一种热压可控发泡的装置的制作方法

本发明涉及一种热压可控发泡的装置，它属于一种制备高性能无机发泡材料的装置。

背景技术：

发泡材料是一种由无机料、有机料、有机和无机复合料等为主要原料，以发泡剂、稳泡剂、以及配套的功能助剂为辅助原料，经过配料、混合、发泡、成型、切割、包装等加工工序，最终制成的一种多孔材料。发泡材料具有轻质、高强、保温、吸声等特性，广泛应用于工业和建筑保温、吸声、隔热、阻燃等领域，属于新型高技术材料。此外，无机发泡材料可以利用工业固体废弃物和城市固体废弃物为原料，有利于消纳废物，变废为宝，实现废物的无害化处置和资源化利用。

制备发泡材料的关键在于发泡程度可控，发泡不足和过发泡均会影响产品质量和性能。目前，控制无机发泡材料发泡程度的方法和手段大多停留在原料配制方面，发泡工艺控制装备尚属空白。尤其是发泡混凝土材料的制备，通常采用常温常压浇注成型和蒸压养护的分步制作方法，存在工艺流程较长，设备系统较为复杂，蒸汽养护能耗较高，且难以制得高强度、低密度的高性能产品。

技术实现要素：

本发明的目的是解决现有的常温常压浇注成型和蒸压养护的方法存在的设备系统复杂、蒸汽养护能耗高和无法生产高强度、低密度的发泡混凝土材料的技术问题，提供一种热压可控发泡的装置。该装置具有自动加热、自动控温、多点在线测温、自加压、自调压、在线测压等功能，可同时完成发泡、成型、养护等功能。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种热压可控发泡的装置，其包括压控机构、模具型腔、热控机构、定位机构、底座机构、升降机构和脱模气缸；所述压控机构包括上支撑板、调压弹簧部件、下承压板、压力计、调压阀、安全阀和中心热电偶，上支撑板上至少设有3个调压弹簧螺杆孔，在上支撑板的两边至少设有3个定位卡套孔，调压弹簧部件由弹簧和弹簧螺杆构成，弹簧螺杆的上端穿过上支撑板上的弹簧螺杆孔并经螺母装在上支撑板上，弹簧螺杆的下端与下承压板连接，弹簧装在弹簧螺杆上并位于上支撑板与下承压板之间，所述调压弹簧部件沿上支撑板和下承压板的中心线均匀对称布置，下承压板位于模具型腔中且可在模具型腔中上下运动，下承压板的上表面设有保温层，下压承板中心区域分别设有压力计、调压阀、安全阀的安装孔和中心热电偶的安装孔，中心热电偶的安装孔设置在下承压板的中心位置，压力计、调压阀、安全阀和中心热电偶装在下承压板上对应的安装孔中；所述模具型腔由模具边框、中间板、保温层和模具底板组成，模具边框与模具底板连为一体，中间板设在模具边框内且位于模具底板上，中间板与模具边框内壁接触竖直面上设置有密封圈，模具底板中心设有供脱模气缸伸缩杆穿过的顶模孔，模具底板中设置有多个供加热电阻插入的水平孔，保温层设在模具型腔的外围，模具型腔设在底座上；所述热控机构包括加热电阻、测控温仪和热电偶，加热电阻插入模具底板的水平孔中；热电偶固定在模具底板上，测控温仪设置在控制面板上；所述定位机构由至少3根定位导柱和定位卡套构成，定位卡套设在上支撑板的定位卡套孔中并位于上支撑板的上表面和下表面处，定位导柱的下端装在底座的两边且位于保温层外侧，定位导柱的上端穿过两个定位卡套并使定位导柱位于定位卡套中为上支撑板定位；所述升降机构包括升降气缸和连杆，升降气缸设在保温层外侧的两边，升降气缸的伸缩杆端部与连杆的一端连接，连杆的另一端与上支撑板两边的中间连接，升降气缸的缸体底端与底座两边的中间连接；所述底座机构由底座、底座面板和支撑架构成，底座设在底座面板上，底座面板装在支撑架的上端；脱模气缸设在支撑架内，脱模气缸的伸缩杆端部穿过底座面板、底座和模具底板设置的顶模孔与中间板的底面连接以便于顶出脱模。

进一步地，所述热控机构的温度控制范围为常温～500℃之间。

进一步地，所述压控机构的压力调控范围为常压～0.5Mpa之间。

进一步地，所述下承压板周长与模具型腔内边框周长相匹配，中间板周长与模具型腔内边框周长相匹配。

进一步地，所述定位导柱沿上支撑板中心线对称布置。

本发明采用上述技术方案，解决了现有的常温常压浇注成型和蒸压养护的方法存在的设备系统复杂、蒸汽养护能耗高和无法生产高强度、低密度的发泡混凝土材料的技术问题。与背景技术相比，本发明具有的特点和优点在于：(1)实现物料在热压环境中发泡、成型，生产流程短，易于质量控制和节能；(2)生产过程中温度和压力连续可控，在线检测，有利于定量控制发泡制品的生产工艺参数和质量指标；(3)自动化程度较高，人工操作的工作量小，环境清洁卫生，避免传统生产中造成的环境污染等问题；(4)装置设有超压保护装置，超压时调压阀和安全阀自动泄压，保证了生产的安全。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1的俯视图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细描述。

