本發(fā)明涉及玻璃和陶瓷領(lǐng)域，具體是一種日用玻璃陶瓷壺蓋的自動(dòng)化生產(chǎn)工藝。

背景技術(shù)：

玻璃陶瓷又稱為微晶玻璃，其定義為“由結(jié)晶相和玻璃相構(gòu)成的一類(lèi)復(fù)合材料，一般通過(guò)對(duì)玻璃進(jìn)行適當(dāng)熱處理以使玻璃體內(nèi)產(chǎn)生足量微晶相而獲得?！?/p>

玻璃陶瓷與普通玻璃的主要區(qū)別在于：材料成份不同，制品晶相不同（普通玻璃通常為單品，而玻璃陶瓷則由大量微晶構(gòu)成）。玻璃陶瓷的大量微晶是在制品成型之后的特定環(huán)境溫度中生長(zhǎng)形成。因此，玻璃陶瓷的成型之后的環(huán)境溫度，必須適應(yīng)于晶體的生長(zhǎng)，在制品成型工藝中，相對(duì)普通玻璃制品的成型需要更多的要素，確保制品型體及內(nèi)部晶相構(gòu)成均能符合要求。

采用玻璃陶瓷材料制作的壺蓋，通常都用手工開(kāi)模，因?yàn)閴厣w帶蒂，必須采用合模。在自動(dòng)化生產(chǎn)線上，自動(dòng)的機(jī)械合模和開(kāi)模，除了工藝復(fù)雜外，還在于制品成型后硬化較慢，自動(dòng)生產(chǎn)線上快速開(kāi)模易于導(dǎo)致制品破損或變型。如何使玻璃陶瓷壺蓋可在自動(dòng)化生產(chǎn)線上生產(chǎn)，成為行業(yè)中的技術(shù)攻關(guān)課題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種日用玻璃陶瓷壺蓋的自動(dòng)化生產(chǎn)工藝，包括適用的原料配方，模具及工藝方法。

日用玻璃陶瓷壺蓋的自動(dòng)化生產(chǎn)工藝，其特征在于，包括以下步驟：

（1）原料備用

取二氧化硅68—70重量份，氧化鋁1—2重量份，五水硼砂8—10重量份，氧化鈉8—10重量份，氧化鉀0.5—1重量份，氧化鈣2—3重量份，氧化鋅1—3重量份，氟硅酸鈉4—10重量份，二氧化鈰2—3重量份作為原料備用；

【上述原料配方中材料應(yīng)用的特殊作用：原料配方中二氧化鈰的重量份加至2—3重量份（一般配方在0.5重量份以下），目的是使制品成型中快速硬化，適應(yīng)于自動(dòng)化生產(chǎn)線上的機(jī)械快速開(kāi)模；原料配方中五水硼砂減少為8—10重量份（一般配方在14重量份之上），目的是降低制品成型中的軟化程度，使制品有利于快速硬化。以上配方是針對(duì)成型過(guò)程的快速開(kāi)模，如果使用于慢速手工開(kāi)模時(shí)，制品可能報(bào)廢】

（2）熔煉

采用玻璃陶瓷常規(guī)的熔煉方法，將上述原料混和后投放進(jìn)熔煉爐中進(jìn)行熔煉，熔煉溫度為1400℃—1450℃，將原料熔煉成玻璃漿備用；

（3）壺蓋制備

準(zhǔn)備模具及生產(chǎn)線：生產(chǎn)線包括圓型轉(zhuǎn)臺(tái)、機(jī)架、多個(gè)機(jī)械手、降溫輸送帶；其中壺蓋模具由底座、下模、上模、蓋板、沖頭組成；底座與下模和上模相連接，下模為左右對(duì)稱的兩個(gè)部件合成；沖頭連接蓋板，當(dāng)沖頭下壓至蓋板吻合上模時(shí)，沖頭與上模、下模之間的空隙即為壺蓋形狀；下模的空隙即為壺蓋的蒂的形狀；

每套底座與下模和上模固定安裝在圓型轉(zhuǎn)臺(tái)上，相對(duì)應(yīng)的帶蓋板的沖頭則安裝在位置固定但可升降的機(jī)架上；

模具工作時(shí)，轉(zhuǎn)臺(tái)帶動(dòng)一套底座和下模、上模轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)正沖頭連蓋板，然后向上模內(nèi)計(jì)量投入玻璃漿，沖頭連蓋板垂直下降，使蓋板吻合上模，完成對(duì)模內(nèi)玻璃漿的擠壓后，沖頭連蓋板垂直上升回位；轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)，至另一套底座和下模、上模對(duì)正沖頭，之前已完成擠壓的底座和下模、上模則是移開(kāi)準(zhǔn)備拆模；機(jī)械手拉動(dòng)完成擠壓的下模向左右分開(kāi)，帶吸盤(pán)的另一機(jī)械手從上模腔內(nèi)吸起工件并送出模外，然后再將分開(kāi)的下模復(fù)位合模，完成一次壺蓋的成型過(guò)程；

