CN1123013A - 用陶粒等压压制陡壁钵形制品的压模 - Google Patents

Abstract

为了制造花盆之类的陡壁钵形制品(90)，在注入粒料(80)和随后等压压制时采用由一个阳模(20)、一个阴模(50)和一个设置在这两者之间的薄膜(60)组成的压模，薄膜(60)和阳模(20)一起限定一个可用粒料(80)注满的装料空间并和阴模(50)一起限定一个可用流体压力作用的压力室。阳模(20)设置在阴模(50)下方并包括同轴向上延伸的一个中心件(30)和一个闭合件(40)。中心件(30)有一个加粗头部(32)，其上侧(34)与阳模(20)周围的上端面(22)保持在同一平面内。闭合件(40)为管形并与中心件(30)一起限定注入粒料(80)的环形注料通道(76)。在闭合件(40)的闭合位置上，它的装料空间侧的端部(42)顶住中心件(30)的头部(32)而实现密封。用这种压模亦可制造无缺陷的大型钵形制品，而且只需很少的工装费和时间。

Description

用陶粒等压压制陡壁钵形制品的压模

本发明涉及权利要求1前序部分所述的压模。

在这种已知的压模中(德国专利DE-A3128348)，阳模与中心件和闭合件一起是预压头的一部分，此预压头只在等压压制之前装在阳模和薄膜上，以便形成一个装料空间。陶粒从上方通过在管状闭合件外部构成的阳模环形空间注入这个装料空间中，中间件也是一根管子，通过它在注入陶粒过程中将压缩空气吹入而使陶粒流动和分布开来。在注入陶粒后，通过弹性支承的阳模向下运动而将装料空间中的陶粒预压实。从而形成强度足够的预压毛坯，以便当预压头从阴模和薄膜中升起并通过带有自身阳模的最后成型压头代替时，毛坯的形状不变化。只有当最后成型压头紧密装到阴模和薄膜上时，液体在压力作用下流入阴模和薄膜之间，从而使毛坯在等压作用下最后成型为制品。

这种预压头和最后成型压头的使用涉及到制品预压实和最后压实所用的相同阴模和薄膜，需要花费大量的工装和时间。即使这样大的花费，但用上述装置制成的陡壁钵形或碗形制品的质量从某一尺寸起仍然不能令人满意：这种制品里面的中间范围出现有缺陷的压痕，而在其边缘范围则常常出现粒料压实不够的现象。

所以，本发明的任务在于，改进等压压制陶粒制品用的压模，用这种压模可以制造直径和高度为350mm以及大于此尺寸的无缺陷的大型钵形或碗形制品，而且只花费很少的工装和时间。

本发明的任务是按权利要求1所述的特征来实现的。

根据本发明，采用同一个阳模与一个本发明的阴模和相应薄膜组成的压模来注入和等压压制陶粒而可省去迄今所需的预压头和最后成型压头交换所需的时间。如果说本发明的工装多于一个阳模，但它们在陶粒注入和等压压制的整个工序中都可分别交替使用，而同时压制完的制品可从一个正好不是与一个阴模共同作用的阳模上取走。通过把阳模设置在阴模下方可以利用重力来使注入的粒料运动，直到达到装料空间的边缘为止，从而有利于粒料的均匀分布。

阳模设置在阴模下方，在使用多于一个阳模结合同一个阴模和薄膜的情况下还有另一个优点，即其上有倒立制品的那个阳模可离开阴模的工作范围，而不需将制品单独固定。然后可在静止状态下将制品取下，同时用另一个阳模压制下一个制品。

带加大头部的刚性中心件相对于相应阳模的固定布置，使其上侧与阳模周围的上端面始终保持在同一平面内，对制品的质量至关重要。这样，要压制的坯件的中部面积(以后为它的底的上侧)就可获得面积相当大的无弹性的支承，从而在等压压制时通过薄膜作用在粒料上的压力不会在制品的中心区留下压痕。环绕中心件头部环形设置的管状闭合件的上端范围虽然由于需要一定的轴向可动性而不可能象它的头部那样刚固，但业已证明，粒料支承在固定中心件刚性头部所具有的支承作用却超出了这个头部的外缘，所以，在中心件头部和阳模周围端面之间被闭合件占用的相当窄的环形空间很明显只有相当少的粒料搭接上，以至在闭合件上只可能作用它能承受的力，而不会在轴向内产生明显的弹性变形。所以在用本发明压模压制的制品底部里侧最多留有微不足道的压痕，而这种微不足道的压痕对花盆和类似制品来说无疑是允许的。

