专利名称：冲压结合切削成型制备瓶头的方法
技术领域：
本发明涉及一种陶瓷酒瓶制备方法，特别涉及一种冲压结合切削成型制备瓶头的方法。
背景技术：
陶瓷酒瓶作为包装容器正越来越广泛地被采用。陶瓷酒瓶的优点明显，尤其是用于白酒类包装，有利于酒的老熟，使酒更醇厚柔香。一般陶瓷酒瓶主要由硅酸盐矿物原料经加工、成型、干燥、上釉、烧制而成。陶瓷酒瓶作为包装容器，对瓶头尺寸的精度要求较高。现有技术在制作陶瓷酒瓶的过程中，为了使瓶头变形小，通常采用分体成型，再进行整体装接，具体为瓶头采用实心注浆成型或滚压成型或塑压成型，瓶身采用空心注浆成型或其他方法成型，然后采用坯料 与水混合的粘接剂将成型的瓶头坯与瓶身坯进行装接。经上述方法所成型的瓶头均为湿坯，即陶瓷原料在成型为瓶头坯之后含水率仍然较高，需要通过成型后的干燥来完成最终的形状和结构，而后续的干燥过程，容易造成瓶头坯本身形状的变形，对于微小结构变化就会影响密封效果的陶瓷酒瓶来说，产品的合格率大大降低。目前在现有技术指出使用变形小的方法制备陶瓷瓶头的方法中，还没有寻找到最适合的方法。
发明内容
本发明是在现有技术指出使用变形小的方法制备陶瓷瓶瓶头的基础上，发明立足于筛选出最适合的方法，即冲压结合切削成型制备陶瓷瓶头的方法。本发明是通过以下的技术方案实现的一种陶瓷酒瓶的制备工艺方法，是通过以下的步骤实现的(I)瓶头坯成型将陶瓷瓶头坯料浆进行喷雾干燥造粒，同时根据瓶头形状设计制作便于快速冲压成型的模具，将喷雾干燥得到的瓶头坯料颗粒采用模具进行冲压成型，得到瓶头干毛坯；对瓶头干毛坯进行切削加工，将因设计快速冲压成型的模具而与瓶头形状不符合的多余部分精确地切削掉；(2)瓶身坯成型采用注浆成型或其他方法成型瓶身坯，再加工瓶身坯用于与瓶头坯进行装接部位的尺寸；(3)装接成型在成型后的瓶头坯和瓶身坯的装接部位涂粘接浆料，将瓶头干坯的装接部位嵌入瓶身干、湿坯体装接部位。再经过干燥、修坯、上釉，最后烧制成陶瓷酒瓶。所述步骤(I)中陶瓷瓶头坯料浆中含有I 6%的糊精，坯料浆的细度为小于250目，坯料浆浓度为40 55° Be (波美度)，这种坯料浆喷雾干燥造粒后，形成的颗粒不易散碎。所述步骤(I)中喷雾干燥造粒塔进风湿度为220 360°C，出风温度为90 130°C。喷雾干燥造粒坯料含水率小于3%，喷雾干燥造粒的颗粒范围为40 250目，这种坯料具有较好的流动性，冲压成型时延展性好，可得到致密、结构均匀、强度好的瓶头坯。所述步骤(I)中根据瓶头形状设计制作便于快速冲压成型的模具是由上冲和上冲座、下冲和下冲座、中模和芯棒六个部件组成的。适应快速冲压的特点体现在中模的设计上。首先根据陶瓷瓶头的形状特征，将瓶头外形设计成类似圆柱形，再按此形状设计中模。模具的芯棒控制了瓶头的内径尺寸，中模控制了瓶头外形的几个关键尺寸。中模的设计，使模具的制作十分方便，并为瓶头坯冲压成型的机械化、自动化生产创造了有利条件，冲压成型后瓶头坯增加的多余部分由后续的切削加工精确地切削掉。所述步骤(I)中冲压成型的最大压制力为小于200KN。本发明经过一系列试验，将压制力控制在20 200KN范围内冲压成型瓶头坯，不仅坯体强度好，而且有利于后续的机械切削加工，烧成收缩小，瓶头不变形。压制力低于20KN，切削加工时瓶头坯易破损；超过200KN,切削加工时刀具磨损快，不利于对瓶头坯尺寸的精确控制。所述步骤(I)中对瓶头干毛坯进行切削加工时，切削机工位转速为大于3000转/分，并且使切削刀的切削刃相对于工位的旋转轴线倾斜设置，使切削加工的瓶头坯更光洁，尺寸更精确。所述步骤(3)中，瓶身湿坯的坯体含水率为10 23%之间。本发明采用现有的注浆成型或者其他适用于瓶身成型的方法来制备瓶身坯，成型后坯体为湿坯，经过对瓶身坯用于与瓶头坯进行装接部位尺寸的加工后，在瓶身坯装接成型时，控制其含水率为10 23 %，含水率在本范围中是最优的与瓶头干坯配合，并且有效的利用后续干燥瓶身收缩的过程来使装接更牢固。所述步骤(3)中的粘接浆料是由坯料、煅烧坯料、釉料、陶瓷粘接剂和水配制而成，其配方是还料25 50 %，煅烧坯料5 25 %，釉料30 70 %，陶瓷粘接剂2 10 %，
