陶瓷輥棒等靜壓成型方法及其成型模的製作方法

2023-05-26 23:20:56 1

專利名稱：陶瓷輥棒等靜壓成型方法及其成型模的製作方法
技術領域：
本發明涉及應用於輥道窯中的陶瓷輥棒的成形方法及其成形模具。
陶瓷輥棒是輥道窯的關鍵部件之一。由於高溫窯爐對陶瓷輥棒的技術性能要求很高，尤其是對其線度、尺寸公差、熱穩定性、耐火度和高溫強度等性能要求苛刻。因此，陶瓷輥棒的生產技術難度很大。目前，國內外僅有幾家公司能生產陶瓷輥棒，均採用擠壓法或注漿成形法。現有的擠壓法，其通過一擠管機將陶瓷輥棒胚體擠到一槽形板上，因陶瓷輥棒胚體為空心管形結構，由於重力等原因，以此法成形的陶瓷輥棒胚體，產品較易變形，影響產品的成品率;而採用注漿成形法，漿料要經球磨加工，粒度要求小，水份含量高達30%，所形成的胚件，乾燥吸縮和燒成收縮大，影響產品的規整和直線度，且上下厚薄不勻，產品的性能往往達不到標準要求。注漿法還需用大量笨重的石膏模具，勞動強度大，且效率低，很難形成大規模的批量生產。
本發明的目的在於克服上述已有技術的不足，提供一種不僅成形方法簡便、且產品質量高、成品率高，並能適應大規模批量生產的陶瓷輥棒成形模具及其等靜壓成形法。
本發明是這樣實現的用金屬製成一棒形內模，用橡膠製成一管形外模，模具的尺寸根據產品的規格設定。用一擠管機把加工好的配料擠壓到內模(1)上形成陶瓷輥棒的胚體(3)，然後將帶有內模(1)的胚體(3)套上橡膠外模(2)，再將兩個密封塞(4)分別塞入兩頭的內模(1)和外模(2)之間，以頂到胚體(3)為宜，最後將成批的帶有胚體(3)的模具放入以油為加壓介質的高壓釜中加壓，加壓後再把這些成形模具吊出高壓釜，取出密封塞(4)，脫出內外模，便可將陶瓷輥棒胚體煅燒成產品。
下面結合附圖及實施例對本發明作進一步的闡述。
附

