专利名称：一种中部带滑块的振动成型机的模头机构及其操作方法
技术领域：
本发明属于耐火材料成型技术领域，主要涉及一种中部带滑块的振动成型机的模头机构及其操作方法。
背景技术：
定型耐火材料制品的半干法振动成型，实质上是泥料内颗粒或细粉在外压力作用下聚集，同时伴随空气的排出形成致密坯体的过程。砖坯成型过程中是否出现层状裂纹与被成型泥料压入的空气数量有密切关系，文献“半干法成型砖坯透气性的研究”(国外耐火材料，1997 (9)49 52)提到砖坯压制成型致密过程中，为了从成型砖坯中排出空气，需增加砖坯的透气性，但砖坯的透气性因泥料种类、泥料制作工艺和成型环境的不同波动范围较大。 然而在实际生产实践中，不能单纯从改善泥料透气性上解决坯体的层状缺陷问题，特别是在成型较大尺寸的砖型时，由于模头挤压泥料排出气体的路程或时间较长，更容易压入多量的气体。被压入内部的空气作用在坯体上，形成反向拉应力，是砖坯弹性膨胀和整体受到破坏的根源。在耐火或其它无机材料模压成型改进上，除了不断优化泥料本身性质外，还可以从增加模具透气性、抽真空、预操作等方面提高成型可靠性
中国专利01231733. 0，提供了一种陶瓷砖排气冲模机构，即在冲模工作面上设置有微小的排气孔、排气缝或微孔板，砖坯成型时，从粉料中挤出的气体可直接从排气缝隙中再经过排气通道排出，从而达到避免砖坯分层的目的。中国专利200620057893. 4，同样公开了一种压砖机的模具，其模框上设有若干个排粉孔，压制砖坯时，粉料中的气体和气体带出的粉料通过排粉孔排出，减小压制坯体时出现的砖坯分层、变边裂等质量问题。中国专利90202344. 6，提供了一种自动脱气，可以双面加压的振动成型机，可生产各种耐火材料制品，成型出的砖坯上下密度均匀，并可避免层裂现象。中国专利03236374. 5，涉及一种半干粉制品的振动打击成型机械，特别是一种变频调幅振动成型机，该设备实现了在制品成型的不同时期，采用不同频率和不同振幅振动打击模具内物料，使物料在模具内充分移动密实，实现坯体的高密度与低缺陷的目的。中国专利200620010317. 4，提到一种振动抽真空耐火材料制砖机，其特征是压头与振动模具的外部设置刚性真空密封罩，并带有真空抽吸口装置，实现了真空环境下的振动成型。通过以上不同技术方法，在很大程度上提高了砖坯质量与成品率，但都或多或少的存在一些问题，如模具上设置排气孔，成型一段时间后粉料往往堵塞气孔，清理麻烦；变频调幅方案需大幅度延长成型时间，降低了成型效率；抽真空需增加真空设备且操作性下降。因此在大尺寸砖坯成型的改进上，仍有进一步优化的必要，在此问题上，如何实现成型可靠性，提高成型效率是本发明的主要目标
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的是提出一种中部带滑块的振动成型机的模头机构及其操作方法。为完成上述目的本发明采用如下技术方案
一种中部带滑块的振动成型机的模头机构，所述的模头机构包括有模头主体、上模板、下模板和模框；所述的模头主体固联在上模板的上部，用以带动上模板对模框内的物料进行加压；所述的模头机构还包括有预压滑块和用以驱动预压滑块上升下降的驱动装置；所述预压滑块位于所述上模板的中部，并可在驱动装置作用下相对上模板向模框内伸出或缩回，对模框内的物料进行预压。所述的预压滑块与其驱动装置上下设置并由驱动装置驱动；所述预压滑块驱动 装置是随所述模头主体、上模板同时移动的结构，所述预压滑块可在其驱动装置作用下相对上模板向模框内伸出或缩回，并可随所述预压滑块驱动装置与模头主体、上模板同时移动的结构。