元用于将模具逐个转移到所述推送单元，所述推送单元用于将模具推送至等静压成型装置的加压容器上方。

本发明取得的技术效果为：本发明采用一体式模具对收腰状陶瓷坯体进行等静压成型，不仅简化了脱模工序，提高了生产效率，而且提高了坯体的整体成型质量，便于后续加工；本发明提供的模具上料装置和加压装置实现了等静压成型工艺的全自动化运行，节省人力，进一步提高了生产效率，降低了生产成本。

附图说明

图1是一种带有收腰结构的陶瓷泥坯；

图2是本发明的实施例所提供的陶瓷等静压成型系统的立体图；

图3是本发明的实施例所提供的陶瓷等静压成型模具的立体图；

图4是本发明的实施例所提供的陶瓷等静压成型模具的爆炸图；

图5是本发明的实施例所提供的陶瓷等静压成型模具的剖视图；

图6是图5的A-A剖视图；

图7是图6的I局部放大视图；

图8是本发明的实施例所提供的模具上料装置的立体图；

图9是本发明的实施例所提供的轨道板及楔形驱动插块的立体图；

图10是本发明的实施例所提供的陶瓷等静压成型装置的立体图；

图11是本发明的实施例所提供的陶瓷等静压成型装置的剖视图；

图12是图11的II局部放大图；

图13是本发明的实施例所提供的压盖的立体图；

图14是本发明的实施例所提供的加压容器的立体剖切示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行具体说明。应当理解，以下文字仅仅用以描述本发明的一种或几种具体的实施方式，并不对本发明具体请求的保护范围进行严格限定。

如图2所示，一种陶瓷等静压成型系统，包括模具10、加压装置30以及模具上料装置20；如图3所示，所述模具10包括弹性材料制成的环形模套11，以及分别位于环形模套11上下两端的顶板和底板13，所述环形模套11、顶板、底板13共同围合成用于容纳陶瓷粉料和坯体的型腔；所述环形模套11上具有收腰状结构，该收腰状结构所对应的模套环面沿周向被等分为至少两个独立的弧面，相邻各弧面之间通过肋板111连接为一体，所述肋板111为合页状结构，肋板111的两页面分别与相邻两弧面的邻边连为一体，且合页凸伸在环形模套11的外环面上；所述加压装置30包括加压容器，所述加压容器内盛放有挤压介质，所述加压容器的内腔与加压管路311连通；所述加压容器包括上端敞口的容器本体31，以及与容器本体31上端可拆卸式密封连接的压盖32，所述压盖32沿竖直方向往复运动设置；所述加压容器内设有升降装置，所述模具10可拆卸式的安装在升降装置上，所述升降装置能够驱动模具10在加压容器开口的上下两侧往复运动；所述模具上料装置20包括进料单元、分料转运单元和推送单元；所述进料单元用于将模具10输送至所述分料转运单元，所述分料转运单元用于将模具10逐个转移到所述推送单元，所述推送单元用于将模具10推送至等静压成型装置的加压容器上方。本发明采用一体式模具10对收腰状陶瓷坯体进行等静压成型，不仅简化了脱模工序，提高了生产效率，而且提高了坯体的整体成型质量，便于后续加工；本发明提供的模具上料装置20和加压装置30实现了等静压成型工艺的全自动化运行，节省人力，进一步提高了生产效率，降低了生产成本。

优选的，如图3、4、5、6、7所示，所述肋板111由弹性材料制成，所述肋板111与环形模套11一体式注塑成型，且所述各弧面以及各肋板111的两页面在静态下呈相互合拢的状态。

优选的，如图1所示，本实施例所加工的坯体为陶瓷酒杯，因此所述环形模套11内还设有与环形模套11间隔设置的模芯14，所述模芯14与顶板和\或底板13固接。

进一步的，所述底板13由刚性材料制成，所述底板13上设有第一凸台131，所述第一凸台131凸伸至环形模套11内部，且第一凸台131的外环面与环形模套11的内环面构成紧密贴合，这样能够防止粉料进入环形模套11与底板13之间的结合缝隙中，防止坯体边缘产生毛刺。

