一種多孔陶瓷燃燒板的幹壓成型模具的製作方法

2023-04-25 07:03:31 1

專利名稱：一種多孔陶瓷燃燒板的幹壓成型模具的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及陶瓷模壓成型技術領域，特別是ー種多孔陶瓷燃燒板的幹壓成型模具。
背景技術：
環境和能源問題是威脅著人類生存的重大課題，隨著環境的日益惡化和能源的逐漸匱乏，節能減排已經受到全世界的普遍關注；陶瓷燃燒板作為ー種特殊多孔結構的新型陶瓷產品，具有低熱膨脹性、比表面積大、隔熱性好、重量輕等特點，特別適用於以燃氣為燃燒體的蓄熱助燃產品和作為各種催化劑的載體，近年來在取暖、節約能源和淨化汽車尾氣等方面得到了廣泛的應用。紅外線陶瓷燃燒板是比較常見的一種蓄熱助燃產品；此種陶瓷板通常將表面由簡單的平面式改進成波紋交錯的立體型，増大比表面積和燃燒工作面積，從而起到更好的蓄熱助燃作用，實現更完全的燃燒而沒有火焰苗，達到紅外線加熱效果，從而實現低能耗、高燃燒率及高壞保的要求，克服了普通的的平面式陶瓷板在燃氣燃燒時火焰過長，燃燒不夠充分，導致能耗高，排放不達標等問題；如果在陶瓷板上塗覆高品質的燃燒催化劑還可以使節能減排效果更佳；諸如此類的陶瓷燃燒板產品的需求越來越多，廣泛應用於取暖、餐飲和エ業窯爐等對節能排放要求較高的領域中。幹壓成型是ー種非常簡單直觀的陶瓷成型方法，將經過篩選、配比合適的粉料倒入一定形狀的鋼模型腔內，藉助於凸模，通過外加壓力、便可將粉料壓製成坯體；幹壓法成型，設備、模具和エ藝簡單、成本低、操作維修方便；在現有的陶瓷成型技術中，多孔陶瓷多採用擠出成型法、注漿成型法、熱壓鑄成型法和注射成型法，這些成型法與幹壓法相比都有著相應的缺點；擠出成型法、注漿成型法和熱壓鑄成型法的壓カ遠小於幹壓法，不利於形成緻密的坯件。擠出成型法、熱壓鑄成型法和注射成型法中原料的粒徑比相對較大，對坯件質量也有影響；且這三種エ藝要求原料在一定壓カ作用下流動性好，所以它們的塑化劑的加入量要比幹壓成型高很多，但是過多的塑化劑不僅會使得製件產生偏析現象，影響製品的使用；還會使坯件在後期的脫脂和燒結過程中收縮過大，易產生坍塌和變形，影響產品的最終質量。但是現有的幹壓技術主要用來成型結構相對簡單的片、板、塊等陶瓷產品，而對於多孔類的陶瓷燃燒板這樣的高孔密度且具有波紋交錯的立體型表面的製件沒有應用，其困難主要是受到多孔陶瓷燃燒板的成型エ藝、成型模具與成型設備的制約；目前，國內用於多孔陶瓷燃燒板幹壓成型的模具尚不完備，加工過程中可控制性差，產品精度低，生產成本高，過程複雜，且模具不具有可替換性。
發明內容本實用新型的目的是針對現有技術中存在的不足，提供ー種易於控制、具有可替換性、可製備高精度的優質多孔陶瓷燃燒板的成型模具。[0007]本實用新型的另ー目的還在於提供ー種エ藝過程簡單、製造成本低的多孔陶瓷燃燒板的幹壓成型方法。本實用新型的技術方案概述如下:ー種多孔陶瓷燃燒板的幹壓成型模具，包括上模和下模兩部分，其特徵在於:所述上模由頂板、上模板和凸模組成，頂板、上模板和凸模從上至下依次固定連接成一體並通過頂板固定在液壓機的動梁上；下模包括料圈、料框、承料板、成型針及其固定部件、脫模機構、驅動液壓缸和支撐固定板；下模通過支撐和底板固定在工作檯上，上模和下模通過四根長導柱相連，以保證上、下模的對中；料圈上安裝ー個能夠更換的料框，料框上開有與產品長寬尺寸大小相同的通透料腔，料圈兩側各連接ー個規格相同的驅動液壓缸；承料板置於料圈下面，與料框配合形成加料室，成型針穿過承料板的孔隙作為模具的型芯並由安裝在承料板下方的成型針固定部件固定；承料板和成型針及其固定部件位於支撐固定板上方；脫模機構由頂塊、推板、頂出杆和尾軸組成，推板通過四根安裝在成型針固定部件上的導柱導向，頂塊穿過支撐固定板上的槽孔，上、下端分別與承料板和推板相連，推板通過頂出杆和尾軸與液壓機連接。