专利名称：陶瓷辊棒等静压成型模及其成型方法
技术领域：
本发明涉及应用于辊道窑中的陶瓷辊棒的成形模具及其成形方法。
陶瓷辊棒是辊道窑的关键部件之一。由于高温窑炉对陶瓷辊棒的技术性能要求很高，尤其是对直线度、尺寸公差、热稳定性、耐火度和高温强度等性能要求苛刻。因此，陶瓷辊棒的生产技术难度很大。目前，国内外仅有几家公司能生产陶瓷辊棒，均采用挤压法或注浆成形法。现有的挤压法，其通过一挤管机将陶瓷辊棒胚体挤到一槽形板上，因陶瓷辊棒胚体为空心管形结构，由于重力等原因，以此法成形的陶瓷辊棒胚体，产品较易变形，影响产品的成品率;而采用注浆成形法，浆料要经球磨加工，粒度要求小，水份含量高达30%，所形成的胚件，干燥吸缩和烧成收缩大，影响产品的规整和直线度，且上下厚薄不匀，产品的性能往往达不到标准要求。注浆法还需用大量笨重的石膏模具，劳动强度大，且效率低，很难形成大规模的批量生产。
本发明的目的在于克服上述已有技术的不足，提供一种不仅成形方法简便、且产品质量高、成品率高，并能适应大规模批量生产的陶瓷辊棒成形模具及其等静压成形法。
本发明是这样实现的用不锈钢管制成一管形内模，用橡胶制成一管形外模，模具的尺寸根据产品的规格设定。用一挤管机把加工好的配料挤压到内模(1)上形成陶瓷辊棒的胚体(3)，然后将带有内模(1)的胚体(3)套上橡胶外模(2)，再将两个密封塞(4)分别塞入两头的内模(1)和外模(2)之间，以顶到胚体(3)为宜，最后将成批的带有胚体(3)的模具放入以油为加压介质的高压釜中加压，加压后再把这些成形模具吊出高压釜，取出密封塞(4)，脱出内外模，便可将陶瓷辊棒胚体煅烧成产品。
下面结合附图及实施例对本发明作进一步的阐述。
附
图1为挤压在内模(1)上的管形胚体。
附图2为带有胚体的成形模具结构图。
附图3为等静压加压示意图。
附图4为卸压脱模后的胚体结构图。
附图5为卸压脱模后的胚体俯视图。
取一根长1500mm至5000mm的金属管作为内模(1)，内模(1)以空心不锈钢管为最佳，亦可用实心棒形内模代替。用等于或略短于金属内模30～80mm的管形橡胶套作为外模(2)，橡胶套用耐油橡胶制成。内外模的直径大小视生产的产品规格设定尺寸。内模(1)与外模(2)之间为陶瓷辊棒胚体(3)，胚体的管壁厚度通常为3～10mm。在内外模的两端各配有一个活动的弹性密封套或密封塞(4)，密封塞向内一侧开一斜面(5)，靠斜面一侧的密封塞直径与陶瓷辊棒胚体(3)的直径相同，其管壁厚度也与胚体一致，但密封塞斜面(5)以外部分的直径应大于外模(2)内环壁直径0.5mm以上。金属管的两端不封闭，并以不锈钢管为最佳，内外模的管壁厚度等于或大于1mm，外模(2)内直径大于胚体(3)的外直径0.5mm以上，以便外模(2)套入胚体(3)。加压的压力不小于20mpa。
陶瓷辊棒的等静压成形及其烧制工艺的流程为加工配料→装模→密封模具两端→高压釜中等静压成形→卸压→脱模→高温烧成→检验→车切加工→包装成品。
使用上述模具生产陶瓷辊棒的具体操作工艺流程为A.把管形或实心棒形内模(1)套在挤管机的管芯上，通过挤管机将配好的配料挤到内模(1)上形成陶瓷辊棒的胚体(3);
B.将带有内模(1)的胚体(3)套上橡胶外模(2);
C.将两个密封塞(4)分别塞入两头的内模(1)和外模(2)之间，以免加压时油质渗入而影响产品质量，亦可用其它方法密封模具两端;
D.将密封在模具内的胚体连同模具置入高压釜中实行等静压加压;
E.卸压脱模后的陶瓷辊棒胚体成批置入窑炉中煅烧成产品。
采用上述模具及方法制成的陶瓷辊棒胚件，收缩小、变形小、产品直线度好、尺寸准确，而且产品的致密度均匀，从而提高了产品的耐高温性能和高温强度。可大批量进行生产，用于5米以下的薄壁陶瓷辊棒的生产，其产品技术性能明显高于注浆法和挤压成形法。用此法生产的陶瓷辊棒，其技术性能全部符合标准，产品的合格率达80%以上，直线度＜总长的0.1%，高温荷重软化温度＞1500℃，抗弯强度＞50mpa。
以下为本发明与注浆法和挤压法的效果比较成形方法等静压注浆挤压产品最大长度(mm)500025003000直线度(总长)<0.1%<0.15%<0.2%收缩(%)178体积密度(g/cm3) 2.6 2.3 2.2抗弯强度(mpa)50403权利要求
1.一种陶瓷辊棒等静压成形模具，其特征在于由空心不锈钢管内模(1)、耐油橡胶外模(2)和两个密封塞(4)所组成；
2.根据权利要求1所述的陶瓷辊棒等静压成形模具，其特征在于内模(1)为两端不封闭的空心结构，密封塞(4)的一侧有一斜面(5);
3.根据权利要求1所述的陶瓷辊棒等静压成形模具，其特征在于内模(1)和外模(2)的管壁厚度等于或大于1mm;密封塞(4)斜面一侧的直径与胚体(3)直径相同，斜面(5)以外的密封塞直径大于外模(2)内环壁直径0.5mm以上;外模(2)内直径大于胚体(3)的外直径0.5mm以上;
4.根据权利要求1所述的陶瓷辊棒等静压成型模具，其特征在于内模(1)与外模(2)之间为陶瓷辊棒胚体(3)，其厚度为3～10mm;内外模的总长不短于1500mm。
5.一种陶瓷辊棒的等静压成形法，其特征在于A.把管形或棒形内模(1)套在挤管机的管芯上，通过挤管机将配好的配料挤到内模(1)上形成陶瓷辊棒的胚体(3);B.将带有内模(1)的胚体(3)套上橡胶外模(2);C.将两个密封塞(4)分别塞入两头的内模(1)和外模(2)之间;D.将密封在模具内的胚体连同模具置入高压釜中实行等静压加压;E.将卸压脱模后的陶瓷辊棒胚体成批置入窑炉中煅烧成产品。
6.根据权利要求5所述的陶瓷辊棒的等静压成形法，其特征在于以油作为加压的介质，加压的压力不小于20mpa。
全文摘要
一种陶瓷辊棒的成型方法及其成型模具，由不锈钢管内模、耐油橡胶外模、密封塞构成，采用等静压成型法加工陶瓷辊棒坯件，即将加工好的配料通过挤管机挤到管形或棒形内模上，然后套上橡胶外模并用密封塞密封两端，然后置入高压釜中实行等静压加压，卸压脱模后置入窑炉中煅烧成产品。采用此法成型的陶瓷辊棒坯件，收缩变形小、直线度好、尺寸准确、致密度均匀，可批量生产，产品合格率达80％以上，各项指标优于传统的注浆法和挤压法。
文档编号B28B7/06GK1080890SQ9310499
公开日1994年1月19日 申请日期1993年4月21日 优先权日1993年4月21日
发明者何锡伶 申请人:佛山市陶瓷研究所