水适量。本发明的有益效果为I、本发明采用原料喷雾干燥造粒、钢模冲压结合机械切削加工相结合制作陶瓷瓶头坯，能够实现机械化、自动化生产，大幅度提高劳动生产率。2、本发明在瓶头进行瓶头坯冲压成型时，已进行了干燥(喷雾干燥造粒)，使得瓶头坯的含水率小于3%，在机械切削过程中不变形，无干燥收缩，烧成收缩小，在现有技术指出使用变形小的方法制备陶瓷瓶瓶头的众多方法中，本发明方法为最适合的方法。3、本发明烧制的陶瓷酒瓶，瓶头线条挺括，精确度高，其尺寸波动控制在±0. 15mm，完全能够满足各种包装精确封口、防伪的技术要求，使陶瓷酒瓶得到更广泛的使用。
图I是钢模冲压成型的瓶头干毛坯结构2是注浆成型的含有工艺浆口的瓶身湿坯结构3是采用刀具对瓶头进行切削加工后的瓶头坯结构4是采用钐管加工完成的瓶身湿坯结构图 图5是瓶头与瓶身装接之后的整体效果图
具体实施例方式实施例I按照以下描述的不同方法制备瓶头坯，比较不同瓶头制作方法导致的最终产品的结果。
方法I :冲压结合切削成型采用便于快速冲压成型的钢模冲压成型瓶头干毛坯(如图I)。钢模冲压成型对成型原料有一定的要求。本发明中的原料是将陶瓷浆料喷雾干燥造粒后，再进行钢模冲压成型。冲压结合切削成型的参数为先将瓶头坯料加工成坯料浆，坯料浆中含有I 6%的糊精，坯料浆细度为小于250目，浓度为40 55° Be (婆美度)；再经过喷雾干燥造粒，喷雾干燥造粒塔的进风温度为220 360°C，出风温度为90 130°C，保证了颗粒坯料的含水率小于3%，颗粒范围为40 250目；冲压成型的压制力为20 200KN ;再采用精确尺寸刀具对瓶头干毛坯进行切削加工，具体为将因设计快速冲压成型的模具而与瓶头形状不符的多余部分精确地切削掉(如图3)，即将图I中不用于与瓶盖配合和与瓶身装接配合的部分切削掉，切削机工位转速为大于3000转/分。方法2 :实心注浆成型采用精确尺寸的石膏模型实心注浆成型瓶头坯。实心注浆的参数为注浆坯料浆含水率为28 33%，细度为0. I 0.5% (250目筛余)浓度为55 65° Be。注浆成型的瓶头坯再采用手工修坯。方法3 :滚压成型采用精确尺寸的石膏模型滚压成型瓶头坯。滚压成型的参数为滚压机主轴转速为700 900转/分，滚头转速为500 700转/分，坯料泥含水率为18 23%。滚压成型的瓶头坯再采用刀具修坯，即将不用于与瓶盖配合的部分切削掉。采用刀具修坯时，瓶头坯含水率为15 20%。方法4 :塑压成型采用精确尺寸的钢模塑压成型瓶头坯。塑压成型的参数为塑压成型坯料的含水率为15 20%，塑压成型最大压制力为小于50KN。塑压成型的瓶头坯再采用刀具修坯，即将不用于与瓶盖配合的部分切削掉。按照以下方法制备瓶身坯，并将瓶头坯和瓶身坯连接。采用注浆成型方法成型瓶身坯(如图2)，注浆成型为现有技术，从图2中可以看出，脱模后的瓶身坯含有工艺浆口，需要采用精确尺寸的钐管来去除工艺浆口，并且切削出与瓶头干坯配合的尺寸(如图4)，在瓶身坯最终装接成型时，控制其含水率为10 23%，含水率在本范围内是最优的与瓶头干坯配合，可有效的利用后续干燥瓶身坯收缩的过程来使装接更牢固，精确度更高。