CN1663764A - 陶瓷薄板的压制设备及压制方法 - Google Patents
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Abstract
一种陶瓷薄板的压制设备及压制方法。压制设备包括组合液压机和成模机构。组合液压机包括由上梁、中梁和下梁组成的床身及安装在上梁内的多台上液压缸和安装在下梁内的下液压缸，在上梁和下梁之间连接有多对导向杆，在多对导向杆上穿套有活动横梁。成模机构包括模具、上压头和下压头，模具嵌装在下梁的上部，上压头连接在活动横梁的下侧，下压头设置在模腔内并连接在下液压缸的上端面。本发明陶瓷薄板的压制设备的压力可达10000－50000吨，配合本发明的方法，可压制出超高强度的大规格陶瓷薄板，满足市场对高质量陶瓷薄板的需求。配合真空吸附布料装置，能使大规格超薄陶瓷按设计图案制成同质花纹，特别是能制成细线条图案花纹。
Description
技术领域
本发明涉及一种液压设备，尤其涉及一种陶瓷薄板的压制设备及压制方法。
背景技术
陶瓷薄板广泛应用于装饰各种建筑物的内外墙面和地面。目前，陶瓷薄板主要采用大型液压机来进行压制。陶瓷薄板的许多物理性能主要取决于液压机压力的大小。我国目前能生产的陶瓷液压机的最大压力只能达到7800吨，不能满足生产大规格高性能陶瓷薄板的要求。意大利为生产1000*3000*3mm的陶瓷薄板，已开发出压力达15000吨的液压机。我国现已采用滚压法生产的大规格陶瓷薄板的规格为1200*3000*(4-6)mm，其产品性能为：容重1.9-2.1g/cm3，吸水率小于13％，抗折强度直向30Mpa，横向25Mpa，其性能大大低于陶瓷地砖的技术要求，如容重2.5g/cm3、吸水率小于0.1％、抗折强度40Mpa。陶瓷地砖能达到高性能的一个重要原因是坯体成型压力达到50-80Mpa，而滚压法生产的大规格陶瓷薄板的性能与坯体成型压力为30Mpa的釉面墙砖相似，说明坯体成型的压力较低。现代建筑要求大规格陶瓷薄板的规格为1200×2400×(3-5)mm或1200×3000×(3-5)mm或1500×3000×(3-5)mm，其中5mm厚度的陶瓷薄板用于地面，小于5mm厚度的陶瓷薄板用于墙面。按陶瓷地砖坯体成型的最小压力计算，液压法生产大规格陶瓷薄板要求液压机的压力达到15000-20000吨。由于超薄陶瓷的厚度只有常规陶瓷的三分之一，在抗折强度相同的条件下，实际抗折断能力降低了三分之二。随着陶瓷面积的增大和厚度的减薄，烧结时的变形会增加。上述因素都要求大规格陶瓷薄板具有更高的强度。为提高大规格陶瓷薄板的致密度和强度，有必要采用压力为25000-50000吨的液压机。但如此巨大的液压机，按常规方法制造目前尚不可能。
发明内容
本发明的目的，在于提供一种陶瓷薄板的压制设备及压制方法。采用本发明的设备和方法，能生产出具有良好的致密度和强度的大规格超薄陶瓷，且不必研制新的特大型液压机。
为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种陶瓷薄板的压制设备，包括组合液压机和成模机构；
所述的组合液压机包括由上梁、中梁和下梁组成的床身及安装在上梁内的多台上液压缸和安装在下梁内的下液压缸，在上梁和下梁之间连接有多对导向杆，在多对导向杆上穿套有活动横梁，活动横梁的上端面与多台上液压缸的下端面固定相连；
所述的成模机构包括模具、上压头和下压头，模具嵌装在下梁的上部，上压头连接在活动横梁的下侧，下压头设置在模腔内并连接在下液压缸的上端面。
所述的床身由多个独立的上梁、中梁和一体的下梁组成，多台上液压缸分别安装在各独立的上梁内。
还包括机座，所述的床身由多个独立的上梁、中梁和下梁用多层钢丝缠绕成封闭机架组合安装在机座上，多个上液压缸分别安装在各独立的上梁内，下液压缸安装在位于中间的独立下梁内。
所述的多台上液压缸规格相同，均匀排列安装在上梁内。
所述的多台上液压缸规格不同，分为主液压缸和副液压缸，主液压缸安装在上梁的中部，副液压缸按规格成对设置，并顺序对称安装在主液压缸的两侧。