圖1為帶有胚體的成形模具結構圖。
附圖2為等靜壓加壓示意圖。
附圖3為卸壓脫模後的胚體結構圖。
附圖4為卸壓脫模後的胚體截面圖。
取一根長1500mm至5000mm的金屬管作為內模(1)，內模(1)以不鏽鋼管為最佳，亦可用實心棒形內模代替。用等於或略短於金屬內模30～80mm的管形橡膠套作為外模(2)，橡膠套用耐油橡膠製成。內外模的直徑大小視生產的產品規格設定尺寸。內模(1)與外模(2)之間為陶瓷輥棒胚體(3)，胚體的管壁厚度通常為3～10mm。在內外模的兩端各配有一個活動的彈性密封套或密封塞(4)，密封塞向內一側開一斜面(5)，靠斜面一側的密封塞直徑與陶瓷輥棒胚體(3)的直徑相同，其管壁厚度也與胚體一致，但密封塞斜面(5)以外部分的直徑應大於外模(2)內環壁直徑0.5mm以上。金屬管的兩端不封閉，並以不鏽鋼管為最佳，內外模的管壁厚度等於或大於1mm，加壓的壓力不小於20mpa。
陶瓷輥棒的等靜壓成形及其燒制工藝的流程為加工配料→裝模→密封模具兩端→高壓釜中等靜壓成形→卸壓→脫模→高溫燒成→檢驗→車切加工→包裝成品。
使用上述模具生產陶瓷輥棒的具體操作工藝流程為A.把管形或實心棒形內模(1)套在擠管機的管芯上，通過擠管機將配好的配料擠到內模(1)上形成陶瓷輥棒的胚體(3);
B.將帶有內模(1)的胚體(3)套上橡膠外模(2);
C.將兩個密封塞(4)分別塞入兩頭的內模(1)和外模(2)之間，以免加壓時油質滲入而影響產品質量，亦可用其它方法密封模具兩端;
D.將密封在模具內的胚體連同模具置入高壓釜中實行等靜壓加壓;
E.卸壓脫模後的陶瓷輥棒胚體成批置入窯爐中煅燒成產品。
採用上述模具及方法製成的陶瓷輥棒胚件，收縮小、變形小、產品直線度好、尺寸準確，而且產品的緻密度均勻，從而提高了產品的耐高溫性能和高溫強度。可大批量進行生產，用於5米以下的薄壁陶瓷輥棒的生產，其產品技術性能明顯高於注漿法和擠壓成形法。用此法生產的陶瓷輥棒，其技術性能全部符合標準，產品的合格率達80%以上，直線度＜總長的0.1%，高溫荷重軟化溫度＞1500℃，抗彎強度＞50mpa。
以下為本發明與注漿法和擠壓法的效果比較成形方法 等靜壓 注漿 擠壓產品最大長度(mm) 5000 2500 3000直線度(總長) 0.1% 0.15% 0.2%收縮(%) 1 7 8體積密度(g/cm3) 2.6 2.3 2.2抗彎強度(mpa) 50 40 3權利要求
1.一種陶瓷輥棒等靜壓成形模具，其特徵在於由金屬管內模(1)、橡膠外模(2)和密封套或密封塞(4)構成一長圓形模具；
2.根據權利要求1所述的陶瓷輥棒等靜壓成形模具，其特徵在於金屬管內模(1)為兩端不封閉的空心結構，並以不鏽鋼管為最佳材料，密封塞(4)的一側有一斜面(5);橡膠套外模(2)為耐油橡膠製成;
3.根據權利要求1所述的陶瓷輥棒等靜壓成形模具，其特徵在於內模(1)和外模(2)的管壁厚度等於或大於1mm;密封塞(4)斜面一側的直徑與胚體(3)直徑相同，斜面以外的密封塞直徑大於外模(2)內環壁直徑0.5mm以上;
4.根據權利要求1所述的陶瓷輥棒等靜壓成型模具，其特徵在於內模(1)與外模(2)之間為陶瓷輥棒胚體(3)，其厚度為3～10mm;內外模的總長不短於1500mm。
5.一種陶瓷輥棒的等靜壓成形法，其特徵在於A.把管形或棒形內模(1)套在擠管機的管芯上，通過擠管機將配好的配料擠到內模(1)上形成陶瓷輥棒的胚體(3);B.將帶有內模(1)的胚體(3)套上橡膠外模(2);C.將兩個密封塞(4)分別塞入兩頭的內模(1)和外模(2)之間;D.將密封在模具內的胚體連同模具置入高壓釜中實行等靜壓加壓;E.將卸壓脫模後的陶瓷輥棒胚體成批置入窯爐中煅燒成產品。
6.根據權利要求5所述的陶瓷輥棒的等靜壓成形法，其特徵在於以油作為加壓的介質，加壓的壓力不小於20mpa。
全文摘要
一種陶瓷輥棒的成型方法及其成型模具，由金屬管內模、橡膠外模、密封塞構成，採用等靜壓成型法加工陶瓷輥棒坯件，即將加工好的配料通過擠管機擠到管形或棒形內模上，然後套上橡膠外模並用密封塞密封兩端，然後置入高壓釜中實行等靜壓加壓，卸壓脫模後置入窯爐中煅燒成產品。採用此法成型的陶瓷輥棒坯件，收縮變形小、直線度好、尺寸準確、緻密度均勻，可批量生產，產品合格率達80％以上，各項指標優於傳統的注漿法和擠壓法。
文檔編號B28B7/06GK1075678SQ9310496
公開日1993年9月1日 申請日期1993年4月28日 優先權日1992年6月6日
發明者何錫伶 申請人:佛山市陶瓷研究所