所述的ー種多孔陶瓷燃燒板的幹壓成型模具，其特徵在幹:所述的上模板上對稱安裝有四個可調式的限位裝置，防止凸模下行時使成型針彎曲或折斷；在頂板、料圈和推板的同一側各安裝ー個位置傳感器，用於模具行程位置的精確控制。所述的ー種多孔陶瓷燃燒板的幹壓成型模具，其特徵在幹:所述料框的厚度為陶瓷板產品厚度的2 4倍。所述的多孔陶瓷燃燒板的幹壓成型模具，其特徵在於:所述的承料板是雙層階梯狀，上臺階尺寸小，下臺階尺寸大；上臺階尺寸與料框上的料腔呈間隙配合，配合間隙為
0.05、.1mm，承料板上加工有若干與成型針呈間隙配合的通孔，配合間隙由粉體粒徑大小決定，為平均粒徑的1/4 1/2，承料板的上表面根據產品需要加工出各種凸凹的紋理。所述的多孔陶瓷燃燒板成型模具，其特徵在幹:所述的成型針為雙層階梯狀，用於固定的一端尺寸較大，成型針的橫截面為圓形、正方形和六邊形等，針頭加工有倒圓角，以減小成型阻力，成型針伸出其固定部件的長度等於承料板厚度與產品孔深之和。所述的多孔陶瓷燃燒板成型模具，其特徵在於:所述成型針固定部件由成型針墊板和成型針固定板組成，成型針下端固定在成型針固定板的孔內；成型針固定板位於成型針墊板之上。所述的多孔陶瓷燃燒板成型模具的成型方法，其特徵在於包括以下步驟:(I)調節模具初始狀態，液壓機帶動上模上升到上限點，調節承料板使承料板的下表面與成型針固定板的上表面貼合，成型針穿過承料板上的針孔伸出承料板以上，調節驅動液壓缸帶動料圈沿垂直方向移動，使承料板進入料圈上的料框；(2)加料，將提前處理好的粉料刮入料框的加料室內；(3)壓實成型，上模下行進入料框，對粉料進行壓實，下行到下限點後，保壓5 30s ; (4)取件，將上模和料圈抬起，然後由脫模機構通過導柱將承料板上推，使成型針退出承料板，此時承料板的上表面與料圈的下表面之間的預留距離應方便取件，取出エ件；(5)復位，使模具恢復到步驟(I)所述的初始狀態，完成ー個加工周期。所述的多孔陶瓷燃燒板成型模具的成型方法，其特徵在幹:調節模具初始狀態吋，承料板進入的料框的高度為3 5mm ;每次加料的高度應與料框的上邊緣平齊；取件時，是先將成型針從承料板中退出，再將エ件從承料板上水平移出。所述的多孔陶瓷燃燒板成型模具的成型方法，其特徵在幹:所述エ藝加工出的產品厚度大於成型針伸入料圈的長度，從模具中取出的是盲孔的エ件，對其進行磨削，加工出最終的通孔產品。本實用新型有以下技術優勢:1.由於本實用新型製備多孔陶瓷燃燒板採用的是幹壓成型，生產設備和エ藝過程簡單,生產效率高,產品的成型壓カ大,收縮率小。2.由於模具採用液壓缸驅動，模具動作平穩，在模具的頂板、料圈和推板上安裝有位置傳感器，使模具的行程控制精確，且易於實現自動化生產。3.本實用新型所述的模具設計合理，結構簡單，檢查維修方便，在上模板上安裝有限位裝置，使模具操作安全，使用壽命長。4.如果產品的外形尺寸改變，只要將原來模具的凸模、料框和承料板進行適當的調整，增減成型針的數量，就能滿足要求，其他部件可以繼續使用，使模具的再製造更經濟。5.承料板的上表面可以加工出不同樣式的紋理，成型針的橫截面形狀和長短也可改變，從而能夠生產出不同樣式的產品。6.四根大導柱從上而下貫通上模部分和下模部分，導向性好；又因為成型針與承料板上孔的配合也起到導向作用，使產品的精度更高。7.本實用新型所述模具生產出的產品為盲孔，就不需要在凸模上加工出成型針孔，不僅減小了對中的難度，同時還降低了模具的製造成本。當然直接生產通孔產品也是能夠實現的。