所述的主液压缸和副液压缸为两组，对称排列设置。
所述的活动横梁两端设有多对导向套，活动中梁通过多对导向套穿套在多对导向杆上。
所述的上压头下部设有多孔层，中部设有多条排气通道，多孔层与排气通道通过多个竖向排气小孔相连通，排气通道的一端折向上通过活动中梁与外界连通。
所述的下压头上部设有多孔层，中部和下部分别设有多条左右贯通的排气通道，上部多孔层与中部排气通道通过多个竖向排气小孔相连通，中部排气通道与下部排气通道通过多个竖向排气小孔相连通，所述的下梁上部一侧设有多条连通模腔的下部与外界的排气通道。
所述的下梁上部一侧设有多条连通模腔的上部与外界的排气通道。
一种陶瓷薄板的压制方法，采用包含组合液压机和成模机构的陶瓷薄板的压制设备，其中组合液压机包括多台上液压缸和一台下液压缸，多台上液压缸包括一台主液压缸和成对设置在主液压缸两侧的多组副液压缸，成模机构包括模具、上压头和下压头，在上压头和/或下压头上设有排气孔道与真空泵的抽气管道连通，压制步骤如下：
步骤一、布料
布料装置按设计图案向模具内充装具有不同色彩的陶瓷粉料；
步骤二、主液压缸初压
对成模机构抽真空，启动主液压缸，使其推动上压头对陶瓷粉料加压，将陶瓷粉料压制成初坯；
步骤三、第一组副液压缸同步施压
保持对成模机构抽真空和主液压缸加压，启动第一组副液压缸，与主液压缸一起对坯体实施高精度同步加压，并采用多次静压均压，将坯体进一步压薄；
步骤四、第二组副液压缸同步施压
保持对成模机构抽真空和主液压缸及第一组副液压缸加压，启动第二组副液压缸，与主液压缸和第一组副液压缸一起对坯体实施高精度同步加压，并采用多次静压均压，将坯体压制成成品；
步骤五、脱坯
停止对下压头抽真空，使空气进入下压头，退回上压头，启动下液压缸使下压头上升，将成品坯体脱离模具。
进一步也可以将所述的步骤二、三、四合并成一步，在对成模机构抽真空的同时，由主副液压缸同时实施高精度同步加压，并采用多次静压均压，将陶瓷粉料压制成坯体成品。
所述的主液压缸的压力为3000-15000吨，所述的副液压缸的压力各为3000-15000吨，同一组副液压缸的压力相同。
在步骤一布料的同时，采取对下压头进行抽真空排气。
步骤一至步骤四中所述的对成模机构抽真空，包括对下压头抽真空，或对上压头抽真空，或同时对上下压头抽真空。
本发明陶瓷薄板的压制设备及压制方法由于采用多台上液压缸组合对上压头施压，其压力可达10000-50000吨，配合本发明的方法，可压制出超高强度的大规格陶瓷薄板，满足市场对高质量陶瓷薄板的需求。而且本发明的压制设备制造方便、成本相对较低。采用本发明的方法作业时，压力均匀，设备稳定。配合真空吸附布料装置，能使大规格超薄陶瓷按设计图案制成同质花纹，特别是能制成细线条图案花纹。
附图说明
图1是本发明陶瓷薄板的压制设备第一实施例的结构示意图；
图2是图1的A-A向剖视结构示意图；
图3是本发明陶瓷薄板的压制设备第二实施例的结构示意图；
图4是本发明陶瓷薄板的压制设备第三实施例的结构示意图；
图5是本发明陶瓷薄板的压制设备的第四实施例及该设备与布料装置结合进行真空吸附布料的示意图。
具体实施方式
参见图1，配合参见图2。图1是本发明陶瓷薄板的压制设备第一实施例的结构示意图。本实施例陶瓷薄板的压制设备包括组合液压机1和成模机构2。组合液压机1包括床身11、多台上液压缸12、下液压缸13、多对导向杆14、活动横梁15和机座16。床身11由5个独立的上梁111、中梁112和下梁113用多层钢丝缠绕成封闭机架组合安装在机座16上。下梁上部一侧设有连通模腔的上部与外界的排气通道1131。5台上液压缸12分别安装在各独立的上梁111内。本实施例中的上液压缸规格不同，中部为主液压缸，其两侧对称分布两对副液压缸。下液压缸13安装在位于中间的独立下梁113内。多对导向杆14连接在上梁和下梁之间。活动横梁15穿套在多对导向杆14上，其上端面与多台上液压缸的下端面固定相连。成模机构2包括模具21、上压头22和下压头23，模具21嵌装在下梁113的上部，在模具21中与下液压缸13的活塞杆的连接处设有密封圈211。上压头22连接在活动横梁15的下侧，在上压头的两端分别设有密封条221。下压头23设置在模腔内并连接在下液压缸13的上端面。图中3为陶瓷粉料。