所述预压滑块位于所述上模板的中部，且所述预压滑块缩回时，所述预压滑块的下端面与上模板的下端面平齐，构成对模框内的物料进行压制成型的压制成型面。所述的预压滑块通过导柱与滑块驱动装置连接，使所述的预压滑块在其驱动装置的作用下向下伸出，对模框内的物料进行压实，然后启动模框底部振动台对物料进行振动预压，预压完成后，所述的预压滑块在其驱动装置的作用下，向上收缩，使预压滑块的下端面与上模板的下端面平齐。所述预压滑块下端面的面积是最终成型后耐火材料坯体上表面面积的8% 20%。所述预压滑块伸出上模板的距离为30mm 120mm。所述预压滑块伸出上模板、对耐火材料坯体进行预压时，所述预压滑块的下端面到下模板上端面的垂直高度，为最终成型后坯体厚度的110% 120%。所述上模板的中部具有用以设置预压滑块的中心孔。利用上述模头机构所成型还体的尺寸范围长400mm 900mm,宽300mm 750mm,高 60mm 300mm。所述的滑块驱动装置的推动方式为气动方式、油压方式或电动机械方式。一种中部带滑块的振动成型机的模头机构的操作方法，其具体步骤如下
a、加料将称好的泥料加入模框内，并铺平；
b、预压在滑块驱动装置的作用下，预压滑块向下伸出上模板，预压滑块伸出上模板的距离为30mm 120mm，预压后预压滑块的下端面到下模板上端面的垂直高度是最终成型后坯体厚度的110% 120%，预压时振动成型时间根据成型泥料种类和性质试压后确定；
C、预压滑块收回预压完成后，在驱动装置的作用下，预压滑块向上收缩，预压滑块的下端面与上模板的下端面平齐；
d、终压通过试压确定坯体的最终成型时间；由振动成型机驱动机构驱动模头主体、预压滑块、上模板向下运动压实物料，启动振动平台将坯体压制成所需厚度，至此完成坯体的成型。本发明提出的一种中部带滑块的振动成型机的模头机构及其操作方法，采用在模头主体与上模板之间设置预压滑块的结构，使预压滑块可在驱动体的带动下自由的伸出和收平，通过预压滑块的预压先排出成型物料内最易封闭部位的气体，有效降低了坯体成型时压入空气的数量，避免了最终成型坯体出现层状裂纹缺陷的发生，具有成型可靠、成型效率高的特点；本发明适用于成型较大尺寸的耐火材料制品。
图I为本发明的结构示意图。图2为本发明上模板部位的仰视图。图3为本发明的成型过程示意图。图中1、模头主体、2、预压滑块、3、上模板、4、模框、5、下模板、6、气缸、7、导柱、8、挡板。
具体实施例方式所述振动成型机主要工作部分如图I所示，其模框置于振动平台上方，在摸头及其驱动装置的带动下上模板或预压滑块向下压入模框对模框内的物料进行挤压，物料被上模板或预压滑块压实后，启动下方振动平台开始振动，以完成预压或终压过程。下面结合附图和具体实施例对本发明加以说明
如图I所示，一种中部带滑块的振动成型机的模头机构，所述的模头机构包括有模头主体I、上模板3、下模板5和模框4 ;所述的模头主体I固联在上模板3的上部，用以带动上模板3对模框4内的物料进行加压；所述的模头机构还包括有预压滑块2和用以驱动预压滑块上升下降的滑块驱动装置；该实施例中所述的滑块驱动装置为气缸6，滑块驱动装置还可以采用油压方式或电动机械方式。所述预压滑块2位于所述上模板3的中部，并在滑块驱动装置作用下相对上模板3向模框内伸出或缩回，对模框内的物料进行预压。所述的预压滑块2与其驱动装置上下设置并由其驱动装置驱动；所述预压滑块驱动装置位于所述模头主体上，所述驱动装置随所述模头主体、上模板同时移动，所述预压滑块在其驱动装置作用下相对上模板向模框内伸出或缩回，并可随所述滑块驱动装置与模头主体、上模板同时移动。