优选的，所述环形模套11的下端设有向环面外侧凸伸设置的第一法兰112，所述第一法兰112下端与底板13端面贴合，第一法兰112上端设有第一环形压板15，所述第一环形压板15由刚性材料制成，所述第一环形压板15通过螺栓或铆钉与底板13固接。第一环形压板15配合第一法兰112能够将环形模套11下端可靠的固定在底板13上，防止环形模套11受压后下端连接结构出现变形、撕裂等现象。

优选的，所述顶板包括弹性面板12和刚性支撑板121，所述弹性面板12的底部设有第二凸台，所述第二凸台凸伸至环形模套11内部且第二凸台的外环面与环形模套11的内环面紧密贴合，；所述刚性支撑板121位于弹性面板12上侧并与弹性面板12胶粘连接，所述刚性支撑板121与环形模套11的中心孔对应设置。所述刚性支撑板121能够确保坯体顶面受压后保持平整，避免出现凹坑或鼓包现象，提高坯体顶面成型质量；第二凸台与环形模套11紧密配合能够避免坯体上端边缘出现毛刺。

进一步的，所述环形模套11上端设有向环面外侧凸伸设置的第二法兰113，所述第二法兰113的上端与弹性面板12的下端边缘贴合，所述第二法兰113的下端设有第二环形压板16，所述弹性面板12的上端设有与第二环形压板16相对应的第三环形压板17，所述第二环形压板16和第三环形压板17均由刚性材料制成。所述第二环形压板16通过立柱18与底板13固接。第二环形压板16和第三环形压板17能够防止模具10受压后上端连接结构出现变形、撕裂等现象；而第二环形压板16与底板13固接能够为环形模套11上端提供有效支撑，一方面能够防止填料时环形模套11向下垮塌，另一方面也能够防止模具10受压时向下坍缩。

所述肋板111与弧面相接的拐角处以及肋板111两页面之间相接的拐角处设有第一止裂槽115。所述环形模套11上端的内侧边缘设有倒角114，环形模套11与第二法兰113连接的拐角处设有第二止裂槽116。所述第一止裂槽115和第二止裂槽116一方面能够提高环形模套11变形时的抗疲劳强度，避免模具10撕裂，另一方面也能够增大挤压介质与环形模套11的接触面积，提高成型质量。

优选的，如图10、11、12、13、14所示，所述升降装置包括升降台33，所述升降台33底部设有导柱314，所述容器本体31内设有安装板313，所述安装板313上设有导套，所述导柱314与导套构成滑动配合，所述导柱314上套装有第一压簧315，所述第一压簧315两端分别与升降台33底面和安装板313顶面抵接。当模具10放在升降台33上时，压盖32下压能够带动模具10和升降台33下行，从而使模具10没入挤压介质内，同时压盖32与升降台33之间保持一定压力，将模具10的顶板和环形模套11压紧，模具10的顶板与环形模套11之间无需设置连接件，进一步简化和脱模步骤，提高了生产效率。

优选的，所述压盖32安装在一竖直液压缸321的活塞杆上，所述压盖32的下端设有与模具10上端面边缘相对应的环形压头322，所述环形压头322通过沿环形压头322周向间隔设置的连接柱323与压盖32底面固接。环形压头322能够确保模具10顶板与环形模套11之间受力均匀，而各连接柱323之间的镂空区域能够确保挤压介质顺利进入模具10顶部区域，确保模具10顶部压力与周向压力一致。

