CN114379137B - 一种石墨工艺品挤压成型装置及工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种石墨工艺品挤压成型装置及工艺，设备包括挤出头，其特征在于，还包括：活塞体、抽真空管以及填料组件，挤出头设置为左大右小的空腔管，活塞体从挤出头的左端推入向右端挤送石墨原料，抽真空管设置于挤出头的侧壁且其穿透进挤出头的内腔进行负压吸附；填料组件包括送料管、搅拌件以及传动单元，活塞体内部中空设置，搅拌件套设于送料管的外部，且其与活塞体同轴设置于该活塞体的内部，活塞体向左移动退出时，传动单元传动搅拌件转动；工艺包括预压工序、压制工序和分切工序的同步运行。通过在活塞体返回拉出的时候由活塞体内设置送料管进行石墨原料的输送，同时对已经压制紧的石墨原料进行搅拌打散。

Description

一种石墨工艺品挤压成型装置及工艺

技术领域

本发明涉及石墨加工技术领域，尤其涉及一种石墨工艺品挤压成型装置及工艺。

背景技术

石墨工艺品作为一种新兴的装饰品，因其质感色泽佳，且不易褪色、老化的优点广受市场追捧。但是对石墨工艺品的制作原材料，即石墨，有一定的要求，主要是其体密，必须要达到1.80g/cm3以上；另外，对于制作小型圆形石墨工艺品（直径小于500mm）来说，如果选用方形石墨料，加工过程中会产生很多不可利用的边角料，极为浪费，因此选用圆形的石墨材料更加经济，挤压成型制备的长条形棒材或者管材具有很大的成本优势。

申请号为CN201711423174.9的中国专利公开了一种用于制备石墨烯铝导线的连续挤压设备，该连续挤压设备具有挤压模具1，设置在挤压模具1的模芯座2上，用于导流混合粉体的流道3包括轴向段31、分流段32和螺旋段33。

但是该技术方案中，石墨原料的添加需要挤压设备停机随后将原料打入，而新进的原料与被挤压过的原料结合部常出现裂层，影响品质。

发明内容

本发明的目的之一是针对现有技术的不足之处，提供一种石墨工艺品挤压成型装置，通过在活塞体返回拉出的时候由活塞体内设置送料管进行石墨原料的输送，同时对已经压制紧的石墨原料进行搅拌打散，解决了背景技术中石墨原料的添加需要挤压设备停机随后将原料打入，而新进的原料与被挤压过的原料结合部常出现裂层，影响品质的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种石墨工艺品挤压成型装置，包括挤出头，其特征在于，还包括：活塞体、抽真空管以及填料组件，所述挤出头设置为左大右小的空腔管，所述活塞体从所述挤出头的左端推入向右端挤送石墨原料，所述抽真空管设置于所述挤出头的侧壁且其穿透进所述挤出头的内腔进行负压吸附；

所述填料组件包括送料管、搅拌件以及传动单元，所述活塞体内部中空设置，所述搅拌件套设于所述送料管的外部，且其与所述活塞体同轴设置于该活塞体的内部，所述活塞体向左移动退出时，所述传动单元传动所述搅拌件转动，所述搅拌件对所述挤出头内的石墨原料搅拌打散。

作为改进，所述送料管的一端连通上料管进料，所述送料管的另一端伸入所述挤出头的内腔，且在该端部设有封门。

作为改进，所述传动单元包括齿条、第一直齿轮、锥齿轮a以及锥齿轮b，所述齿条和所述挤出头均固定于工作台上，所述第一直齿轮设置于所述活塞体的一侧且其与所述齿条啮合传动，所述锥齿轮a由所述第一直齿轮驱动旋转并传动所述锥齿轮b旋转，所述锥齿轮b驱动所述搅拌件回转运动，所述第一直齿轮与锥齿轮a之间通过单向轴承传动。

作为改进，还包括封门传动件，所述封门传动件将所述第一直齿轮的旋转动力传动至所述封门，所述封门传动件包括链轮组以及第二直齿轮，所述封门的一侧设有啮合齿，所述链轮组将所述第一直齿轮的动力传动至所述第二直齿轮，所述第二直齿轮匹配所述啮合齿传动所述封门运动。