所述预压滑块2位于所述上模板3的中部，且所述预压滑块缩回时，所述预压滑块的下端面与上模板的下端面平齐，构成对模框内的物料进行压制成型的压制成型面。所述的预压滑块2通过导柱7与滑块驱动装置连接，使所述的预压滑块在滑块驱动装置的作用下向下伸出，对模框4内的物料进行压实，在启动振动平台对物料预压完成后，所述的预压滑块2在滑块驱动装置的作用下，向上收缩，使预压滑块的下端面与上模板的下端面平齐。所述预压滑块2的下端面的面积是最终成型后耐火材料坯体上表面面积的8% 20%。所述预压滑块伸出上模板的距离为30mm 120mm。所述预压滑块预压伸出上模板、对耐火材料坯体进行预压时，所述预压滑块的下端面到下模板上端面的垂直高度为最终成型后坯体厚度的110% 120%。所述上模板的中部具有用以设置预压滑块的中心孔。利用上述模头机构所成型还体的尺寸范围长400mm 900mm,宽300mm 750mm,高 60mm 300mm。一种中部带滑块的振动成型机的模头机构的操作方法，其具体步骤如下
a、加料将称好的泥料加入模框内，并铺平；
b、预压在滑块驱动装置的作用下，预压滑块向下伸出上模板，预压滑块伸出上模板的距离为30mm 120mm，预压后预压滑块的上端面到下模板上端面的垂直高度为最终成型后坯体厚度的110% 120%，预压时振动成型时间根据成型泥料种类和性质试压后确定；
C、预压滑块收回预压完成后，在驱动装置的作用下，预压滑块向上收缩，预压滑块的下端面与上模板的下端面平齐；
d、终压通过试压确定坯体的最终成型时间；由振动成型机的驱动机构驱动模头主体、上模板、预压滑块驱动装置和预压滑块向下运动压实物料，启动振动平台将坯体压制成所需厚度，至此完成坯体的成型。利用上述模头机构所成型还体的尺寸范围长400mm 900mm,宽300mm 750mm,高 60mm 300mm。结合图3，实施例I :该实施例中所成型的坯体材料为氮化硅结合碳化硅，所成型坯体的尺寸为600 X 400 X 100mm，预压滑块的压面尺寸为200 X 150mm。一种中部带滑块的振动成型机的模头机构的操作方法，其具体步骤如下
a、加料将称好的氮化硅结合碳化硅泥料61kg加入模框4内，并铺平；
b、预压在气缸6的作用下，预压滑块2向下伸出上模板，预压滑块伸出上模板的距离为40mm，预压后预压滑块的下端面到下模板上端面的垂直高度为118mm ;预压时的振动时间为10秒。C、预压滑块收回预压完成后，在气缸6的的作用下，预压滑块向上收缩至预压滑块的下端面与上模板的下端面平齐；
d、终压通过试压确定坯体的最终振动成型时间为30秒；由振动成型机的驱动机构驱动模头主体、预压滑块、上模板向下运动压实物料，启动振动平台将坯体压制至IOOmm厚，完成坯体的成型。实施例2 :该实施例中所成型的坯体材料为自结合碳化硅，所成型坯体的尺寸为700 X 500 X 300mm,预压滑块的压面尺寸为320 X 200mm。一种中部带滑块的振动成型机的模头机构的操作方法，其具体步骤如下
a、加料将称好的自结合碳化娃泥料288kg加入模框4内，并铺平；
b、预压在气缸6的作用下，预压滑块2向下伸出上模板，预压滑块伸出上模板的距离为120mm，预压后预压滑块的下端面到下模板上端面的垂直高度为335mm ;试压后确定预压的振动时间为28秒；
C、预压滑块收回预压完成后，在气缸6的作用下，预压滑块向上收缩至预压滑块的下端面与上模板的下端面平齐；
d、终压通过试压确定坯体的最终成型时间为150秒；由振动成型机的驱动机构驱动模头主体、预压滑块、上模板向下运动压实物料，启动振动平台将坯体压制至300mm厚，至此完成坯体的成型。
