CN114536843B - 一种用于工艺品加工的振动成型石墨制备设备及其工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于工艺品加工的振动成型石墨制备设备及其工艺，设备包括振动机以及设置于该振动机上的成型模具，其特征在于，还包括重锤、驱动所述重锤升降的卷扬装置以及设置于所述重锤中的入料搅拌组件，所述重锤设置于所述成型模具的正上方且其与该成型模具匹配套设，所述入料搅拌组件包括进料管以及搅拌单元，所述重锤的底部设有出料孔以及搅拌通孔，所述进料管连通所述出料孔向所述成型模具填充石墨原料，所述搅拌单元伸出所述搅拌通孔对石墨原料进行搅拌；工艺包括原料调配、涂抹脱模油、下料温度控制、振动压实的工序。通过设置入料搅拌组件对石墨原料在进料过程中不断搅拌，使原料在成型模具中均匀平铺，利于压制成型。

Description

一种用于工艺品加工的振动成型石墨制备设备及其工艺

技术领域

本发明涉及石墨加工技术领域，尤其涉及一种用于工艺品加工的振动成型石墨制备设备及其工艺。

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CN201210431321.8的中国专利公开了一种增强型柔性石墨的制备方法，采用两种及以上氧化剂(KMnO4、H2O2、KClO3)和无硫插层剂HNO3的复合氧化工艺制得一种无硫的可膨胀石墨。并通过对可膨胀石墨粒级的合理配比，同时在柔性石墨压制过程采用分阶段压制技术得到比传统的无硫柔性石墨性能更加优良的增强型无硫柔性石墨，且在粗压压制过程中同时采取负压排气的方式，排除材料中的空气，使得压制更紧密，精压压制时采用升温精压，有利于内部气体的排出；其中，无硫可膨胀石墨膨胀倍率可达250ml/g以上，同时增强型无硫柔性石墨的抗拉伸强度可达5.3MPa以上，耐蚀性好，使用寿命长，可做高级密封材料。

但是该技术方案中，石墨经过压制成型由于石墨原料填充时不能均匀平铺，压制后体密度达不到要求。

发明内容

本发明的目的之一是针对现有技术的不足之处，提供一种用于工艺品加工的振动成型石墨制备设备，通过设置入料搅拌组件对石墨原料在进料过程中不断搅拌，使原料在成型模具中均匀平铺，利于压制成型，解决了背景技术中石墨经过压制成型由于石墨原料填充时不能均匀平铺，压制后体密度达不到要求的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种用于工艺品加工的振动成型石墨制备设备，包括振动机以及设置于该振动机上的成型模具，其特征在于，还包括重锤、驱动所述重锤升降的卷扬装置以及设置于所述重锤中的入料搅拌组件，所述重锤设置于所述成型模具的正上方且其与该成型模具匹配套设，所述入料搅拌组件包括进料管以及搅拌单元，所述重锤的底部设有出料孔以及搅拌通孔，所述进料管连通所述出料孔向所述成型模具填充石墨原料，所述搅拌单元伸出所述搅拌通孔对石墨原料进行搅拌。

作为改进，还包括封口单元，所述封口单元与所述出料孔匹配封闭，所述封口单元包括电机以及封口柱，所述电机设置于所述重锤上，所述封口柱由所述电机驱动升降对所述出料孔做启闭工作。

作为改进，所述搅拌单元包括提升架、转动连接于所述提升架上的搅拌杆、驱动该搅拌杆旋转的转动杆以及传动组，所述传动组包括齿条、直齿轮以及蜗轮，所述齿条相对所述成型模具固定，所述直齿轮转动设置于所述重锤上，所述重锤上升过程中，所述直齿轮啮合所述齿条旋转，所述蜗轮将所述直齿轮的旋转动力用以传动所述转动杆旋转，所述转动杆的外壁设置为正六边形且其与所述搅拌杆插接滑动。