本发明的其他优点在从属权利要求中叙述。

下面结合具有细节的附图来详细说明本发明的实施例。

附图是：

图1表示一个装有本发明压模的用来压制花盆的装置之垂直截面图；

图2表示图1的水平截面II-II；

图3表示压模在静止位置时图1的一部分放大详图；

图4表示压模在注料位置时相应的一部分放大详图；

图5表示压制最终位置的相应的一部分放大详图；

图6表示压制过程结束后相应的一部分放大详图；

图7表示在换用小压模来压制小型制品时与图3相应的一部分放大详图；

图8表示用来压制洗涤盆的本发明压模下部的垂直截面图。

图1和图2所示的装置包括一个带底座12的压制支架10、两根从底座上垂直向上的立柱14和一根在图中没有示出的用来连接上述两根立柱的横梁。在底座12上支承一个可绕一根立柱14逐步旋转180°的旋转工作台16。阴模支架18可在两根立柱14上上下移动。

在旋转工作台16上固定两个阳模20，它们相对于旋转工作台16所围绕旋转的立柱14相互错开180°。两上阳模20完全相同并各有一个平的端面22、一个陡的锥形表面24和一个圆柱形中心通道26，此通道的上端范围内挤入一个用特殊耐磨材料作成的套筒28。在所示的例子中，两个阳模20根据一般花盆的内轮廓分别相对于垂直轴A是旋转对称的。

在每个阳模20的中心通道26中，有一个实心的、特别牢固的、冲头状的中心件30，它同样对相应的A轴是旋转对称的，且其长度的主要部分为圆柱形。每个中心件30的上端做成在一个平面上侧34的加粗头32，上侧34与相应的阳模20的端面22位于相同的水平面上。在上侧34下方，加粗头32有一圆柱段，接着是一段直径向下不断减小的锥形段。每个中心件30都通过一根粗大的横梁36固定在转动工作台16上，使它在等压压制过程中经受住其上侧34上的压力作用而不产生明显的变形。此外，每个中心件30还有一个底部38；中心件的圆柱形主要部分从该处过渡成直径向下不断减小的截锥形段。

每一个阳模20内都设置了与中心件30同轴的管形闭合件40，它可在相应的中心槽26中进行轴向移动。为此，中心槽26用摩擦系数很小的材料例如环氧树脂内衬。管形闭合件40则须用高强度钢制造；它最好经过淬火并内外磨削。它的上端42带有一个与轴A垂直的即水平的平整端面。，此端面通常(除图4所示的打开位置外)位于相应阳模20端面22的同一平面内。此外，闭合件40还有一个内部呈漏斗状和外部呈法兰状的下端44。每个闭合件40还有一个径向槽46，相应的横梁36以相当富裕的轴向间隙穿过此槽，所以，闭合件可在例如图3所示的闭合位置和图4所示的打开位置之间上下运动。为了进行这种运动，在转动工作台内装有一个升降装置48，例如双动柱塞油缸。

两个阳模20配制一个共同的阴模50，并与它交替共同作用。阴模50的形状为带有一个平整的底面52和一个陡的向下扩大的截锥形表面54的倒立的盆，此表面54到底面52以及到阴模50下缘的过渡区倒成圆弧。阴模50相对于垂直轴B是旋转对称的，且内环56和外环58绕其下边缘区与它同轴设置。外环58搭接在内环56上并用螺丝固定到阴模支架18上。

阴模50外衬一层弹性薄膜60，此薄膜亦有一个基本上是平的底部62和一个向下扩大的截锥形外表面64。此外，薄膜60有一个外缘66，它在两环56和58之间夹紧，使薄膜与阴模支架18紧密连接。通过设置在阴模支架18上和阴模50中的一个可选择与一个真空源或一个流体压力源连接的槽(图中未示出)，薄膜便可按图3和图4以及图6和图7紧贴在阴模上，而按图5则离开阴模而向阳模20方向压去。为使薄膜60在上述后一种情况中也紧贴到阳模20上，阳模20带有一个弹性边缘支承68。

在全部图示工作位置上，两个阳模20中的一个总与阴模50配置；而且相应阳模20的轴线A与阴模50的轴线B对准。在两个可能位置的任一个位置出现这种情况时，旋转工作台16便锁紧。

在阴模50下方与它同轴设置了一根垂直注料管70，此管可在底座12的垂直孔72中移动，且上部带有一个水平上端面76的上法兰74，此法兰在图3所示静止位置时与底座12的上侧齐平，因此，它不防碍旋转工作台16绕图1和图2所示左方立柱14旋转。装在底座12中的升降装置78作用在法兰74的下侧上。这些升降装置在图示例子中也是双动液压活塞缸。

图示装置用来压制陶粒80，陶粒80从一个注入装置82中用压缩空气经管路84送入注料管70，然后按图3由两个阳模20中之一和阴模50与薄膜60和相应的部件一起构成一个完整和封闭的压模，此时在注料管70和介于阳模20和薄膜60之间的装料空间尚未连通。虽然在大致为圆柱形的实心中心件30和同样也大致是圆柱形的闭合件40之间形成了一个圆环形横截面的注料通道86，但这个注料通道向上在中心件30的顶部32和向下在中心件30的底部38仍然是封闭的。