【上述模具的結(jié)構(gòu)是本發(fā)明特別設(shè)計(jì)的，適用于自動(dòng)生產(chǎn)線上的開(kāi)模，沖頭帶動(dòng)蓋板上升，下模左右分開(kāi)，機(jī)械手可以從上模模腔內(nèi)吸起工件（即是下述成型的壺蓋），并移出模外，相對(duì)常規(guī)手工開(kāi)模的沖頭上升、模蓋移開(kāi)、下模分開(kāi)方式，更簡(jiǎn)便，也適應(yīng)于機(jī)械動(dòng)作和快速開(kāi)模】

A.采用上述經(jīng)熔煉備用的玻璃漿計(jì)量投放入圓型轉(zhuǎn)臺(tái)上與沖頭對(duì)正的模具上模模腔中，沖頭連蓋板垂直下降，沖頭將玻璃漿擠壓至下模模腔及上模與沖頭的間隙中，當(dāng)沖頭下壓至蓋板吻合上模時(shí)靜止2—3秒鐘，擠壓成壺蓋；

B.沖頭連蓋板垂直上升回位，圓型轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)，將已完成擠壓的底座和下模、上模移開(kāi)，將另一套底座和下模、上模對(duì)正沖頭；

C.機(jī)械手對(duì)已完成擠壓的下模從左右兩邊同時(shí)反向拉開(kāi)，使下模腔脫離已成型的壺蓋，帶吸盤(pán)的另一機(jī)械手從上模內(nèi)腔中吸起壺蓋，并送至轉(zhuǎn)臺(tái)外的降溫輸送帶上，降溫輸送帶確保在20—30分鐘內(nèi)，將壺蓋從出模的850—900℃降溫至常溫；

D.機(jī)械手將拉開(kāi)的下模相向合攏，以備下一輪的擠壓成型；

E.在已完成擠壓的下模開(kāi)模，取出壺蓋，再合模的同時(shí)，轉(zhuǎn)臺(tái)上的沖頭和所對(duì)正的底座和下模、上模，完成又一次的投料和擠壓成型；

完成每一件產(chǎn)品的投料，擠壓和開(kāi)模，取出壺蓋的總時(shí)間為5—6秒鐘；

（4）壺蓋的表面處理

采用火槍對(duì)經(jīng)擠壓成型的壺蓋進(jìn)行火焰拋光處理，消除壺蓋的合模痕跡，使壺蓋的表面和周邊光滑；

（5）晶化處理

將壺蓋置放于溫度為760—780℃的電熱爐中40—45分鐘，使壺蓋晶化并消除內(nèi)應(yīng)力，制得成品壺蓋。

本發(fā)明工藝生產(chǎn)的壺蓋合格率高，外觀規(guī)整，表面光滑，晶相符合要求，顏色均勻一致。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的壺蓋模具結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為圖1的分解結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中標(biāo)記：1——底座；2——下模；3——上模；4——蓋板；5——沖頭；6——下模的空隙。

具體實(shí)施方式

以下通過(guò)實(shí)施例及對(duì)比例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。

實(shí)施例：日用玻璃陶瓷壺蓋的自動(dòng)化生產(chǎn)工藝，其特征在于，包括以下步驟：

（1）原料備用

取二氧化硅69重量份，氧化鋁2重量份，五水硼砂9重量份，氧化鈉9重量份，氧化鉀0.8重量份，氧化鈣2重量份，氧化鋅2重量份，氟硅酸鈉8重量份，二氧化鈰3重量份作為原料備用；

（2）熔煉

采用玻璃陶瓷常規(guī)的熔煉方法，將上述原料混和后投放進(jìn)熔煉爐中進(jìn)行熔煉，熔煉溫度為1420℃，將原料熔煉成玻璃漿備用；

（3）壺蓋制備

準(zhǔn)備模具及生產(chǎn)線：生產(chǎn)線包括圓型轉(zhuǎn)臺(tái)、機(jī)架、多個(gè)機(jī)械手、降溫輸送帶；其中壺蓋模具由底座、下模、上模、蓋板、沖頭組成；底座與下模和上模相連接，下模為左右對(duì)稱的兩個(gè)部件合成；沖頭連接蓋板，當(dāng)沖頭下壓至蓋板吻合上模時(shí)，沖頭與上模、下模之間的空隙即為壺蓋形狀；下模的空隙即為壺蓋的蒂的形狀；