参见图3，图3是本发明陶瓷薄板的压制设备第二实施例的结构示意图。本实施例的结构与第一实施例基本相同，不同的是，在本实施例中，其床身11由连成整体的上梁111、中梁112和下梁113组成，没有基座。3台上液压缸12规格相同，均匀排列安装在连成整体的上梁内。在上压头22下部设有多孔层221，中部设有多条排气通道222，多孔层与排气通道通过多个竖向排气小孔223相连通，排气通道的一端折向上通过活动中梁与外界连通。
参见图4，图4是本发明陶瓷薄板的压制设备第三实施例的结构示意图。本实施例的结构与第一实施例基本相同，不同的是，在本实施例中，其床身11由3个独立的上梁111、中梁112和一体的下梁113组成，多台上液压缸12分别安装在各独立的上梁内。在活动横梁15两端设有多对导向套151，活动中梁通过多对导向套穿套在多对导向杆14上。
参见图5，图5是本发明陶瓷薄板的压制设备的第四实施例及该设备与布料装置结合进行真空吸附布料的示意图。本实施例的结构与第一实施例基本相同，不同的是，在本实施例中，其床身11由3个独立的上梁111、中梁112和下梁113组成，3台上液压缸12分别安装在各独立的上梁内。下液压缸13安装在位于中间的独立下梁113内。在下压头23上部设有多孔层231，中部和下部分别设有多条左右贯通的排气通道232、233，上部多孔层与中部排气通道通过多个竖向排气小孔相连通，中部排气通道与下部排气通道通过多个竖向排气小孔相连通，在下梁上部一侧设有连通模腔的下部与外界的排气通道1131。图中的布料装置4包括U形轨道41、沿U形轨道41运行的多个布料筒42、设置在布料筒42外圈的图像漏板43、搁置在下压头上的图象模格44、搁置在图象模格44两侧的齿条45和活动括板46，布料筒42在轴47和齿轮48的牵引下沿轨道41移动。
本发明陶瓷薄板的压制方法可结合图1、图5说明如下：将下压头升至与模具口平齐，将图像模格44搁置在下压头上，逐一安装好布料装置。在布料装置4安装就位后，首先由布料装置4布料，采用下压头抽真空排气法。当布料筒与齿条45接触后，通过活动括板46布料。此时，真空泵通过排气通道1131和下压头中的排气通道232、233对粉料进行抽气吸附，粉料经图像漏板43进入图像模格44的薄壁空穴中，当经一组布料筒布料，图像模格布满粉料后，使下压头下降，图像模格44中的粉体被吸附到模具21中。移走图像模格44，由压制设备对模具中的粉料进行压制。保持对下压头抽真空，启动主液压缸，使其推动上压头对陶瓷粉料加压，将陶瓷粉料压制成约4mm厚的初坯；接着保持对下压头抽真空和主液压缸加压，启动第一组副液压缸，与主液压缸一起对坯体实施高精度同步加压，并采用多次静压均压，将坯体进一步压薄至约3.5mm厚；接着保持对下压头抽真空和主液压缸及第一组副液压缸加压，启动第二组副液压缸(当副液压缸为两组时，配合参见图1)，与主液压缸和第一组副液压缸一起对坯体实施高精度同步加压，并采用多次静压均压，将坯体压制成约3mm厚的成品；最后停止对下压头抽真空，使空气进入下压头，退回上压头，启动下液压缸使下压头上升，将成品坯体脱离模具。即制得本发明的陶瓷薄板坯体，经窑炉烧结后，得陶瓷薄板成品。
本发明中采用的主液压缸的压力为3000-15000吨，副液压缸的压力各为3000-15000吨，同一组副液压缸的压力相同。可组合成18000吨、28000吨、38000吨和48000吨等系列主副组合液压机。
Claims (15)
1、一种陶瓷薄板的压制设备，其特征在于：包括组合液压机和成模机构；
所述的组合液压机包括由上梁、中梁和下梁组成的床身及安装在上梁内的多台上液压缸和安装在下梁内的下液压缸，在上梁和下梁之间连接有多对导向杆，在多对导向杆上穿套有活动横梁，活动横梁的上端面与多台上液压缸的下端面固定相连；