在成型后的瓶头干坯和瓶身湿坯的装接部位涂粘接浆料，将瓶头的装接部位嵌入瓶身湿坯装接部位，装接成完整的陶瓷酒瓶坯体(如图5)。其中粘接浆料是由坯料、煅烧坯料、釉料、陶瓷粘接剂和水配制而成，其配方是坯料25 50%，煅烧坯料5 25%，釉料30 70%，陶瓷粘接剂2 10%，水适量。实心注浆成型、滚压成型和塑压成型的瓶头坯均为湿坯，在与瓶身坯装接成型时，瓶头坯和瓶身坯均为湿坯。将几种方法获得的陶瓷酒瓶坯进行烧成，考察烧成后的结果。结果参见表I。表I不同瓶头成型方法的陶瓷酒瓶烧成结果
权利要求
1.一种冲压结合切削成型制备瓶头的方法，其特征在于所述工艺包括以下步骤 (1)瓶头坯成型将陶瓷瓶头坯料浆进行喷雾干燥造粒，同时根据瓶头形状设计制作便于快速冲压成型的模具，将喷雾干燥得到的瓶头坯料颗粒采用模具进行冲压成型，得到瓶头干毛坯；对瓶头干毛坯进行切削加工，将因设计快速冲压成型的模具而与瓶头形状不符的多余部分精确地切削掉； (2)瓶身坯成型采用注浆成型或其他方法成型瓶身坯，再加工瓶身坯用于与瓶头坯进行装接部位的尺寸； (3)装接成型在成型后的瓶头坯和瓶身坯的装接部位涂粘接浆料，将瓶头干坯的装接部位嵌入瓶身干、湿坯体装接部位。
2.如权利要求I所述的一种冲压结合切削成型制备瓶头的方法，其特征在于所述步骤(I)中陶瓷瓶头坯料浆中含有1-6%的糊精，坯料浆细度小于250目，坯料浆浓度为40-55。 Be。
3.如权利要求I所述的一种冲压结合切削成型制备瓶头的方法，其特征在于所述步骤(I)中喷雾干燥塔进风湿度为220-360°C，出风湿度为90-130°C ;喷雾干燥造粒坯料含水率小于3% ;喷雾干燥造粒的颗粒范围为40-250目。
4.如权利要求I所述的一种冲压结合切削成型制备瓶头的方法，其特征在于所述步骤(I)中冲压成型的最大压制力为小于200KN。
5.如权利要求I所述的一种冲压结合切削成型制备瓶头的方法，其特征在于所述步骤(I)中冲压成型的压制力为20-200KN。
6.如权利要求I所述的一种冲压结合切削成型制备瓶头的方法，其特征在于所述步骤(I)中对瓶头干毛坯进行切削加工时，切削机工位转速大于3000转/分。
7.如权利要求I所述的一种冲压结合切削成型制备瓶头的方法，其特征在于所述步骤(3)中装接成型时瓶身湿坯的坯体含水率为10-23%之间。
8.如权利要求I所述的一种冲压结合切削成型制备瓶头的方法，其特征在于所述步骤(3)中粘接浆料是由坯料、煅烧坯料、釉料、陶瓷粘接剂和水配制而成，其配方是坯料25-50 %，煅烧坯料5-25 %，釉料30-70 %，陶瓷粘接剂2_10 %，余量为水。
全文摘要
本发明公开了一种冲压结合切削成型制备瓶头的方法烧制陶瓷酒瓶，是以下步骤实现的将陶瓷瓶头坯料浆先进行喷雾干燥造粒，同时根据瓶头形状设计制作模具，将喷雾干燥得到的瓶头坯料颗粒采用模具进行冲压成型得瓶头干毛坯；对瓶头干毛坯进行切削加工，将快速冲压成型的模具而与瓶头形状不符的多余部分精确地切削掉；瓶身采用注浆成型或其他方法成型，再加工瓶身坯；采用粘接浆料将瓶头干坯与瓶身干坯或湿坯进行粘接。本发明立足于筛选出最适合的方法即冲压结合切削成型的方法制备陶瓷酒瓶瓶头。瓶头尺寸精确度高，与机械加工的瓶盖的精确度完全一致。同时本发明陶瓷瓶头的制备方法能够实现机械化、自动化生产，大幅度提高劳动生产率和产品合格率。
文档编号B28B3/00GK102615699SQ20121004873
公开日2012年8月1日 申请日期2012年2月28日 优先权日2012年2月28日
发明者谈志坚, 谈珂 申请人:宜兴市金鱼陶瓷有限公司