权利要求
1.一种中部带滑块的振动成型机的模头机构，所述的模头机构包括有模头主体(I)、上模板(3)、下模板(5)和模框(4);所述的模框(4)为上端开口、用以盛放物料的空腔结构，设置在振动成型机的振动平台上；所述的下模板(5)位于模框(4)所具有空腔的底部；所述的模头主体(I)固联在上模板(3)的上部，用以对模框内的物料进行加压；其特征在于所述的模头机构还包括有预压滑块(2)和用以驱动预压滑块上升下降的驱动体；所述的模头主体(I)与上模板(3)之间具有用以放置预压滑块(2)和驱动体的空腔；所述的预压滑块(2)与驱动体上下设置；所述预压滑块(2)的下端位于上模板(3)的中心，且所述预压滑块(2)的下端面与上模板(3)的下端面平齐；所述的预压滑块(2)通过导柱(7)与驱动体连接，使所述的预压滑块(2)在驱动体的作用下预压时，预压滑块(2)向下伸出，对模框(4)内的物料进行加压，预压完成后，所述的预压滑块(2)在驱动体的作用下，向上收缩，使预压滑块(2)的下端面与上模板(3)的下端面平齐。
2.根据权利要求I所述的一种中部带滑块的振动成型机的模头机构，其特征在于所述上模板(3)的中心具有用以放置预压滑块的中心孔。
3.根据权利要求I所述的一种中部带滑块的振动成型机的模头机构，其特征在于利用上述模头机构所成型还体的尺寸范围长400_ 900mm,宽300_ 750mm,高60_ 300mm。
4.根据权利要求I所述的一种中部带滑块的振动成型机的模头机构，其特征在于所述预压滑块(2)下端面的面积是最终成型坯体上表面面积的8% 20%。
5.根据权利要求I所述的一种中部带滑块的振动成型机的模头机构，其特征在于所述的驱动体的推动方式为气动方式、油压方式或电动机械方式。
6.一种中部带滑块的振动成型机的模头机构的操作方法，其特在于所述操作方法的具体步骤如下 a、加料将称好的物料加入模框内，并铺平； b、预压在驱动体的作用下，预压滑块向下伸出上模板，预压滑块伸出上模板的距离为30mm 120mm，预压后预压滑块的下端面到下模板上端面的垂直高度是最终成型坯体厚度的110% 120%，预压滑块尺寸及伸出距离根据成型泥料种类和坯体尺寸进行调整；预压的振动成型时间经试压后确定； C、预压滑块收回预压完成后，在驱动体的作用下，预压滑块向上收缩至预压滑块的下端面与上模板的下端面平齐； d、终压通过试压确定坯体的最终成型时间；由振动成型机驱动机构驱动模头主体、预压滑块、上模板向下运动压实物料，启动振动平台将坯体压制成所需厚度，完成坯体的成型。
全文摘要
本发明属于耐火材料成型技术领域，提出一种中部带滑块的振动成型机的模头机构及其操作方法，所述的模头机构包括有模头主体(1)、上模板(3)、下模板(5)和模框(4)；模头机构还包括有预压滑块(2)和驱动体；预压滑块(2)与驱动体上下设置；预压滑块(2)与驱动体连接，使预压滑块(2)在驱动体的作用下预压时，预压滑块(2)向下伸出，对模框(4)内的物料进行加压，预压完成后，预压滑块(2)向上收缩，使其下端面与上模板(3)的下端面平齐。本发明有效降低了坯体成型压入空气的数量，避免了最终成型坯体出现层状缺陷的发生，具有成型可靠、成型效率高的特点。
文档编号B28B3/02GK102744766SQ20121024369
公开日2012年10月24日 申请日期2012年7月16日 优先权日2012年7月16日
发明者吕春江, 朱冲, 李龙飞, 王建栋, 许海洋, 龚剑锋 申请人:中钢集团洛阳耐火材料研究院有限公司