作为改进，所述提升架由所述电机驱动升降，且所述提升架的升降运动与所述封口柱的升降运动相反。

作为改进，所述搅拌杆的底面设置为与所述搅拌通孔匹配的圆片，所述搅拌杆的侧壁上设有若干的扇叶。

作为改进，所述圆片的上表面设置为斜向下的斜坡。

作为改进，还包括设置于所述重锤上的涂油组件，所述涂油组件对所述重锤与所述成型模具的接触面涂刷脱模油。

作为改进，所述涂油组件包括储油桶、出油辊以及涂刷辊，所述出油辊设置于所述储油桶的下方，且其由所述直齿轮驱动旋转，所述储油桶的底部开设出油孔出油，所述出油辊设置为空腔式圆辊，所述出油辊的辊面上沿其轴线方向开设有一排通孔，所述储油桶的油液经过所述通孔后进入所述出油辊，所述出油辊旋转并将其内的油液经过所述通孔输出流向所述涂刷辊，所述涂刷辊贴合所述成型模具内壁涂刷油液。

本发明的目的之二是针对现有技术的不足之处，提供一种用于工艺品加工的振动成型石墨制备工艺，通过原料调配、涂抹脱模油、下料温度控制、振动压实的工序，使得石墨原料成型快速，体密度高，同时又便于脱模。

一种用于工艺品加工的振动成型石墨制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，原料调配，其包括：沥青：25%~28%、粗颗粒（≥0.8mm）：35%~45%、细颗粒（＜0.1mm）：35%~45%、中间颗粒（0.1mm-0.8mm）：10%~30%；

步骤二，涂抹脱模油，重锤在上升过程中，涂油组件对成型模具的内壁涂抹脱模油；

步骤三，下料温度控制，将石墨原料的下料温度控制在160-165℃；

步骤四，振动压实，启动振动机对成型模具振动，重锤通过自身重力将成型模具内的石墨原料振实。

作为改进，还包括脱模工序，经过步骤四后，将产品快速用冷水（40-45℃）冷却。

本发明的有益效果在于：

（1）本发明通过设置入料搅拌组件对石墨原料在进料过程中不断搅拌，使原料在成型模具中均匀平铺，利于压制成型，通过原料调配、涂抹脱模油、下料温度控制、振动压实的工序，使得石墨原料成型快速，体密度高，同时又便于脱模；

（2）本发明通过设置搅拌单元与封口柱由电机控制同步运行，同步协调，节省动力；

（3）本发明通过涂油组件在重锤上升过程中顺便对成型模具的内壁涂刷脱模油，省去了单独对模具涂油的工作。

综上所述，本发明具有便于入料、均匀平铺、成品体密度高等优点，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为本发明正视局部示意图；

图3为本发明局部轴测示意图；

图4为本发明正视剖视示意图；

图5为图4中A处放大示意图；

图6为本发明左视剖视示意图；

图7为重锤内部结构示意图；

图8为本发明工艺流程图。

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至7所示，本发明提供了一种用于工艺品加工的振动成型石墨制备设备，包括振动机1以及设置于该振动机1上的成型模具2、重锤3、驱动所述重锤3升降的卷扬装置4以及设置于所述重锤3中的入料搅拌组件5，所述重锤3设置于所述成型模具2的正上方且其与该成型模具2匹配套设，所述入料搅拌组件5包括进料管51以及搅拌单元52，所述重锤3的底部设有出料孔31以及搅拌通孔32，所述进料管51连通所述出料孔31向所述成型模具2填充石墨原料，所述搅拌单元52伸出所述搅拌通孔32对石墨原料进行搅拌。

进一步地，还包括封口单元53，所述封口单元53与所述出料孔31匹配封闭，所述封口单元53包括电机531以及封口柱532，所述电机531设置于所述重锤3上，所述封口柱532由所述电机531驱动升降对所述出料孔31做启闭工作。