圖1是本實用新型所述模具的主半剖面結構示意圖；圖2是本實用新型所述模具的下模部分俯視圖；圖3是圖1所示模具的承料板零件的結構示意圖；圖4是圖1所示模具的承料板零件的剖面示意圖圖5是圖1所示模具的成型針零件的結構示意圖；圖6是圖1所示模具的成型針零件的俯視圖；圖7是圖1所述模具在幹壓成型過程中取件時的位置示意圖；圖8是圖1所示模具的A部位的放大結構示意圖；圖9是使用本實用新型所述模具加工出的多孔陶瓷燃燒板的結構示意圖；圖10是實際需要的最終產品的結構示意圖；I底板；2液壓缸；3支撐；4尾軸；5頂出杆；6推板；7支撐固定板；8成型針墊板；9成型針固定板；10料圈；11上模板；12頂板；13位置傳感器；14凸模；15料框；16限位裝置；17長導柱；18エ件；19成型針；20承料板；21導柱；22頂塊。
具體實施方式
以下結合附圖以生產表面光滑的多孔陶瓷燃燒板為實例，對本實用新型做進ー步的說明。[0039]一種如圖1和圖2所示的多孔陶瓷燃燒板的幹壓成型模具，包括上模和下模兩部分，其中上模由由頂板12、上模板11和凸模14組成，上模板和凸模從上至下依次固定連接成一體並通過頂板固定在液壓機的動梁上；下模包括料圈10、料框15、承料板20、成型針19及其固定部件、脫模機構、液壓缸2和支撐固定板7組成；下模通過底板I和支撐3固定在工作檯上；上模和下模通過四根長導柱17相連，以保證上模與下模的對中。料圈10上安裝ー個高度為陶瓷板產品厚度3倍的可更換的料框15，料框上開有產品長寬尺寸大小的通透料腔，料圈兩側各連接ー個規格相同的驅動液壓缸2 ;承料板置於料圈下面，與料框配合形成加料室，成型針19穿過承料板的孔隙作為模具的型芯並由安裝在承料板下方的成型針固定部件固定；承料板和成型針及其固定部件位於支撐固定板上方；脫模機構由頂塊22、推板6、頂出杆5和尾軸4組成，頂塊穿過支撐固定板上的槽孔，上、下端分別與承料板和推板相連，推板由四根導柱21導向，推板通過頂出杆和尾軸與液壓機連接。如圖1所示，所述的上模板上對稱安裝有四個可調式的限位裝置16，防止凸模下行時使成型針彎曲或折斷，在頂板12、料圈10和推板6的同一側各安裝ー個位置傳感器，用於模具行程位置的精確控制。如圖3和圖4所示，所述的承料板20是雙層階梯狀，上臺階尺寸較小，與料圈的料腔呈間隙配合，配合間隙一般為0.05、.1mm，承料板上加工有若干與成型針呈間隙配合的通孔，配合間隙由粉體粒徑大小決定，為平均粒徑的1/4 1/2，承料板的上表面根據產品需要為光滑表面。如圖5和圖6所示，所述的成型針19為雙層階梯狀，固定端尺寸較大，橫截面可以為圓形、正方形和六邊形等，針頭加工有倒圓角，以減小成型阻力，成型針伸出其固定部件的長度等於承料板厚度與產品孔深之和。ー種使用上述的幹壓成型模具生產多孔陶瓷燃燒板的成型方法，其特徵在於包括以下步驟:(I)調節模具初始高度，液壓機帶動上模上升到上限點，調節承料板高度使承料板的下表面與成型針固定板的上表面貼合，成型針穿過承料板上的針孔伸出承料板以上並小於產品厚度的位置，調節驅動液壓缸帶動料圈沿垂直方向移動，使承料板進入料圈上的料框；(2)加料，將提前處理好的粉料刮入料框的加料室內，粉料加入量與料框的上邊緣平齊；(3)壓實成型，上模下行進入料框，對粉料進行壓實，下行到下限點後，安裝在上模部分的位置傳感器接受位置信號，使上模停止向下運動，然後保壓IOs ; (4)取件，將上模和料圈抬起，然後由脫模機構將承料板上推，使成型針退出承料板，此時承料板的上表面與料圈的下表面之間的預留距離應方便取件，然後平移取出エ件，這ー過程的模具工作位置參照圖7所示；(5)復位，使模具恢復到步驟(I)所述的初始位置，完成ー個加工周期。