專利名稱：一種陶瓷壓力注漿成型方法及其所使用的模具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種陶瓷坯體加工方法及其所使用的模具，尤其涉及陶瓷壓力 注漿成型方法及其所使用的模具。
背景技術(shù)：
目前常用的陶瓷注漿成型方法，有以石膏為模具和以發(fā)泡微孔樹脂為模具 的兩種方法。以石膏為模具的陶瓷注漿成型方法，泥漿壓力一般在0. 13MPa以 內(nèi)，有的干脆不加壓。注漿時(shí)，模具內(nèi)不加任何脫模零件。成型時(shí)，靠石膏的 毛細(xì)微孔吸收泥漿中的水份，使模腔表面堆積一層陶瓷泥漿形成陶瓷坯體。由 于泥漿水份僅靠石膏吸水，故泥漿脫水速度緩慢， 一般實(shí)心日用陶瓷坯體成型 時(shí)間40分鐘/次，空心日用陶瓷或工藝陶瓷坯體成型時(shí)間60分鐘/次，陶瓷衛(wèi) 生潔具坯體成型時(shí)間8-10小時(shí)/次，才能進(jìn)行脫模。脫模時(shí)，靠坯體逐步干燥 收縮離開模腔表面，由于石膏吸水達(dá)到一定程度后吸水能力下降，故模具不能 連續(xù)使用，需經(jīng)烘干或晾千使石膏脫水后方能繼續(xù)使用，生產(chǎn)效率受到影響。 以發(fā)泡微孔樹脂為模具的陶瓷注漿成型方法，泥漿壓力較高， 一般為 0.8-1.5MPa，模具內(nèi)設(shè)置有脫模氣管(或水管)，注漿成型時(shí)，泥漿在模腔中受 到較高壓力的作用，水份通過模具的微孔被過濾出去，模腔表面堆積一層陶瓷 泥漿形成陶瓷坯體。由于泥漿水份靠較高壓力強(qiáng)行擠出，故脫水速度較快，一 般實(shí)心日用陶瓷成型時(shí)間為2-3分鐘/次，空心日用陶瓷或工藝陶瓷成型時(shí)間 12-15分鐘/次，陶瓷衛(wèi)生潔具成型時(shí)間18-24分鐘/次。脫模時(shí)向模具內(nèi)的脫模 氣管充氣(或水管內(nèi)充水)，使陶瓷坯體與模腔脫離。由于成型時(shí)間是靠一定壓 力、機(jī)械脫水，故模具可連續(xù)使用，生產(chǎn)效率較高。但模具制作難度大，需專 用設(shè)備，且造價(jià)較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種可縮短成型周期，提高工 作效率，制造成本又低廉的陶瓷壓力注漿成型方法及其所使用的模具。
本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的
一種陶瓷壓力注漿成型方法，包括合模、注漿成型、脫模取坯步驟。實(shí)心 陶瓷坯體的注漿成型，在合模后開始注漿時(shí)利用泥漿泵向陶瓷泥漿加壓，初始 壓力為0.1-0.15 MPa,讓泥漿充分填滿模腔后將壓力提高到0.2-0.5 MPa，使 泥漿中的水份經(jīng)模具中透氣的石膏被過濾出去，形成實(shí)心坯體?？招奶沾膳黧w 的注漿成型，在合模后開始注漿時(shí)利用泥漿泵向陶瓷泥漿加壓，初始壓力為 0.1-0.15 MPa，讓泥漿充分填滿模腔后，將壓力提高到0.2-0. 5MPa，使一部分 泥漿附著在模腔上達(dá)到所需厚度，然后向模腔內(nèi)充入壓力為0.2-0.5 MPa的壓 縮空氣，讓未附著的多余泥漿經(jīng)泥漿管排出，再在關(guān)閉泥漿管情況下繼續(xù)加壓， 使附著在模腔上的泥漿中的水份經(jīng)模具中透氣的石膏被過濾出去，形成空心坯 體。實(shí)心坯體或空心坯體脫模時(shí)，均利用壓縮空氣通過脫模氣管及透氣的石膏， 向坯體表面加壓，壓力為0.2-0.3MPa，使坯體在壓力作用下脫離模腔，然后取 出坯體。取出坯體后的模具可以反復(fù)使用。