进一步地，所述搅拌单元52包括提升架521、转动连接于所述提升架521上的搅拌杆522、驱动该搅拌杆522旋转的转动杆523以及传动组524，所述传动组524包括齿条5241、直齿轮5242以及蜗轮5243，所述齿条5241相对所述成型模具2固定，所述直齿轮5242转动设置于所述重锤3上，所述重锤3上升过程中，所述直齿轮5242啮合所述齿条5241旋转，所述蜗轮5243将所述直齿轮5242的旋转动力用以传动所述转动杆523旋转，所述转动杆523的外壁设置为正六边形且其与所述搅拌杆522插接滑动。

进一步地，所述提升架521由所述电机531驱动升降，且所述提升架521的升降运动与所述封口柱532的升降运动相反。

需要说明的是，在重锤3上升过程中，电机531驱动使得提升架521下降，搅拌杆522伸出重锤3，且直齿轮5242啮合齿条5241转动后驱动搅拌杆522旋转不断搅拌石墨原料，使得石墨原料均匀平铺在成型模具2中。

进一步地，所述搅拌杆522的底面设置为与所述搅拌通孔32匹配的圆片5221，所述搅拌杆522的侧壁上设有若干的扇叶5222。

需要说明的是，搅拌杆522的侧壁上设置的扇叶5222可以更好的拨动石墨原料，利于原料打散铺平。

进一步地，所述圆片5221的上表面设置为斜向下的斜坡。

需要说明的是，搅拌杆522在缩回重锤3时，圆片5221不会将石墨粉料带进重锤3中。

实施例二

如图2至5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：

进一步地，还包括设置于所述重锤3上的涂油组件6，所述涂油组件6对所述重锤3与所述成型模具2的接触面涂刷脱模油。

进一步地，所述涂油组件6包括储油桶61、出油辊62以及涂刷辊63，所述出油辊62设置于所述储油桶61的下方，且其由所述直齿轮5242驱动旋转，所述储油桶61的底部开设出油孔出油，所述出油辊62设置为空腔式圆辊，所述出油辊62的辊面上沿其轴线方向开设有一排通孔621，所述储油桶61的油液经过所述通孔621后进入所述出油辊62，所述出油辊62旋转并将其内的油液经过所述通孔621输出流向所述涂刷辊63，所述涂刷辊63贴合所述成型模具2内壁涂刷油液。

需要说明的是，重锤3在上升过程中，出油辊62不断滚动实现油液的定量输出，同时重锤3在不运动时，出油辊62又可以成为对储油桶61进行封闭。

实施例三

如图8所示，本发明还提供了一种采用上述实施例一或实施例二中的设备加工工艺品振动成型石墨的制备工艺，包括以下步骤：

步骤一，原料调配，其包括：沥青：25%~28%、粗颗粒（≥0.8mm）：35%~45%、细颗粒（＜0.1mm）：35%~45%、中间颗粒（0.1mm-0.8mm）：10%~30%；

步骤二，涂抹脱模油，重锤3在上升过程中，涂油组件6对成型模具2的内壁涂抹脱模油；

步骤三，下料温度控制，将石墨原料的下料温度控制在160-165℃；

步骤四，振动压实，启动振动机1对成型模具2振动，重锤3通过自身重力将成型模具2内的石墨原料振实。

进一步地，还包括脱模工序，经过步骤四后，将产品快速用冷水（40-45℃）冷却。

工作过程：

卷扬装置4驱动重锤3下降至成型模具2的底部，随后卷扬装置4驱动重锤3慢慢上升，重锤3上设置的涂油组件6贴合成型模具2的内壁涂刷脱模油，此时重锤3的下方形成真空，便于石墨原料下料，在重锤3上升的过程中，搅拌单元52对填充进成型模具2的石墨原料搅拌，当石墨原料填充完毕后，电机531驱动提升架521上升使搅拌杆522缩回重锤3内，并同时驱动封口柱532下降对出料孔31封闭。

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 (6)