作为改进，所述封门相对所述送料管的径向滑动设置，所述封门滑动方向的两端均设有弹簧可配合抵触所述送料管。

作为改进，所述搅拌件的一端与所述锥齿轮b固定连接，所述搅拌件的另一端端面上设置若干的凸起块。

作为改进，所述凸起块相对所述搅拌件转动配合，所述凸起块的根部设置有齿轮，且所述活塞体内设有齿圈与所述齿轮配合，所述搅拌件相对所述活塞体旋转时，所述齿圈通过所述齿轮驱动所述凸起块旋转。

作为改进，还包括切断组件，所述切断组件设置于所述挤出头的出口位置，所述切断组件对所述挤出头挤压成型的石墨条进行分断。

作为改进，所述切断组件包括循环驱动单元、下压驱动单元以及切刀单元，所述循环驱动单元由所述活塞体传动回转，所述循环驱动单元驱使所述下压驱动单元运转，所述下压驱动单元设置为中部下凹的V字形轨迹，所述切刀单元由所述下压驱动单元带动对石墨条进行分断。

作为改进，所述循环驱动单元包括循环链以及驱动架，所述循环链上等距设置有若干的斜块a，所述驱动架设置为U形架，所述驱动架上设有与所述斜块a可配合传动的斜块b，所述驱动架跨设于所述循环链的上下两侧，所述活塞体来回运动驱动所述循环链按同一方向回转。

本发明的目的之二是针对现有技术的不足之处，提供一种石墨工艺品挤压成型工艺，通过预压工序、压制工序和分切工序的同步运行，提升压制成品的体密度以及完成自动分断工作。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种石墨工艺品挤压成型工艺，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，预压工序，石墨粉料加入挤出头之后，在挤压嘴和料缸之间加一块挡板，同时开启抽真空系统，边压边抽气体，将糊料进行初步压实，在该步骤中，压力控制在0.1Mpa~0.2Mpa，维持时间3-5min；真空度上限为-0.5Mpa；

步骤二，压制工序，活塞体顶进挤出头对石墨粉料进行挤压成型，挤压力控制在1Mpa~1.2Mpa；

步骤三，分切工序，在步骤二运行过程中，石墨成品被挤送输出挤出头，切断组件对成品进行分断处理。

本发明的有益效果在于：

（1）本发明通过活塞体在返回拉出的时候由活塞体内设置送料管进行石墨原料的输送，同时对已经压制紧的石墨原料进行搅拌打散，利于新原料与已经压制过的石墨原料进行结合牢固，通过预压工序、压制工序和分切工序的同步运行，提升压制成品的体密度以及完成自动分断工作；

（2）本发明通过封门传动件对封门进行控制，能够在活塞体返回时将封门打开，用以原料的出料，在活塞体推进压制时自动关闭，共用第一直齿轮作为动力，节省了动力源；

（3）本发明通过切断组件对压制成型后的石墨条进行分断，且其由活塞体传动运动，使得挤压成型与石墨原料的进料同步运动，同步协调。

综上所述，本发明具有新旧原料结合牢固、节省动力、同步协调等优点，尤其适用于石墨加工技术领域。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明俯视结构示意图；

图3为图2中A-A向剖视示意图；

图4为图3中D处放大示意图；

图5为本发明轴测结构示意图；

图6为本发明局部剖视结构示意图；

图7为图2中C-C向剖视示意图；

图8为本发明活塞体内部结构示意图；

图9为图2中B-B向剖视示意图；

图10为本发明的工艺流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“ 顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

实施例一

如图1、5和6所示，一种石墨工艺品挤压成型装置，包括挤出头1、活塞体2、抽真空管3以及填料组件4，所述挤出头1设置为左大右小的空腔管，所述活塞体2从所述挤出头1的左端推入向右端挤送石墨原料，所述抽真空管3设置于所述挤出头1的侧壁且其穿透进所述挤出头1的内腔进行负压吸附；

所述填料组件4包括送料管41、搅拌件42以及传动单元43，所述活塞体2内部中空设置，所述搅拌件42套设于所述送料管41的外部，且其与所述活塞体2同轴设置于该活塞体2的内部，所述活塞体2向左移动退出时，所述传动单元43传动所述搅拌件42转动，所述搅拌件42对所述挤出头1内的石墨原料搅拌打散。