优选的，所述升降台33上端设有与模具10底面形状一致的凹槽331，所述升降台33内部具有一空腔，所述凹槽331底面上设有沿竖直方向往复运动的顶杆332，所述顶杆332贯穿至所述空腔内并与空腔内设置的推板336固接，所述推板336与空腔顶面之间设有第二压簧335，所述推板336底部设有楔形块337，所述楔形块337的底面与所述空腔的底面抵接；所述升降台33的侧壁上设有插孔334，升降台33旁侧与插孔334对应位置处设有楔形驱动插块35，所述楔形驱动插块35沿水平方向往复运动设置且当楔形驱动插块35插入升降台33内部时能够推动所述楔形块337上移。凹槽331能够确保模具10与升降台33配合稳固，而顶杆332能够在脱模时驱动模具10与凹槽331分离，方便模具10从升降台33上移出。

进一步的，所述底板13的侧壁上沿水平方向设置有条槽132，所述容器本体31的开口上方设有开合式轨道，所述开合式轨道包括两平行间隔设置的轨道板34，所述两轨道板34沿水平方向往复开合设置，所述轨道板34与所述底板13侧壁上开设的条槽132平齐。所述凹槽331上与两轨道板34相对应的两侧设有向上凸伸设置的限位块333，所述限位块333与所述底板13的两侧挡接，所述限位块333的顶面低于所述条槽132所在的高度。所述两轨道板34分别与两个沿水平方向相对设置的气缸341的活塞杆固接，所述楔形驱动插块35通过连接块与该气缸341的活塞杆固接。所述轨道板34顶面上靠近模具10的一侧设有斜坡面342。上料时，两轨道板34合拢，模具10沿轨道板34滑动至升降台33上方，然后两轨道板34分离，此时模具10在限位块333的阻挡下滞留在升降台33的凹槽331上方，而随着楔形驱动插块35的退出，顶杆332下行，从而使模具10落入凹槽331内，实现模具10的自动入料。下料时，两轨道板34再次合拢，楔形驱动插块35首先驱动顶杆332上行，将模具10从凹槽331内顶出，随后轨道板34插入条槽132内将模具10托起，模具10沿轨道板34移出，实现模具10的自动下料。

优选的，所述容器本体31及压盖32的边缘设有相互配合的止口324、312，所述止口324、312的端面上设有密封条，确保加压容器密封可靠，防止挤压介质泄露。

进一步的，如图3、4、5所示，所述模具10的底板13的两侧还设有两相互平行的直壁133。如图8所示，所述进料单元包括输送带21，所述输送带21的两侧设有相互平行的挡壁211，所述两挡壁211之间的间距与所述两直壁133之间的距离相匹配，使模具10在输送带21上只能够沿特定方向输送，即沿平行于直壁133的方向输送。

所述分料转运单元包括转动设置的转盘22，所述转盘22的顶面边缘沿周向均匀间隔设置有多个U型槽221，所述U型槽221的弧顶直径与模具10的底板13直径相匹配，所述U型槽221的宽度与所述两直壁133之间的距离相匹配，所述U型槽221的深度与模具10的底板13直径相等；所述转盘22的边缘还固定设置有一圈围挡222，所述围挡222的高度与转盘22的顶面平齐，所述围挡222在周向上设有两个开口，其中一个开口与所述输送带21的出料端相接，另一个开口与所述推送单元的推送方向对齐。所述推送单元包括一水平设置的推送气缸23，所述推送气缸23的活塞杆顶端设有推头231，所述推头231端部设有与模具10的底板13周面轮廓相匹配的弧形槽；所述挡壁211与所述围挡222固接为一体。上料时，多个模具10如图2所示顺序排列在输送带21上，当转盘22上的其中一个U型槽221与输送带21正对时，输送带21最前端的模具10会被推入U型槽221内，该模具10随着转盘22的转动移动至推送单元前方并与开合式轨道对齐，推送单元将模具10推送至开合式轨道上并沿开合式轨道继续推送至升降台33上方，推送单元撤回，开合式导轨分离，模具10落入升降台33凹槽331内，实现模具10的自动逐个上料，下料时，推送单元在转盘22转动之前再次推出，且推出距离加大，从而将模具10从升降台33上方推离，实现模具10自动出料。

