CN110641038B - 一种陶瓷制品凝胶注模成型模具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种陶瓷制品凝胶注模成型模具，包括上模、下模与浇注机构，所述上模下端设置有下模，上模上端安装有浇注机构，上模包括盖板、安装柱、上压模、转动电机与连接块，下模包括承托架、转动架与下压模，浇注机构包括浇注管、主管体、置料筒与搅匀架，置料筒分为左筒体与右筒体，搅匀架包括套接环、搅匀板与搅匀辊。本发明采用同步进行浆料的浇注与引发剂、催化剂的投放的方式完成凝胶注模成型工作，能够有效延长浆料凝固时间，保证浆料在模具型腔内均匀分布，且在浇注过程中，下模能够进行转动，从而带动浆料产生轻微晃动，对消除浆料内混入的气泡起到了一定作用。

Description

一种陶瓷制品凝胶注模成型模具

技术领域

本发明涉及陶瓷制品成型技术领域，特别涉及一种陶瓷制品凝胶注模成型模具。

背景技术

凝胶注模成型是将有机单体、交联剂、引发剂、催化剂加入到陶瓷料浆内，把料浆注入非孔膜具内，用温度诱导有机单体发生聚合反应而固化形成坯体的成型工艺。凝胶注模成型工艺与其它传统成型工艺相比具有许多优点，因而引起陶瓷界的普遍关注，使得该技术不断完善，并已在实际生产中应用。

虽然凝胶注模成型具有其独特的优点，但是目前在凝胶注模成型过程中仍存在下列问题:

(1)由于催化剂、引发剂大多在浇注之前就被添加在浆料内，加快了凝胶成型速度，浇注时速度过慢会导致浆料未达到指定位置就凝固，而速度过快则会导致浆料填充不彻底，模具型腔内出现缺料的问题，坯体成品质量受到很大影响；

(2)为避免混在浆料内的氧气在成型过程中造成氧阻凝，在进行浇注前多会才去真空抽气或超声震荡的方法去除氧气，这两种方法都能够有效减少浆料内氧气含量，但是在此之后进行的浇注过程中浆料仍会混入少量氧气，由于浆料已进入模具内，因此难以继续对氧气进行消除。

为了解决上述问题，本发明提供了一种陶瓷制品凝胶注模成型模具。

发明内容

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种陶瓷制品凝胶注模成型模具，包括上模、下模与浇注机构，所述上模下端设置有下模，上模上端安装有浇注机构；其中：

所述上模包括盖板、安装柱、上压模、转动电机与连接块，盖板中部下端安装有安装柱，安装柱侧壁上安装有上压模，上压模下端通过电机座安装有转动电机，转动电机输出轴下端安装有连接块，盖板下端开设有环形压槽，盖板中部沿其周向方向均匀开设有浇注孔；将盖板压在承托架上后，便可通过浇注机构将浆料注入上模与下模之间，在浇注过程中，通过连接块的连接作用，转动电机可带动转动架在承托架内进行转动，浆料随之产生轻微晃动，能够对浆料起到一定的搅匀作用，以消除混在浆料内的气泡。

所述下模包括承托架、转动架与下压模，承托架内部通过轴承安装有转动架，转动架上端安装有下压模，转动架中部开设有连接孔，连接孔内壁与连接块内壁相紧贴，承托架上端设置有凸环，凸环上端紧贴在环形压槽内；承托架与盖板对接后，转动架上设置的连接孔便与连接块相对接，此时转动电机便可带动转动架进行同步转动。

所述浇注机构包括浇注管、主管体、置料筒与搅匀架，浇注孔上端安装有浇注管，浇注管上端与主管体下端相连接，浇注孔内安装有置料筒，置料筒内设置有搅匀架；注模前预先将待使用的引发剂与催化剂等装入，待浆料倒入主管体后，浆料从主管体流向不同方向的浇注管中，在通过置料筒与搅匀架后，浆料能够与置料筒内的引发剂、催化剂进行均匀混合，且由于引发剂、催化剂添加时间较晚，能够避免因凝胶速度过快导致浇注后坯体出现缺陷的情况发生。