所述的多孔陶瓷燃燒板成型模具的成型方法，其特徵在幹:調節模具初始高度吋，承料板進入的料框的高度為h為4mm，如圖8所示；每次加料的高度應與料框的上邊緣平齊；取件吋，是先將成型針從承料板中退出，再將エ件從承料板上水平移出。所述的多孔陶瓷燃燒板成型模具的成型方法，其特徵在幹:使用所述エ藝加工出的產品厚度大於成型針伸入料圈的長度，從模具中取出的是如圖9所示的盲孔エ件，對其進行磨削，加工出如圖10最終的通孔產品。以上內容是結合具體的優選實施方式，對本實用新型所做的進ー步詳細說明，不能認定本實用新型的具體實施只局限於這些說明；在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干推演和替換，都應視為屬於本實用新型所提交的權利要求書確定的專利保護範圍。
權利要求1.ー種多孔陶瓷燃燒板的幹壓成型模具，包括上模和下模兩部分，其特徵在於:所述上模由頂板、上模板和凸模組成，頂板、上模板和凸模從上至下依次固定連接成一體並通過頂板固定在液壓機的動梁上；下模包括料圈、料框、承料板、成型針及其固定部件、脫模機構、驅動液壓缸和支撐固定板；下模通過支撐和底板固定在工作檯上，上模和下模通過四根長導柱相連，以保證上、下模的對中；料圈上安裝ー個能夠更換的料框，料框上開有與產品長寬尺寸大小相同的通透料腔，料圈兩側各連接ー個規格相同的驅動液壓缸；承料板置於料圈下面，與料框配合形成加料室，成型針穿過承料板的孔隙作為模具的型芯並由安裝在承料板下方的成型針固定部件固定；承料板和成型針及其固定部件位於支撐固定板上方；脫模機構由頂塊、推板、頂出杆和尾軸組成，推板通過四根安裝在成型針固定部件上的導柱導向，頂塊穿過支撐固定板上的槽孔，上、下端分別與承料板和推板相連，推板通過頂出杆和尾軸與液壓機連接。
2.如權利要求1所述的ー種多孔陶瓷燃燒板的幹壓成型模具，其特徵在於:所述的上模板上對稱安裝有四個可調式的限位裝置，防止凸模下行時使成型針彎曲或折斷；在頂板、料圈和推板的同一側各安裝ー個位置傳感器，用於模具行程位置的精確控制。
3.如權利要求1所述的ー種多孔陶瓷燃燒板的幹壓成型模具，其特徵在於:所述料框的厚度為陶瓷板產品厚度的2 4倍。
4.如權利要求1所述的ー種多孔陶瓷燃燒板的幹壓成型模具，其特徵在於:所述的承料板是雙層階梯狀，上臺階尺寸小，下臺階尺寸大；上臺階尺寸與料框上的料腔呈間隙配合，配合間隙為0.05、.1mm，承料板上加工有若干與成型針呈間隙配合的通孔，配合間隙由粉體粒徑大小決定，為平均粒徑的1/4 1/2，承料板的上表面加工出各種凸凹的紋理。
5.如權利要求1所述的ー種多孔陶瓷燃燒板的幹壓成型模具，其特徵在於:所述的成型針為雙層階梯狀，用於固定的一端尺寸較大，成型針的橫截面為圓形、正方形或六邊形，針頭加工有倒圓角，以減小成型阻力，成型針伸出其固定部件的長度等於承料板厚度與產品孔深之和。
6.如權利要求1所述的ー種多孔陶瓷燃燒板的幹壓成型模具，其特徵在於:所述成型針固定部件由成型針墊板和成型針固定板組成，成型針下端固定在成型針固定板的孔內；成型針固定板位於成型針墊板之上。
專利摘要本實用新型涉及陶瓷模壓成型技術領域，特指一種多孔陶瓷燃燒板的幹壓成型模具。所述的成型模具，包括上模和下模，上模由頂板、上模板和凸模組成，下模包括料圈、料框、承料板、成型針及其固定部件、脫模機構、驅動液壓缸和支撐固定板。使用本實用新型所述的模具進行多孔陶瓷燃燒板的成型可以使多孔陶瓷燃燒板的生產易於控制，工藝簡單，模具具有可替換性，能夠製造出高精度的優質產品。
文檔編號B28B3/04GK202952357SQ20122013672
公開日2013年5月29日 申請日期2012年4月1日 優先權日2012年4月1日
發明者張亞民, 戴亞春, 張清君, 王勻, 劉炯 申請人:宜興市亞盛特種陶瓷有限公司, 江蘇大學