以上所述仅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，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本发明中未具体描述和解释说明的结构、装置以及操作方法，如无特别说明和限定，均按照本领域的常规手段进行实施。

Claims (10)

1.一种陶瓷等静压成型系统，包括模具（10）、加压装置（30）以及模具上料装置（20）；如图3所示，所述模具（10）包括弹性材料制成的环形模套（11），以及分别位于环形模套（11）上下两端的顶板和底板（13），所述环形模套（11）、顶板、底板（13）共同围合成用于容纳陶瓷粉料和坯体的型腔；所述环形模套（11）上具有收腰状结构，该收腰状结构所对应的模套环面沿周向被等分为至少两个独立的弧面，相邻各弧面之间通通过肋板（111）连接为一体，所述肋板（111）为合页状结构，肋板（111）的两页面分别与相邻两弧面的邻边连为一体，且合页凸伸在环形模套（11）的外环面上；所述加压装置（30）包括加压容器，所述加压容器内盛放有挤压介质，所述加压容器的内腔与加压管路（311）连通；所述加压容器包括上端敞口的容器本体（31），以及与容器本体（31）上端可拆卸式密封连接的压盖（32），所述压盖（32）沿竖直方向往复运动设置；所述加压容器内设有升降装置，所述模具（10）可拆卸式的安装在升降装置上，所述升降装置能够驱动模具（10）在加压容器开口的上下两侧往复运动；所述模具上料装置（20），包括进料单元、分料转运单元和推送单元；所述进料单元用于将模具（10）输送至所述分料转运单元，所述分料转运单元用于将模具（10）逐个转移到所述推送单元，所述推送单元用于将模具（10）推送至等静压成型装置的加压容器上方。

2.根据权利要求1所述的陶瓷等静压成型模具（10），其特征在于：所述肋板（111）由弹性材料制成，所述肋板（111）与环形模套（11）一体式注塑成型，且所述各弧面以及各肋板（111）的两页面在静态下呈相互合拢的状态；所述肋板（111）与弧面相接的拐角处以及肋板（111）两页面之间相接的拐角处设有第一止裂槽（115）。

3.根据权利要求1所述的陶瓷等静压成型模具（10），其特征在于：所述底板（13）由刚性材料制成，所述底板（13）上设有第一凸台（131），所述第一凸台（131）凸伸至环形模套（11）内部，且第一凸台（131）的外环面与环形模套（11）的内环面构成紧密贴合；所述环形模套（11）的下端设有向环面外侧凸伸设置的第一法兰（112），所述第一法兰（112）下端与底板（13）端面贴合，第一法兰（112）上端设有第一环形压板（15），所述第一环形压板（15）由刚性材料制成，所述第一环形压板（15）通过螺栓或铆钉与底板（13）固接。

4.根据权利要求1所述的陶瓷等静压成型模具（10），其特征在于：所述顶板包括弹性面板（12）和刚性支撑板（121），所述弹性面板（12）的底部设有第二凸台，所述第二凸台凸伸至环形模套（11）内部且第二凸台的外环面与环形模套（11）的内环面紧密贴合，；所述刚性支撑板（121）位于弹性面板（12）上侧并与弹性面板（12）胶粘连接，所述刚性支撑板（121）与环形模套（11）的中心孔对应设置；所述环形模套（11）上端设有向环面外侧凸伸设置的第二法兰（113），所述第二法兰（113）的上端与弹性面板（12）的下端边缘贴合，所述第二法兰（113）的下端设有第二环形压板（16），所述弹性面板（12）的上端设有与第二环形压板（16）相对应的第三环形压板（17），所述第二环形压板（16）和第三环形压板（17）均由刚性材料制成；所述第二环形压板（16）通过立柱（18）与底板（13）固接；所述环形模套（11）上端的内侧边缘设有倒角（114），环形模套（11）与第二法兰（113）连接的拐角处设有第二止裂槽（116）。