本發(fā)明壓力注漿成型方法所使用的模具，是一種在金屬?？蛑蓄A(yù)埋管子按 坯體形狀耍求澆注石膏材料而形成的復(fù)合模具，包括凸模和凹模。實(shí)心注漿模 具的凸模和凹模由金屬模框、注漿管、脫模氣管和石膏材料構(gòu)成。空心注漿模 具的凸模和凹模由金屬?？颉⒆{管、脫模氣管、保壓氣管和石膏材料構(gòu)成。 根據(jù)陶瓷坯體的不同，為了方便脫模而將實(shí)心注漿模具或空心注漿模具分別制 成兩片組合、三片組合或四片組合。所述金屬?？蛑挥性谀＞叩膹较蛲庵馨鼑?， 前后端面為開口的金屬筒，可以是圓形，也可以是矩形。圓形的采用鋼板制成， 厚度為3 8mni;矩形的由鋼板或鑄鐵制成，厚度為5 15mm，當(dāng)邊長較大時(shí)應(yīng) 在徑向外周用加力筋增強(qiáng)。在澆注石膏—材料之前在距離模腔表面10 40ran處預(yù)埋表面能透氣的脫模氣管；對于空心注漿模具還需預(yù)埋表面不透氣的保壓氣 管，且其出氣口露在坯體的空心處。
本發(fā)明的主要優(yōu)點(diǎn)是
與傳統(tǒng)的微壓或無壓陶瓷注漿成型方法相比①由于使用了在金屬框架內(nèi)澆 注石膏而形成的復(fù)合膜具，該模具可以承受更高注漿壓力，因而加快了注漿成 型速度，提高了工作效率。普通實(shí)心日用陶瓷坯體從開始注漿40分鐘后才能脫 模取坯，而采用本發(fā)明的方法只需7分鐘左右即可脫模取坯；普通陶瓷衛(wèi)生潔 具從開始注漿約IO小時(shí)后才能脫模取坯，而采用本發(fā)明的方法只需1.5小時(shí)左 右即可脫模取坯，且可以每天24小時(shí)連續(xù)注漿。②傳統(tǒng)的使用石膏模具的注漿
方法，模具吸水后烘干需耗用大量熱量，而本注漿方法不需烘千模具，故也可 節(jié)約能源。
與傳統(tǒng)的以發(fā)泡微孔樹脂為模具的陶瓷注漿成型方法相比①發(fā)泡微孔樹脂 模具制作難度大，工藝復(fù)雜，從而制作成本高，器型變化不靈活；而本發(fā)明方 法模具制作容易，成本低，易于靈活變換器型，大大方便生產(chǎn)需要。②發(fā)泡樹
脂發(fā)泡時(shí)的孔隙直徑可達(dá)30um，注漿時(shí)泥漿中l(wèi)Ornn以下的微小顆粒容易受擠壓 而從孔隙中流失，既降低了坯體的填充密度，又減少了坯體的比表面積，從而 影響了坯體的質(zhì)量；本發(fā)明的方法所采用的復(fù)合模具在注漿時(shí)能避免微小顆粒
的流失，因而坯體質(zhì)量較好。


圖1為陶瓷壓力注漿機(jī)坯體注漿成型結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本發(fā)明壓力注漿成型工作原理圖； 圖3為兩片組合實(shí)心注漿模具剖視圖； 圖4為兩片組合空心注漿模具剖視圖； 圖5為四片組合空心注漿模具剖視圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。圖1為陶瓷壓力注漿機(jī)坯體注漿成型結(jié)構(gòu)示意圖。在圖1中，前壓板2、氣 囊3、凸模4、凹模5和后壓板6安放在壓力注漿機(jī)機(jī)架7上。機(jī)架7可同時(shí)放 下多套模具。合模時(shí)，先擰緊后壓桿8 (可螺旋桿也可液壓桿)，讓多套串聯(lián)著 的模具4、 5被夾緊在前壓板2與后壓板6之間。為消除模具受壓時(shí)機(jī)架被拉伸 而出現(xiàn)模具間間隔造成漏漿，在整個(gè)合模過程向氣囊3充壓縮空氣，其壓力與 注漿壓力相同，初始時(shí)為0. 