通过升降装置48伸出，管形闭合件40向下运动，直到它的下端与注料管70的法兰74接触并与法兰密封为止。这时环绕中心件30的头部32和底部38分别形成了一个环形通路，其模截面大致与位于其间的注料通道86一样大。一旦这个通路达到图4所示的位置，注料装置82立即动作，于是阳模20和阴模50之间的装料空间便几乎立即注满粒料80。

在这个注料过程中，压缩空气经气路89送入注料管70并使粒料80产生旋流，适当的气路最好通向管路84每次拐弯的后面。粒料80的旋流在粒料进入装料空间的道路上受阻，粒料80的微粒和尘土部分与粗粒料分开进入装料空间，随后进行等压压制时形成不同的压实程度。附加进入的压缩空气有助于粒料80在装料空间中的运动，从而缩短了注料时间。

从装料空间的粒料80挤出来的压缩空气径向向下流入薄膜60和边缘支承68之间并到达环形通路88，此环形通路或者通向大气或与抽吸装置连接。在压制高度约为350mm和直径约为300mm的花盆时，这个注料过程还不到两秒钟。

然后升降装置48重新复位，于是管形闭合件40回到它的上部终端位置。在这个位置上，它的上端面与相应阳模20的上端面22和相应中心件30头部32的上侧34齐平。然后通过阴模50流入的带压液体把薄膜60按图5与阴模50挤开并将粒料80在一侧上液压压实，从而形成压制品90。

最后将带压液体重新抽走，于是按图6所示的薄膜60又重新将它的整个面紧贴在阴模50上。管形闭合件40仍停留在它的上部终端的位置；而注料管70则通过升降装置78的复位而回到它的下部终端位置。然后阴模支架18和阴模50以及固定其上的部件一起按图1升起，旋转工作台16旋转180°。最后将新压制的制品90用吸杯92从形成它的阳模20上吸走，如图1左上方所示，这样就结束了一次压制循环。就在这个过程中，阴模50下降到右方的阳模20上，于是开始一次新的压制循环。

图7表示阳模20、阴模50和薄膜60用较小的阳模20′以及相应的阴模50′和薄膜60′代替，而不需更换其他部件，只需在旋转工作台16和阳模20′之间插入一块隔板94即可。

图8表示压制洗涤盆用的压模的一种方案。

Claims (6)

1.等压压制陶粒陡壁钵形或碗形制品(90)用的压模包括：

-一个阳模(20)，它带有一个与制品(90)内轮廓大致互补的外表面(22、24)以及一个与它连接的中心通道(26)；

-一个阴模(50)，它具有一个与要压制的制品(90)外轮廓大致互补的内表面(52、54)；

-一个设置在阳模(20)和阴模(50)之间的薄膜(60)，它和阳模(20)一起限定一个可用粒料(80)注满的装料空间并和阴模(50)一起限定一个可用流体压力作用的压力室；

-一个设置在阳模(20)中心通道(26)内相对于阳模固定设置的中心件(30)；

-一个管形闭合件(40)，它设在环绕中心件(30)的阳模(20)的中心通道(26)内并可在粒料(80)注入装料空间的打开位置和关闭位置之间相对于阳模(20)进行上下轴向运动，其特征是，

-在注入粒料(80)和随后的等压压制都用同一个阳模(20)，

-阳模(20)设置在阴模(50)的下方，所以，中心件(30)和闭合件(40)是大致垂直向上延伸的，

-中心件(30)有一个加粗的头部(32)，其上侧(34)与阳模(20)周围的上端面(22)保持在同一平面上，

-管形闭合件(40)与中心件(30)限定粒料(80)注入用的环形注料通道(86)，且在闭合件(40)的闭合位置上，它的装料空间侧的端部(42)顶住中心件(30)的上端而实现密封。

2.按权利要求1所述的压模，其特征是，中心件(30)的头部(32)包括一段锥形下段和圆柱形上段，它与管形闭合件(40)紧密配合。

3.按权利要求1或2所述的压模，其特征是，管形闭合件(40)有一个径向槽(46)，一根用来支承中心件(30)的横梁(36)穿过此槽并带有轴向间隙。

4.按权利要求1～3任一项所述的压模，其特征是，中心件(30)有一个底座(38)，在闭合件(40)的闭合位置上，此底座顶住在其上构成的支承面(44)而实现密封。

5.按权利要求1～4任一项所述的压模，其特征是，

-在一个旋转工作台(16)上至少设置两个阳模(20)，其中一个阳模(20)在工作位置上位于一个阴模(50)的下方，而另一个阳模(20)则位于阴模(50)一侧的取出位置上，

-每个阳模(20)都有一个自己的闭合件(40)，此闭合件配有一个自己的升降装置(48)，以便于它在打开位置和关闭位置之间移动，

-在闭合件(40)下方位于工作位置的阳模(20)设置了一个可升降的注料管(70)，此管具有一个在升起位置上顶着这个闭合件(40)而实现密封的上端面(76)。

6.按权利要求5所述的压模，其特征是，气路(89)通入注料管(70)中，在注入粒料(80)的过程中，可用此气路(89)输入附加的空气。

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