每套底座與下模和上模固定安裝在圓型轉(zhuǎn)臺(tái)上，相對(duì)應(yīng)的帶蓋板的沖頭則安裝在位置固定但可升降的機(jī)架上；

模具工作時(shí)，轉(zhuǎn)臺(tái)帶動(dòng)一套底座和下模、上模轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)正沖頭連蓋板，然后向上模內(nèi)計(jì)量投入玻璃漿，沖頭連蓋板垂直下降，使蓋板吻合上模，完成對(duì)模內(nèi)玻璃漿的擠壓后，沖頭連蓋板垂直上升回位；轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)，至另一套底座和下模、上模對(duì)正沖頭，之前已完成擠壓的底座和下模、上模則是移開(kāi)準(zhǔn)備拆模；機(jī)械手拉動(dòng)完成擠壓的下模向左右分開(kāi)，帶吸盤(pán)的另一機(jī)械手從上模腔內(nèi)吸起工件并送出模外，然后再將分開(kāi)的下模復(fù)位合模，完成一次壺蓋的成型過(guò)程；

圓型轉(zhuǎn)臺(tái)、機(jī)架、機(jī)械手、降溫輸送帶為常規(guī)結(jié)構(gòu)設(shè)置即可；

A.采用上述經(jīng)熔煉備用的玻璃漿計(jì)量投放入圓型轉(zhuǎn)臺(tái)上與沖頭對(duì)正的模具上模模腔中，沖頭連蓋板垂直下降，沖頭將玻璃漿擠壓至下模模腔及上模與沖頭的間隙中，當(dāng)沖頭下壓至蓋板吻合上模時(shí)靜止3秒鐘，擠壓成壺蓋；

B.沖頭連蓋板垂直上升回位，圓型轉(zhuǎn)臺(tái)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，將已完成擠壓的底座和下模、上模移開(kāi)，將另一套底座和下模、上模對(duì)正沖頭；

C.機(jī)械手對(duì)已完成擠壓的下模從左右兩邊同時(shí)反向拉開(kāi)（上模不拉開(kāi)），使下模腔脫離已成型的壺蓋，帶吸盤(pán)的另一機(jī)械手從上模內(nèi)腔中吸起壺蓋，并送至轉(zhuǎn)臺(tái)外的降溫輸送帶上，降溫輸送帶確保在25分鐘內(nèi)，將壺蓋從出模的880℃降溫至常溫；

D.機(jī)械手將拉開(kāi)的下模相向合攏，以備下一輪的擠壓成型；

E.在已完成擠壓的下模開(kāi)模，取出壺蓋，再合模的同時(shí)，轉(zhuǎn)臺(tái)上的沖頭和所對(duì)正的底座和下模、上模，完成又一次的投料和擠壓成型；

完成每一件產(chǎn)品的投料，擠壓和開(kāi)模，取出壺蓋的總時(shí)間為6秒鐘；

（4）壺蓋的表面處理

采用火槍對(duì)經(jīng)擠壓成型的壺蓋進(jìn)行火焰拋光處理，消除壺蓋的合模痕跡，使壺蓋的表面和周邊光滑；

（5）晶化處理

將壺蓋置放于溫度為770℃的電熱爐中42分鐘，使壺蓋晶化并消除內(nèi)應(yīng)力，制得成品壺蓋。

本實(shí)施例生產(chǎn)的壺蓋合格率高達(dá)99%，外觀規(guī)整，表面光滑，晶相符合要求，顏色均勻一致。

對(duì)比例1：與實(shí)施例不同的是，原料中的二氧化鈰加入量減少至0.5重量份，壺蓋在開(kāi)模時(shí)因強(qiáng)度不夠變型。

對(duì)比例2：與實(shí)施例不同的是，原料中的五水硼砂增加至15重量份，壺蓋在開(kāi)模時(shí)表面軟化，壺蓋表面粘附模具，導(dǎo)致壺蓋報(bào)廢。

對(duì)比例3：與實(shí)施例不同的是，模具設(shè)計(jì)成上模也為左右合模，開(kāi)模時(shí)上模與下模同時(shí)左右分開(kāi)，壺蓋受冷太快且受冷不均勻?qū)е伦冃汀?/p>

對(duì)比例4：與實(shí)施例不同的是，模具完成擠壓成型后不靜止3秒鐘，而是沖頭即時(shí)帶動(dòng)蓋板上升回位，壺蓋邊緣冷收縮不均勻，導(dǎo)致壺蓋邊緣變型。

對(duì)比例5：與實(shí)施例不同的是，擠壓成型的壺蓋在輸送帶上降溫時(shí)間為60分鐘，壺蓋的晶體不規(guī)則生長(zhǎng)，晶相不符合要求，壺蓋在使用中易于脆裂破損。