1 0. 15MPa,加壓時(shí)為0.2-0.5MPa。當(dāng)注漿成型完 成后，松開后壓桿8，可將坯體從模具屮取出。壓力注漿機(jī)的控制系統(tǒng)9位于機(jī) 架7下部。圖2為本發(fā)明壓力注漿成型的工作原理圖。對于實(shí)心坯體注漿成型而言， 在圖1和圖2中，當(dāng)模具4、 5被夾緊在前壓板2與后壓板6之間后，關(guān)閉氣囊 排氣閥17，關(guān)閉脫?？諝饪傞y18和脫模閥門21、 22，關(guān)閉泥漿泵進(jìn)氣閥23，打 開氣囊進(jìn)氣閥16，打開送漿總閥25，打開模具進(jìn)漿閥26，即可開始注漿。注漿 時(shí)，起動空氣壓縮機(jī)ll，使供氣壓力在0.5-0. 7 MPa，打開送氣閥12，通過空 氣減壓閥13調(diào)節(jié)送氣壓力，使壓力在0.1-0.15 MPa;打開氣囊進(jìn)氣閥16，讓 氣囊3充氣，讓多套串聯(lián)著的模具4、 5同時(shí)被壓緊，然后打開泥漿泵進(jìn)氣閥23， 泥漿泵24開始從泥漿池28吸漿送漿，這時(shí)泥漿泵的送漿壓力與泥漿泵的空氣 進(jìn)氣壓力相等，為0. 1-0. 15 MPa。讓泥漿充分填滿模腔后，打開送氣閥14，通 過空氣減壓器15調(diào)節(jié)送氣壓力，達(dá)到0. 2-0. 5MPa，這時(shí)泥漿泵24的送漿壓力 也達(dá)到0.2-0.5 MPa，并保壓至泥漿中的水份經(jīng)模具中透氣的石膏被過濾出去， 形成實(shí)心坯體，再關(guān)閉進(jìn)漿總閥25。此時(shí)，注漿成型完畢。對于空心坯體注漿成型而言，在圖1和圖2中，當(dāng)模具被夾緊在前壓板2 與后壓板6之間后，關(guān)閉氣囊排氣閥17，關(guān)閉脫?？諝饪傞y18和脫模閥門21、 22，關(guān)閉保壓空氣總閥19，關(guān)閉泥漿泵迸氣閥23，關(guān)閉保壓空氣釋放陶20，關(guān)閉回漿閥門27，打開氣囊進(jìn)氣閥16，打開送漿總閥25，打開模具進(jìn)漿閥26， 即可開始注漿。注漿時(shí)，起動空氣壓縮機(jī)11，使供氣壓力在0. 5-0. 7MPa，打開 送氣閥12，通過空氣減壓閥13調(diào)節(jié)送氣壓力，使壓力在0.1-0.15 MPa，打開 氣囊進(jìn)氣閥16，讓氣囊3充氣，使多套串聯(lián)著的模具4、 5同時(shí)被壓緊，然后， 打開泥漿泵進(jìn)氣闊23，泥漿泵24開始輸送泥漿，這時(shí)，泥漿泵24的送漿壓力 與泥漿泵的空氣進(jìn)氣壓力相等，為0. 1-0. 15MPa。讓泥漿充分填滿模腔后，打開 送氣閥14，通過空氣減壓器15調(diào)節(jié)送氣壓力，使壓力達(dá)到0.2-0. 5MPa，此時(shí) 泥漿泵24送漿壓力也增至0. 2-0. 5 MPa，并保壓使一部分泥漿附著在模腔上面 達(dá)到所需厚度。再關(guān)閉送漿總閥25,打開保壓空氣總閥19，使壓力在0.2-0.5 MPa，打開回漿閥27，此時(shí)膜腔內(nèi)未附著的多余的泥漿經(jīng)回漿闊27流出形成空 心，關(guān)閉回漿閥27，讓壓縮空氣繼續(xù)向膜腔內(nèi)附著的泥漿打氣保壓，使泥漿中 的水份經(jīng)透氣的石膏被過濾出去，形成空心坯體，再關(guān)閉保壓空氣總閥19，打 開保壓空氣釋放閥20，讓模腔內(nèi)的壓縮空氣排出。此時(shí)，注漿成型完畢。