1.一种用于工艺品加工的振动成型石墨制备设备，包括振动机（1）以及设置于该振动机（1）上的成型模具（2），其特征在于，还包括重锤（3）、驱动所述重锤（3）升降的卷扬装置（4）以及设置于所述重锤（3）中的入料搅拌组件（5），所述重锤（3）设置于所述成型模具（2）的正上方且其与该成型模具（2）匹配套设，所述入料搅拌组件（5）包括进料管（51）以及搅拌单元（52），所述重锤（3）的底部设有出料孔（31）以及搅拌通孔（32），所述进料管（51）连通所述出料孔（31）向所述成型模具（2）填充石墨原料，所述搅拌单元（52）伸出所述搅拌通孔（32）对石墨原料进行搅拌；

还包括封口单元（53），所述封口单元（53）与所述出料孔（31）匹配封闭，所述封口单元（53）包括电机（531）以及封口柱（532），所述电机（531）设置于所述重锤（3）上，所述封口柱（532）由所述电机（531）驱动升降对所述出料孔（31）做启闭工作；

所述搅拌单元（52）包括提升架（521）、转动连接于所述提升架（521）上的搅拌杆（522）、驱动该搅拌杆（522）旋转的转动杆（523）以及传动组（524），所述传动组（524）包括齿条（5241）、直齿轮（5242）以及蜗轮（5243），所述齿条（5241）相对所述成型模具（2）固定，所述直齿轮（5242）转动设置于所述重锤（3）上，所述重锤（3）上升过程中，所述直齿轮（5242）啮合所述齿条（5241）旋转，所述蜗轮（5243）将所述直齿轮（5242）的旋转动力用以传动所述转动杆（523）旋转，所述转动杆（523）的外壁设置为正六边形且其与所述搅拌杆（522）插接滑动；

还包括设置于所述重锤（3）上的涂油组件（6），所述涂油组件（6）对所述重锤（3）与所述成型模具（2）的接触面涂刷脱模油；

所述涂油组件（6）包括储油桶（61）、出油辊（62）以及涂刷辊（63），所述出油辊（62）设置于所述储油桶（61）的下方，且其由所述直齿轮（5242）驱动旋转，所述储油桶（61）的底部开设出油孔出油，所述出油辊（62）设置为空腔式圆辊，所述出油辊（62）的辊面上沿其轴线方向开设有一排通孔（621），所述储油桶（61）的油液经过所述通孔（621）后进入所述出油辊（62），所述出油辊（62）旋转并将其内的油液经过所述通孔（621）输出流向所述涂刷辊（63），所述涂刷辊（63）贴合所述成型模具（2）内壁涂刷油液。

2.根据权利要求1所述的一种用于工艺品加工的振动成型石墨制备设备，其特征在于，所述提升架（521）由所述电机（531）驱动升降，且所述提升架（521）的升降运动与所述封口柱（532）的升降运动相反。

3.根据权利要求1所述的一种用于工艺品加工的振动成型石墨制备设备，其特征在于，所述搅拌杆（522）的底面设置为与所述搅拌通孔（32）匹配的圆片（5221），所述搅拌杆（522）的侧壁上设有若干的扇叶（5222）。

4.根据权利要求3所述的一种用于工艺品加工的振动成型石墨制备设备，其特征在于，所述圆片（5221）的上表面设置为斜向下的斜坡。

5.根据权利要求1所述的一种用于工艺品加工的振动成型石墨制备设备的一种用于工艺品加工的振动成型石墨制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，原料调配，其包括：沥青含量：25%~28%、粗颗粒大小≥0.8mm且其含量为35%~45%、细颗粒大小＜0.1mm且其含量为35%~45%、中间颗粒大小0.1mm-0.8mm且其含量为10%~30%；

步骤二，涂抹脱模油，重锤（3）在上升过程中，涂油组件（6）对成型模具（2）的内壁涂抹脱模油；

步骤三，下料温度控制，将石墨原料的下料温度控制在160-165℃；

步骤四，振动压实，启动振动机（1）对成型模具（2）振动，重锤（3）通过自身重力将成型模具（2）内的石墨原料振实。

6.根据权利要求5所述的一种用于工艺品加工的振动成型石墨制备工艺，其特征在于，还包括脱模工序，经过步骤四后，将产品快速用40-45℃的冷水冷却。