如图7所示，进一步地，所述送料管41的一端连通上料管进料，所述送料管41的另一端伸入所述挤出头1的内腔，且在该端部设有封门5。

需要说明的是，封门5对送料管41进行封闭和打开，其打开时可以由送料管41向挤出头1内输送原料，在其关闭时，活塞体2推进运动，封门5即可对石墨原料进行推送。

如图5至9所示，进一步地，所述传动单元43包括齿条431、第一直齿轮432、锥齿轮a433以及锥齿轮b434，所述齿条431和所述挤出头1均固定于工作台10上，所述第一直齿轮432设置于所述活塞体2的一侧且其与所述齿条431啮合传动，所述锥齿轮a433由所述第一直齿轮432驱动旋转并传动所述锥齿轮b434旋转，所述锥齿轮b434驱动所述搅拌件42回转运动，所述第一直齿轮432与锥齿轮a433之间通过单向轴承传动。

进一步地，还包括封门传动件435，所述封门传动件435将所述第一直齿轮432的旋转动力传动至所述封门5，所述封门传动件435包括链轮组4351以及第二直齿轮4352，所述封门5的一侧设有啮合齿51，所述链轮组4351将所述第一直齿轮432的动力传动至所述第二直齿轮4352，所述第二直齿轮4352匹配所述啮合齿51传动所述封门5运动。

进一步地，所述封门5相对所述送料管41的径向滑动设置，所述封门5滑动方向的两端均设有弹簧52可配合抵触所述送料管41。

需要说明的是，弹簧52用以顶动封门5，当封门5被第二直齿轮4352驱动到位时，第二直齿轮4352需要继续运转，而封门5则保持在闭合或者打开的位置，此时第二直齿轮4352与封门5上的啮合齿51即可脱离传动。

进一步地，所述搅拌件42的一端与所述锥齿轮b434固定连接，所述搅拌件42的另一端端面上设置若干的凸起块421。

进一步地，所述凸起块421相对所述搅拌件42转动配合，所述凸起块421的根部设置有齿轮422，且所述活塞体2内设有齿圈21与所述齿轮422配合，所述搅拌件42相对所述活塞体2旋转时，所述齿圈21通过所述齿轮422驱动所述凸起块421旋转。

需要说明的是，凸起块421伸入压制的石墨原料中使石墨原料内产生孔隙，利于新旧原料的结合，同时在活塞体2退出时凸起块421跟随搅拌件42转动对石墨原料进行搅拌打散，防止了新旧原料的结合面粘结不牢固，造成分层断裂的问题，再者，凸起块421可以自身旋转，防止了多个凸起块421之间卡夹的石墨原料堆积成结。

实施例二

如图3至6所示，其中与实施例一中相同或相应的部件采用与实施例一相应的附图标记，为简便起见，下文仅描述与实施例一的区别点。该实施例二与实施例一的不同之处在于：

还包括切断组件6，所述切断组件6设置于所述挤出头1的出口位置，所述切断组件6对所述挤出头1挤压成型的石墨条进行分断。

进一步地，所述切断组件6包括循环驱动单元61、下压驱动单元62以及切刀单元63，所述循环驱动单元61由所述活塞体2传动回转，所述循环驱动单元61驱使所述下压驱动单元62运转，所述下压驱动单元62设置为中部下凹的V字形轨迹，所述切刀单元63由所述下压驱动单元62带动对石墨条进行分断。

进一步地，所述循环驱动单元61包括循环链611以及驱动架612，所述循环链611上等距设置有若干的斜块a613，所述驱动架612设置为U形架，所述驱动架612上设有与所述斜块a613可配合传动的斜块b614，所述驱动架612跨设于所述循环链611的上下两侧，所述活塞体2来回运动驱动所述循环链611按同一方向回转。

需要说明的是，挤压成型的石墨条可以由切刀单元63进行等长分断，下压驱动单元62可根据尺寸的设定调节切断位置，适用多种长度规格的石墨条进行分断。

实施例三

本发明还提供了一种采用实施例或实施例二中的装置挤压成型石墨工艺品的工艺，包括以下步骤：

步骤一，预压工序，石墨粉料加入挤出头1之后，在挤压嘴和料缸之间加一块挡板，同时开启抽真空系统，边压边抽气体，将糊料进行初步压实，在该步骤中，压力控制在0.1Mpa~0.2Mpa，维持时间3-5min；真空度上限为-0.5Mpa；