如图1和图2所示，本实施例中的一种热压可控发泡的装置，其包括压控机构、模具型腔、热控机构、定位机构、底座机构、升降机构和脱模气缸；所述压控机构包括上支撑板2、调压弹簧部件、下承压板4、压力计9、调压阀10、安全阀11和中心热电偶8，上支撑板2上设有4个调压弹簧螺杆孔，在上支撑板2的两边设有4个定位卡套孔，调压弹簧部件由弹簧3和弹簧螺杆24构成，弹簧螺杆24的上端穿过上支撑板2上的弹簧螺杆孔并经螺母装在上支撑板2上，弹簧螺杆24的下端与下承压板4连接，弹簧3装在弹簧螺杆24上并位于上支撑板2与下承压板4之间，所述调压弹簧部件沿上支撑板2和下承压板4的中心线均匀对称布置，下承压板4位于模具型腔中且可在模具型腔中上下运动，下承压板4的上表面设有保温层，下压承板4中心区域分别设有压力计9、调压阀10、安全阀11的安装孔和中心热电偶8的安装孔，中心热电偶8的安装孔设置在下承压板4的中心位置，用于测试制品的上表面温度和制品中心温度，压力计9、调压阀10、安全阀11和中心热电偶8装在下承压板4上对应的安装孔中。所述模具型腔由模具边框5、中间板6、保温层12和模具底板7组成，模具边框5、中间板6和模具底板7均采用耐磨合金钢材质；模具边框5与模具底板7铸为一体，中间板6设在模具边框5内且位于模具底板7上，中间板6与模具边框5内壁接触竖直面上设置有密封圈，所述下承压板4周长与模具型腔内边框周长相匹配，中间板6周长与模具型腔内边框周长相匹配；模具底板7中心设有供脱模气缸伸缩杆穿过的顶模孔，模具底板7中设置有多个供加热电阻插入的水平孔，保温层12设在模具型腔的外围，模具型腔设在底座22上；所述热控机构包括加热电阻14、测控温仪和热电偶，加热电阻14插入模具底板7的水平孔中，热电偶固定在模具底板7上，用于测试模具底板的中心温度，测控温仪设置在控制面板17上；所述定位机构由4根定位导柱1和定位卡套23构成，所述定位导柱1沿上支撑板2中心线对称布置，定位卡套23设在上支撑板2的定位卡套孔中并位于上支撑板2的上表面和下表面处，定位导柱1的下端装在底座22的两边且位于保温层12外侧，定位导柱1的上端穿过两个定位卡套23并使定位导柱1位于定位卡套23中为上支撑板定位；所述升降机构包括升降气缸13和连杆21，升降气缸13设在保温层12外侧的两边，升降气缸13的伸缩杆端部与连杆21的一端连接，连杆21的另一端与上支撑板2两边的中间连接，升降气缸13的缸体底端与底座22两边的中间连接；所述底座机构由底座22、底座面板15和支撑架18构成，底座22设在底座面板15上，底座面板15装在支撑架18的上端；脱模气缸16设在支撑架18内，脱模气缸16的伸缩杆端部穿过底座面板15、底座22和模具底板7设置的顶模孔与中间板6的底面连接以便于顶出脱模。控制面板17设在定位导柱1的下部。为方便搬运，在支撑架18底面设有滚轮19，在支撑架18的底面还设有可调节高度的支撑脚20，该支撑脚20位于在滚轮19的后面。

进一步地，所述热控机构的温度控制范围为常温～500℃之间。

进一步地，所述压控机构的压力调控范围为常压～0.5Mpa之间。

本发明的工作过程是：首先在模具边框5内壁和中间板6上表面涂抹一层便于脱模和保护内壁的润滑油，然后将一定量配制好的原料置入模具型腔内，并使模具型腔内原料水平均匀；再启动空压机，通过空气动力使升降气缸13的伸缩杆将压控机构整体下降，并使下承压板4的下表面停留在模具型腔内适当位置，具体位置由制品设计高度决定。然后再锁紧定位卡套23，固定上支撑板2的位置。开启加热电源，设置控温程序，使加热电阻14按照设定的速度升温加热，模具型腔内物料受热发泡膨胀，同时检测模具底板7温度、物料中心位置和上表面温度；自动检测模具型腔内的压力。在发泡体膨胀压力作用下，下承压板4开始向上移动，压缩弹簧3产生向下的压力，使模具型腔内物料在一定压力和温度下发泡和成型。若模具型腔内压力过大，则下承压板4上的调压阀10自动开启，调节型腔内压力稳定在设定压力范围内；当模具型腔内压力增长太快超过安全阀11压力限值时，安全阀11自动打开，快速泄压，避免压力过高损坏设备。当到达设定的反应时间后，自动停止加热，待压力表指示为常压时，松开定位卡套23，启动升降气缸13，将下承压板4升离模具型腔一定位置，然后再开启脱模气缸16，通过脱模气缸16的伸缩杆顶起模具型腔内的中间板6，同时也将制品顶出模具型腔，移走制品，则完成一次生产过程。最后，将中间板6上表面清理干净，收缩脱模气缸16的伸缩杆，中间板6在模具型腔内向下移动，回位紧贴模具底板7上表面，清理模具边框5内壁，涂抹润滑油，开始第二次布料生产，如此循环操作，实现正常生产。