無論實(shí)心陶瓷坯體或是空心陶瓷坯體，其脫模取坯的方法是一樣的關(guān)閉 泥漿泵進(jìn)氣閥23，關(guān)閉氣囊進(jìn)氣閥16，打開氣囊排氣閥17，讓氣囊3內(nèi)的壓縮 空氣排出，氣囊3卸壓，調(diào)節(jié)減壓器15的送氣壓力在0.2-0.3 MPa，打開脫模 空氣總閥18，打開凹模5上的脫模氣閥22，通過脫模氣管及透氣石膏向凹模5 充氣；同時(shí)，擰松后壓桿8，帶動后壓板6連同凹模5與成型坯體脫離；接著再 打開凸模4上的脫模氣閥21，通過脫模氣管及透氣的石膏向凸模4充氣，此時(shí) 陶瓷坯體完全脫離模具。依次逐一充氣脫模，直至全部坯體脫模完成。
本發(fā)明壓力注漿成型方法所使用的模具，是一種在金屬模框中預(yù)埋管子按 坯體形狀要求澆注石膏材料而形成的復(fù)合模具，分實(shí)心注漿模具和空心注漿模 具。根據(jù)陶瓷坯體的不同，為了方便脫模而將空心注漿模具或?qū)嵭淖{模具分 別制成兩片組合、3片組合或4片組合。圖3為兩片組合實(shí)心注漿模具剖視圖， 圖4為兩片組合空心注漿模具剖視圖，圖5為四片組合空心注漿模具剖視圖。在圖3中，兩片組合實(shí)心注漿模具包括一片凸模和一片凹模，分別由金屬 模框41、石膏42、脫模氣管43和注漿管44組成，注漿成型后的坯體45為實(shí) 心坯體。脫模氣管43和注漿管44在澆注石膏材料前先預(yù)埋。脫模氣管43為一 種表面能透氣、便于彎曲而又不被壓扁的管子，以金屬絲繞成的彈簧管為最佳， 彈簧管管距可密實(shí)、也可稀松而表面套上一層能透氣的紡織品，如棉布。脫模 氣管43沿坯體形狀均勻布置，可借金屬絲臨時(shí)固定形狀，氣管與氣管間距離為 50-100mm，氣管距離模腔表面為10-40mm，以20mm為最佳，氣管直徑為6-12mm， 以8mm為最佳。脫模氣管43 —端固定在金屬?？?1與模外相通，另一端藏在 模腔內(nèi)。注漿管44為表面不透氣、便于彎曲又不被壓扁的管子，以塑料管或金 屬軟管為最佳，管子直徑6-15mm，管子一端固定在金屬?？?1與模外相通，另 一端伸進(jìn)模腔與內(nèi)模面相平。
在圖4中，兩片組合空心注漿模具包括一片凸模和一片凹模，分別由金屬 ?？?1、石膏42、脫模氣管43、注漿管44和保壓氣管46組成，注漿成型后的 坯體45為空心坯體。該模具的制作與兩片組合空心模具的制作基本相同，不同 之處有兩個(gè)方面①注漿管44的出漿口應(yīng)在模腔的最下端，且管口應(yīng)露出石膏 成型面，露出的長度大于坯體厚度、小于該處的空心寬度， 一般為6-20mm，注漿 管44的入漿口應(yīng)固定在金屬?？?1的下端；②增設(shè)保壓氣管46，保壓氣管46
為表面不透氣、便于彎曲而又不被壓扁的管子，以塑料管或金屬軟管為最佳； 管子直徑為6-15mm，其出氣口露在坯體的空心處，露出的長度大于坯體厚度、 小于該處的空心寬度， 一般為6-20mm,其進(jìn)氣口固定在金屬?？?1的上方。
在圖5中，四片組合空心注漿模具是由于坯體器型因素使兩片組合模具不 能脫模，而增加了上、下模，其制作方法與兩片組合實(shí)心模具和兩片組合空心 模具的不同之處是增加了上、下模固定板47，固定板47由鋼板或鑄鐵制成，厚 度一般為8-15mm，固定板一面固定上、下模石膏， 一面活動地貼緊在金屬?？?41之內(nèi)。
權(quán)利要求