步骤二，压制工序，活塞体2顶进挤出头1对石墨粉料进行挤压成型，挤压力控制在1Mpa~1.2Mpa；

步骤三，分切工序，在步骤二运行过程中，石墨成品被挤送输出挤出头1，切断组件6对成品进行分断处理。

工作步骤：

步骤一、送料管41穿过活塞体2连通输送石墨原料的管道，随后活塞体2向左拉动过程中，封门5打开，石墨原料经过封门5流入挤出头1的内腔，在此过程中，搅拌件42对挤出头1内腔中的石墨原料进行搅拌，也可对先压制过的原料进行打散；

步骤二、活塞体2向右推进，此时封门5关闭，石墨原料被挤动从挤出头1的小口挤出；

步骤三、循环驱动单元61由活塞体2驱动将动力传动至下压驱动单元62，带动切刀单元63直接对成型完的石墨条进行分断，同步传动，且等长分断。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种石墨工艺品挤压成型装置，包括挤出头（1），其特征在于，还包括：活塞体（2）、抽真空管（3）以及填料组件（4），所述挤出头（1）设置为左大右小的空腔管，所述活塞体（2）从所述挤出头（1）的左端推入向右端挤送石墨原料，所述抽真空管（3）设置于所述挤出头（1）的侧壁且其穿透进所述挤出头（1）的内腔进行负压吸附；

所述填料组件（4）包括送料管（41）、搅拌件（42）以及传动单元（43），所述活塞体（2）内部中空设置，所述搅拌件（42）套设于所述送料管（41）的外部，且其与所述活塞体（2）同轴设置于该活塞体（2）的内部，所述活塞体（2）向左移动退出时，所述传动单元（43）传动所述搅拌件（42）转动，所述搅拌件（42）对所述挤出头（1）内的石墨原料搅拌打散；

所述送料管（41）的一端连通上料管进料，所述送料管（41）的另一端伸入所述挤出头（1）的内腔，且在该端部设有封门（5）；

所述传动单元（43）包括齿条（431）、第一直齿轮（432）、锥齿轮a（433）以及锥齿轮b（434），所述第一直齿轮（432）与所述齿条（431）啮合传动，所述锥齿轮a（433）由所述第一直齿轮（432）驱动旋转并传动所述锥齿轮b（434）旋转，所述锥齿轮b（434）驱动所述搅拌件（42）回转运动；

还包括封门传动件（435），所述封门传动件（435）将所述第一直齿轮（432）的旋转动力传动至所述封门（5），所述封门传动件（435）包括链轮组（4351）以及第二直齿轮（4352），所述封门（5）的一侧设有啮合齿（51），所述链轮组（4351）将所述第一直齿轮（432）的动力传动至所述第二直齿轮（4352），所述第二直齿轮（4352）匹配所述啮合齿（51）传动所述封门（5）运动；

所述封门（5）相对所述送料管（41）的径向滑动设置，所述封门（5）滑动方向的两端均设有弹簧（52）可配合抵触所述送料管（41）；

所述搅拌件（42）的一端与所述锥齿轮b（434）固定连接，所述搅拌件（42）的另一端端面上设置若干的凸起块（421）；

所述凸起块（421）相对所述搅拌件（42）转动配合，所述凸起块（421）的根部设置有齿轮（422），且所述活塞体（2）内设有齿圈（21）与所述齿轮（422）配合，所述搅拌件（42）相对所述活塞体（2）旋转时，所述齿圈（21）通过所述齿轮（422）驱动所述凸起块（421）旋转。

2.根据权利要求1所述的一种石墨工艺品挤压成型装置，其特征在于，还包括切断组件（6），所述切断组件（6）设置于所述挤出头（1）的出口位置，所述切断组件（6）对所述挤出头（1）挤压成型的石墨条进行分断。

3.根据权利要求2所述的一种石墨工艺品挤压成型装置，其特征在于，所述切断组件（6）包括循环驱动单元（61）、下压驱动单元（62）以及切刀单元（63），所述循环驱动单元（61）由所述活塞体（2）传动回转，所述循环驱动单元（61）驱使所述下压驱动单元（62）运转，所述下压驱动单元（62）设置为中部下凹的V字形轨迹，所述切刀单元（63）由所述下压驱动单元（62）带动对石墨条进行分断。