优选的，所述浇注孔为竖向圆柱形结构，浇注孔左右两侧对称开设有固定孔，固定孔为横向圆柱形结构。

优选的，所述置料筒分为左筒体与右筒体，左筒体与右筒体左右对称布置，左筒体左端与右筒体右端分别卡接在相应的固定孔内，左筒体与右筒体之间安装有搅匀架，左筒体上端与右筒体上端均开设有注料口，左筒体下端与右筒体下端均从左往右等间距开设有圆形通孔，且左筒体左端与右筒体右端均为左右可伸缩结构；将左筒体、右筒体及搅匀架进行连接后，通过注料口向置料筒内加入适量的引发剂与催化剂，再对置料筒进行挤压，以便将其左右两端卡接在固定孔内。

优选的，所述搅匀架包括套接环、搅匀板与搅匀辊，套接环通过转动方式安装在左筒体与右筒体之间，套接环为左右可伸缩结构，套接环外壁上沿其周向方向均匀开设有搅匀板，搅匀板数量为四，套接环内壁上安装有搅匀辊，搅匀辊侧壁上均匀设置有刷毛，且套接环上沿其周向方向均匀开设有四组圆孔，搅匀板与圆孔相间布置；在浆料逐渐从浇注口流下的过程中，下降的浆料不断对搅拌产生冲击，因此搅匀板能够绕置料筒旋转一定角度，当套接环上开设的圆孔与置料筒下端开设的圆形通孔重合或部分重合时，置料筒内的部分引发剂与催化剂便会与浆料混合，以加快之后凝胶成型反应的进行，且相比于在浇注前加入引发剂与催化剂，本装置采用的方法能够延长凝胶时间，保证浆料有充分的时间在模具内均匀分布，减小了坯体出现缺陷的可能性。

优选的，所述安装柱侧壁上沿其周向方向均匀设置有卡条，上压模中部开设有圆柱形通孔，圆柱形通孔直径等于安装柱直径，圆柱形通孔侧壁上沿其周向方向均匀开设有卡槽，卡槽位置与卡条位置一一对应，且卡槽下端安装有卡板，卡板与卡条之间通过螺栓相连接，方便根据实际情况对上压模进行拆换，以加工出不同形状的陶瓷制品。

优选的，所述主管体分为进料管与分料管，进料管为上端开口的空心圆柱形结构，进料管下端沿其周向方向均匀开设有分料口，分料口外侧安装有分料管，分料管下端开设有分管口，分管口下端与浇注管上端相连接。

优选的，所述进料管下端内壁上设置有导料块，导料块外侧为空心圆台形结构，导料块中部为半球形结构，且导料块侧壁上沿其周向方向均匀开设有导料槽，导料槽宽度从上往下逐渐增大；能够使浆料沿个方向流淌，提高了浆料分布的均匀性。

有益效果

1、本发明所述的一种陶瓷制品凝胶注模成型模具，采用同步进行浆料的浇注与引发剂、催化剂的投放的方式完成凝胶注模成型工作，能够有效延长浆料凝固时间，保证浆料在模具型腔内均匀分布，且在浇注过程中，下模能够进行转动，从而带动浆料产生轻微晃动，对消除浆料内混入的气泡起到了一定作用；

2、本发明所述的上模与下模对接后，通过连接块的连接作用，转动电机可带动转动架在承托架内进行转动，浆料随之产生轻微晃动，能够对浆料起到一定的搅匀作用，以消除混在浆料内的气泡；

3、本发明通过设置浇注机构，使浆料能够从主管体流向不同方向的浇注管中，在通过置料筒与搅匀架后，浆料能够与置料筒内的引发剂、催化剂进行均匀混合，由于引发剂、催化剂添加时间较晚，能够避免因凝胶速度过快导致浇注后坯体出现缺陷的情况发生。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的主视图；

图2是本发明图1的A向局部放大图；

图3是本发明图1的B向局部放大图；

图4是本发明的俯视图。

具体实施方式

下面参考附图对本发明的实施例进行说明。在此过程中，为确保说明的明确性和便利性，我们可能对图示中线条的宽度或构成要素的大小进行夸张的标示。

另外，下文中的用语基于本发明中的功能而定义，可以根据使用者、运用者的意图或惯例而不同。因此，这些用语基于本说明书的全部内容进行定义。

如图1至图4所示，一种陶瓷制品凝胶注模成型模具，包括上模1、下模2与浇注机构3，所述上模1下端设置有下模2，上模1上端安装有浇注机构3；其中：

所述上模1包括盖板11、安装柱12、上压模13、转动电机14与连接块15，盖板11中部下端安装有安装柱12，安装柱12侧壁上安装有上压模13，上压模13下端通过电机座安装有转动电机14，转动电机14输出轴下端安装有连接块15，盖板11下端开设有环形压槽，盖板11中部沿其周向方向均匀开设有浇注孔，浇注孔为竖向圆柱形结构，浇注孔左右两侧对称开设有固定孔，固定孔为横向圆柱形结构；将盖板11压在承托架21上后，便可通过浇注机构3将浆料注入上模1与下模2之间，在浇注过程中，通过连接块15的连接作用，转动电机14可带动转动架22在承托架21内进行转动，浆料随之产生轻微晃动，能够对浆料起到一定的搅匀作用，以消除混在浆料内的气泡。