所述的成模机构包括模具、上压头和下压头，模具嵌装在下梁的上部，上压头连接在活动横梁的下侧，下压头设置在模腔内并连接在下液压缸的上端面。
2、根据权利要求1所述的陶瓷薄板的压制设备，其特征在于：所述的床身由多个独立的上梁、中梁和一体的下梁组成，多台上液压缸分别安装在各独立的上梁内。
3、根据权利要求1所述的陶瓷薄板的压制设备，其特征在于：还包括机座，所述的床身由多个独立的上梁、中梁和下梁用多层钢丝缠绕成封闭机架组合安装在机座上，多个上液压缸分别安装在各独立的上梁内，下液压缸安装在位于中间的独立下梁内。
4、根据权利要求1所述的陶瓷薄板的压制设备，其特征在于：所述的多台上液压缸规格相同，均匀排列安装在上梁内。
5、根据权利要求1所述的陶瓷薄板的压制设备，其特征在于：所述的多台上液压缸规格不同，分为主液压缸和副液压缸，主液压缸安装在上梁的中部，副液压缸按规格成对设置，并顺序对称安装在主液压缸的两侧。
6、根据权利要求5所述的陶瓷薄板的压制设备，其特征在于：所述的主液压缸和副液压缸为两组，对称排列设置。
7、根据权利要求1所述的陶瓷薄板的压制设备，其特征在于：所述的活动横梁两端设有多对导向套，活动中梁通过多对导向套穿套在多对导向杆上。
8、根据权利要求1所述的陶瓷薄板的压制设备，其特征在于：所述的上压头下部设有多孔层，中部设有多条排气通道，多孔层与排气通道通过多个竖向排气小孔相连通，排气通道的一端折向上通过活动中梁与外界连通。
9、根据权利要求1所述的陶瓷薄板的压制设备，其特征在于：所述的下压头上部设有多孔层，中部和下部分别设有多条左右贯通的排气通道，上部多孔层与中部排气通道通过多个竖向排气小孔相连通，中部排气通道与下部排气通道通过多个竖向排气小孔相连通，所述的下梁上部一侧设有多条连通模腔的下部与外界的排气通道。
10、根据权利要求1所述的陶瓷薄板的压制设备，其特征在于：所述的下梁上部一侧设有多条连通模腔的上部与外界的排气通道。
11、一种陶瓷薄板的压制方法，其特征在于：采用包含组合液压机和成模机构的陶瓷薄板的压制设备，其中组合液压机包括多台上液压缸和一台下液压缸，多台上液压缸包括一台主液压缸和成对设置在主液压缸两侧的多组副液压缸，成模机构包括模具、上压头和下压头，在上压头和/或下压头上设有排气孔道与真空泵的抽气管道连通，压制步骤如下：
步骤一、布料
布料装置按设计图案向模具内充装具有不同色彩的陶瓷粉料；
步骤二、主液压缸初压
对成模机构抽真空，启动主液压缸，使其推动上压头对陶瓷粉料加压，将陶瓷粉料压制成初坯；
步骤三、第一组副液压缸同步施压
保持对成模机构抽真空和主液压缸加压，启动第一组副液压缸，与主液压缸一起对坯体实施高精度同步加压，并采用多次静压均压，将坯体进一步压薄；
步骤四、第二组副液压缸同步施压
保持对成模机构抽真空和主液压缸及第一组副液压缸加压，启动第二组副液压缸，与主液压缸和第一组副液压缸一起对坯体实施高精度同步加压，并采用多次静压均压，将坯体压制成成品；
步骤五、脱坯
停止对下压头抽真空，使空气进入下压头，退回上压头，启动下液压缸使下压头上升，将成品坯体脱离模具。
12、根据权利要求11所述的陶瓷薄板的压制方法，其特征在于：所述的步骤二、三、四也可以合并成一步，在对成模机构抽真空的同时，由主副液压缸同时实施高精度同步加压，并采用多次静压均压，将陶瓷粉料压制成坯体成品。
13、根据权利要求11所述的陶瓷薄板的压制方法，其特征在于：所述的主液压缸的压力为3000-15000吨，所述的副液压缸的压力各为3000-15000吨，同一组副液压缸的压力相同。
14、根据权利要求11所述的陶瓷薄板的压制方法，其特征在于：在步骤一布料的同时，采取对下压头进行抽真空排气。
15、根据权利要求11所述的陶瓷薄板的压制方法，其特征在于：步骤一至步骤四中所述的对成模机构抽真空，包括对下压头抽真空，或对上压头抽真空，或同时对上下压头抽真空。
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