5.根据权利要求1所述的陶瓷等静压成型装置，其特征在于：所述升降装置包括升降台（33），所述升降台（33）底部设有导柱（314），所述容器本体（31）内设有安装板（313），所述安装板（313）上设有导套，所述导柱（314）与导套构成滑动配合，所述导柱（314）上套装有第一压簧（315），所述第一压簧（315）两端分别与升降台（33）底面和安装板（313）顶面抵接。

6.根据权利要求5所述的陶瓷等静压成型装置，其特征在于：所述压盖（32）安装在一竖直液压缸（321）的活塞杆上，所述压盖（32）的下端设有与模具（10）上端面边缘相对应的环形压头（322），所述环形压头（322）通过沿环形压头（322）周向间隔设置的连接柱（323）与压盖（32）底面固接。

7.根据权利要求6所述的陶瓷等静压成型装置，其特征在于：所述升降台（33）上端设有与模具（10）底面形状一致的凹槽（331），所述升降台（33）内部具有一空腔，所述凹槽（331）底面上设有沿竖直方向往复运动的顶杆（332），所述顶杆（332）贯穿至所述空腔内并与空腔内设置的推板（336）固接，所述推板（336）与空腔顶面之间设有第二压簧（335），所述推板（336）底部设有楔形块（337），所述楔形块（337）的底面与所述空腔的底面抵接；所述升降台（33）的侧壁上设有插孔（334），升降台（33）旁侧与插孔（334）对应位置处设有楔形驱动插块（35），所述楔形驱动插块（35）沿水平方向往复运动设置且当楔形驱动插块（35）插入升降台（33）内部时能够推动所述楔形块（337）上移。

8.根据权利要求7所述的陶瓷等静压成型装置，其特征在于：所述底板（13）的侧壁上沿水平方向设置有条槽（132），所述容器本体（31）的开口上方设有开合式轨道，所述开合式轨道包括两平行间隔设置的轨道板（34），所述两轨道板（34）沿水平方向往复开合设置，所述轨道板（34）与所述底板（13）侧壁上开设的条槽（132）平齐；所述凹槽（331）上与两轨道板（34）相对应的两侧设有向上凸伸设置的限位块（333），所述限位块（333）与所述底板（13）的两侧挡接，所述限位块（333）的顶面低于所述条槽（132）所在的高度；所述两轨道板（34）分别与两个沿水平方向相对设置的气缸（341）的活塞杆固接，所述楔形驱动插块（35）也通过连接块与该气缸（341）的活塞杆固接；所述轨道板（34）顶面上靠近模具（10）的一侧设有斜坡面（342）。

9.根据权利要求1所述的陶瓷等静压成型模具（10）的上料装置，其特征在于：所述底板（13）的两侧设有两相互平行的直壁（133），所述进料单元包括输送带（21），所述输送带（21）的两侧设有相互平行的挡壁（211），所述两挡壁（211）之间的间距与所述两直壁（133）之间的距离相匹配，使模具（10）在输送带（21）上只能够沿特定方向输送。

10.根据权利要求9所述的陶瓷等静压成型模具（10）的上料装置，其特征在于：所述分料转运单元包括转动设置的转盘（22），所述转盘（22）的顶面边缘沿周向均匀间隔设置有多个U型槽（221），所述U型槽（221）的弧顶直径与模具（10）的底板（13）直径相匹配，所述U型槽（221）的宽度与所述两直壁（133）之间的距离相匹配，所述U型槽（221）的深度与模具（10）的底板（13）直径相等；所述转盘（22）的边缘还固定设置有一圈围挡（222），所述围挡（222）的高度与转盘（22）的顶面平齐，所述围挡（222）在周向上设有两个开口，其中一个开口与所述输送带（21）的出料端相接，另一个开口与所述推送单元的推送方向对齐；所述推送单元包括一水平设置的推送气缸（23），所述推送气缸（23）的活塞杆顶端设有推头（231），所述推头（231）端部设有与模具（10）的底板（13）周面轮廓相匹配的弧形槽。