所述安装柱12侧壁上沿其周向方向均匀设置有卡条12a，上压模13中部开设有圆柱形通孔，圆柱形通孔直径等于安装柱12直径，圆柱形通孔侧壁上沿其周向方向均匀开设有卡槽，卡槽位置与卡条12a位置一一对应，且卡槽下端安装有卡板13a，卡板13a与卡条12a之间通过螺栓相连接，方便根据实际情况对上压模13进行拆换，以加工出不同形状的陶瓷制品。

所述下模2包括承托架21、转动架22与下压模23，承托架21内部通过轴承安装有转动架22，转动架22上端安装有下压模23，转动架22中部开设有连接孔，连接孔内壁与连接块15内壁相紧贴，承托架21上端设置有凸环，凸环上端紧贴在环形压槽内；承托架21与盖板11对接后，转动架22上设置的连接孔便与连接块15相对接，此时转动电机14便可带动转动架22进行同步转动。

所述浇注机构3包括浇注管31、主管体32、置料筒33与搅匀架34，浇注孔上端安装有浇注管31，浇注管31上端与主管体32下端相连接，浇注孔内安装有置料筒33，置料筒33内设置有搅匀架34；注模前预先将待使用的引发剂与催化剂等装入，待浆料倒入主管体32后，浆料从主管体32流向不同方向的浇注管31中，在通过置料筒33与搅匀架34后，浆料能够与置料筒33内的引发剂、催化剂进行均匀混合，且由于引发剂、催化剂添加时间较晚，能够避免因凝胶速度过快导致浇注后坯体出现缺陷的情况发生。

所述主管体32分为进料管32a与分料管32b，进料管32a为上端开口的空心圆柱形结构，进料管32a下端沿其周向方向均匀开设有分料口，分料口外侧安装有分料管32b，分料管32b下端开设有分管口，分管口下端与浇注管31上端相连接。

所述进料管32a下端内壁上设置有导料块32c，导料块32c外侧为空心圆台形结构，导料块32c中部为半球形结构，且导料块32c侧壁上沿其周向方向均匀开设有导料槽，导料槽宽度从上往下逐渐增大；能够使浆料沿个方向流淌，提高了浆料分布的均匀性。

所述置料筒33分为左筒体33a与右筒体33b，左筒体33a与右筒体33b左右对称布置，左筒体33a左端与右筒体33b右端分别卡接在相应的固定孔内，左筒体33a与右筒体33b之间安装有搅匀架34，左筒体33a上端与右筒体33b上端均开设有注料口，左筒体33a下端与右筒体33b下端均从左往右等间距开设有圆形通孔，且左筒体33a左端与右筒体33b右端均为左右可伸缩结构；将左筒体33a、右筒体33b及搅匀架34进行连接后，通过注料口向置料筒33内加入适量的引发剂与催化剂，再对置料筒33进行挤压，以便将其左右两端卡接在固定孔内。

所述搅匀架34包括套接环34a、搅匀板34b与搅匀辊34c，套接环34a通过转动方式安装在左筒体33a与右筒体33b之间，套接环34a为左右可伸缩结构，套接环34a外壁上沿其周向方向均匀开设有搅匀板34b，搅匀板34b数量为四，套接环34a内壁上安装有搅匀辊34c，搅匀辊34c侧壁上均匀设置有刷毛，且套接环34a上沿其周向方向均匀开设有四组圆孔，搅匀板34b与圆孔相间布置；在浆料逐渐从浇注口流下的过程中，下降的浆料不断对搅拌产生冲击，因此搅匀板34b能够绕置料筒33旋转一定角度，当套接环34a上开设的圆孔与置料筒33下端开设的圆形通孔重合或部分重合时，置料筒33内的部分引发剂与催化剂便会与浆料混合，以加快之后凝胶成型反应的进行，且相比于在浇注前加入引发剂与催化剂，本装置采用的方法能够延长凝胶时间，保证浆料有充分的时间在模具内均匀分布，减小了坯体出现缺陷的可能性。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种陶瓷制品凝胶注模成型模具，包括上模(1)、下模(2)与浇注机构(3)，其特征在于：所述上模(1)下端设置有下模(2)，上模(1)上端安装有浇注机构(3)；其中：