1. 一種陶瓷壓力注漿成型方法，包括合模、注漿成型、脫模取坯步驟，其特征是，實(shí)心陶瓷坯體的注漿成型，在合模后開始注漿時(shí)利用泥漿泵向陶瓷泥漿加壓，初始壓力為0.1-0.15MPa，讓泥漿充分填滿模腔后將壓力提高到0.2-0.5MPa，使泥漿中的水份經(jīng)模具中透氣的石膏被過濾出去，形成實(shí)心坯體；空心陶瓷坯體的注漿成型，在合模后開始注漿時(shí)利用泥漿泵向陶瓷泥漿加壓，初始壓力為0.1-0.15MPa，讓泥漿充分填滿模腔后，將壓力提高到0.2-0.5MPa，使一部分泥漿附著在模腔上達(dá)到所需厚度，然后向模腔內(nèi)充入壓力為0.2-0.5MPa的壓縮空氣，讓未附著的多余泥漿經(jīng)泥漿管排出，再在關(guān)閉泥漿管情況下繼續(xù)加壓，使附著在模腔上的泥漿中的水份經(jīng)模具中透氣的石膏被過濾出去，形成空心坯體；實(shí)心坯體或空心坯體脫模時(shí)，均利用壓縮空氣通過脫模氣管及透氣的石膏，向坯體表面加壓，壓力為0.2-0.3MPa，使坯體在壓力作用下脫離模腔，然后取出坯體。
2、 一種實(shí)施權(quán)利要求1所述方法的注漿成型模具，包括凸模和凹模，其特 征是，實(shí)心注漿模具的凸模和凹模由金屬?？颉⒆{管、脫模氣管和石膏材料 構(gòu)成；空心注漿模具的凸模和凹模由金屬?？?、注漿管、脫模氣管、保壓氣管 和石膏材料構(gòu)成；所述金屬模框只有在模具的徑向外周包圍，前后端面為開口 的圓形或矩形金屬筒；所述注漿管、脫模氣管和保壓氣管在澆注石膏材料前埋 設(shè)在金屬?？蛑?，脫模氣管與模腔表面的距離為10 40mrn，保壓氣管的出氣口 露在坯體的空心處。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的注漿成型模具，其特征是，所述金屬模框圓形的 采用鋼板制成，厚度為3 8mm;矩形的由鋼板或鑄鐵制成，厚度為5 15mm， 當(dāng)邊長較大時(shí)在徑向外周用加力筋增強(qiáng)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的注漿成型模具，其特征是，所述脫模氣管為金屬 絲繞成的彈簧管表面套上一層能透氣的紡織品。
5、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的注漿成型模具，其特征是，所述注漿管或保壓氣 管為塑料管或金屬軟管。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種陶瓷壓力注漿成型方法，包括合模、注漿成型和脫模取坯步驟。實(shí)心陶瓷坯體注漿成型時(shí)初始壓力為0.1-0.15MPa，讓泥漿填滿模腔后將壓力提高到0.2-0.5MPa，使泥漿中的水份經(jīng)石膏被過濾出去，形成實(shí)心坯體；空心陶瓷坯體注漿成型時(shí)初始壓力為0.1-0.15MPa，讓泥漿填滿模腔后將壓力提高到0.2-0.5MPa，使一部分泥漿附著在模腔上，再向模腔內(nèi)充入壓力為0.2-0.5MPa的壓縮空氣，讓多余泥漿經(jīng)泥漿管排出，并使附著在模腔上的泥漿中的水份經(jīng)石膏被過濾出去，形成空心坯體。坯體脫模時(shí)，利用壓縮空氣通過脫模氣管及透氣的石膏向坯體表面加壓，壓力為0.2-0.3MPa。本發(fā)明使用的模具，是一種在金屬?？蛑蓄A(yù)埋注漿管、脫模氣管和保壓氣管再澆注石膏材料而形成的模具。
文檔編號B28B1/26GK101288969SQ200810028528
公開日2008年10月22日 申請日期2008年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月30日
發(fā)明者郭俊平 申請人:郭俊平