所述上模(1)包括盖板(11)、安装柱(12)、上压模(13)、转动电机(14)与连接块(15)，盖板(11)中部下端安装有安装柱(12)，安装柱(12)侧壁上安装有上压模(13)，上压模(13)下端通过电机座安装有转动电机(14)，转动电机(14)输出轴下端安装有连接块(15)，盖板(11)下端开设有环形压槽，盖板(11)中部沿其周向方向均匀开设有浇注孔；

所述下模(2)包括承托架(21)、转动架(22)与下压模(23)，承托架(21)内部通过轴承安装有转动架(22)，转动架(22)上端安装有下压模(23)，转动架(22)中部开设有连接孔，连接孔内壁与连接块(15)内壁相紧贴，承托架(21)上端设置有凸环，凸环上端紧贴在环形压槽内；

所述浇注机构(3)包括浇注管(31)、主管体(32)、置料筒(33)与搅匀架(34)，浇注孔上端安装有浇注管(31)，浇注管(31)上端与主管体(32)下端相连接，浇注孔内安装有置料筒(33)，置料筒(33)内设置有搅匀架(34)。

2.根据权利要求1所述的一种陶瓷制品凝胶注模成型模具，其特征在于：所述浇注孔为竖向圆柱形结构，浇注孔左右两侧对称开设有固定孔，固定孔为横向圆柱形结构。

3.根据权利要求2所述的一种陶瓷制品凝胶注模成型模具，其特征在于：所述置料筒(33)分为左筒体(33a)与右筒体(33b)，左筒体(33a)与右筒体(33b)左右对称布置，左筒体(33a)左端与右筒体(33b)右端分别卡接在相应的固定孔内，左筒体(33a)与右筒体(33b)之间安装有搅匀架(34)，左筒体(33a)上端与右筒体(33b)上端均开设有注料口，左筒体(33a)下端与右筒体(33b)下端均从左往右等间距开设有圆形通孔，且左筒体(33a)左端与右筒体(33b)右端均为左右可伸缩结构。

4.根据权利要求3所述的一种陶瓷制品凝胶注模成型模具，其特征在于：所述搅匀架(34)包括套接环(34a)、搅匀板(34b)与搅匀辊(34c)，套接环(34a)通过转动方式安装在左筒体(33a)与右筒体(33b)之间，套接环(34a)为左右可伸缩结构，套接环(34a)外壁上沿其周向方向均匀开设有搅匀板(34b)，搅匀板(34b)数量为四，套接环(34a)内壁上安装有搅匀辊(34c)，搅匀辊(34c)侧壁上均匀设置有刷毛，且套接环(34a)上沿其周向方向均匀开设有四组圆孔，搅匀板(34b)与圆孔相间布置。

5.根据权利要求1所述的一种陶瓷制品凝胶注模成型模具，其特征在于：所述安装柱(12)侧壁上沿其周向方向均匀设置有卡条(12a)，上压模(13)中部开设有圆柱形通孔，圆柱形通孔直径等于安装柱(12)直径，圆柱形通孔侧壁上沿其周向方向均匀开设有卡槽，卡槽位置与卡条(12a)位置一一对应，且卡槽下端安装有卡板(13a)，卡板(13a)与卡条(12a)之间通过螺栓相连接。

6.根据权利要求1所述的一种陶瓷制品凝胶注模成型模具，其特征在于：所述主管体(32)分为进料管(32a)与分料管(32b)，进料管(32a)为上端开口的空心圆柱形结构，进料管(32a)下端沿其周向方向均匀开设有分料口，分料口外侧安装有分料管(32b)，分料管(32b)下端开设有分管口，分管口下端与浇注管(31)上端相连接。

7.根据权利要求6所述的一种陶瓷制品凝胶注模成型模具，其特征在于：所述进料管(32a)下端内壁上设置有导料块(32c)，导料块(32c)外侧为空心圆台形结构，导料块(32c)中部为半球形结构，且导料块(32c)侧壁上沿其周向方向均匀开设有导料槽，导料槽宽度从上往下逐渐增大。

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