專利名稱：一種中部帶滑塊的振動成型機的模頭機構及其操作方法
技術領域：
本發明屬于耐火材料成型技術領域，主要涉及一種中部帶滑塊的振動成型機的模頭機構及其操作方法。
背景技術：
定型耐火材料制品的半干法振動成型，實質上是泥料內顆粒或細粉在外壓力作用下聚集，同時伴隨空氣的排出形成致密坯體的過程。磚坯成型過程中是否出現層狀裂紋與被成型泥料壓入的空氣數量有密切關系，文獻“半干法成型磚坯透氣性的研究”(國外耐火材料，1997 (9)49 52)提到磚坯壓制成型致密過程中，為了從成型磚坯中排出空氣，需增加磚坯的透氣性，但磚坯的透氣性因泥料種類、泥料制作工藝和成型環境的不同波動范圍較大。 然而在實際生產實踐中，不能單純從改善泥料透氣性上解決坯體的層狀缺陷問題，特別是在成型較大尺寸的磚型時，由于模頭擠壓泥料排出氣體的路程或時間較長，更容易壓入多量的氣體。被壓入內部的空氣作用在坯體上，形成反向拉應力，是磚坯彈性膨脹和整體受到破壞的根源。在耐火或其它無機材料模壓成型改進上，除了不斷優化泥料本身性質外，還可以從增加模具透氣性、抽真空、預操作等方面提高成型可靠性
中國專利01231733. 0，提供了一種陶瓷磚排氣沖模機構，即在沖模工作面上設置有微小的排氣孔、排氣縫或微孔板，磚坯成型時，從粉料中擠出的氣體可直接從排氣縫隙中再經過排氣通道排出，從而達到避免磚坯分層的目的。中國專利200620057893. 4，同樣公開了一種壓磚機的模具，其模框上設有若干個排粉孔，壓制磚坯時，粉料中的氣體和氣體帶出的粉料通過排粉孔排出，減小壓制坯體時出現的磚坯分層、變邊裂等質量問題。中國專利90202344. 6，提供了一種自動脫氣，可以雙面加壓的振動成型機，可生產各種耐火材料制品，成型出的磚坯上下密度均勻，并可避免層裂現象。中國專利03236374. 5，涉及一種半干粉制品的振動打擊成型機械，特別是一種變頻調幅振動成型機，該設備實現了在制品成型的不同時期，采用不同頻率和不同振幅振動打擊模具內物料，使物料在模具內充分移動密實，實現坯體的高密度與低缺陷的目的。中國專利200620010317. 4，提到一種振動抽真空耐火材料制磚機，其特征是壓頭與振動模具的外部設置剛性真空密封罩，并帶有真空抽吸口裝置，實現了真空環境下的振動成型。通過以上不同技術方法，在很大程度上提高了磚坯質量與成品率，但都或多或少的存在一些問題，如模具上設置排氣孔，成型一段時間后粉料往往堵塞氣孔，清理麻煩；變頻調幅方案需大幅度延長成型時間，降低了成型效率；抽真空需增加真空設備且操作性下降。因此在大尺寸磚坯成型的改進上，仍有進一步優化的必要，在此問題上，如何實現成型可靠性，提高成型效率是本發明的主要目標
發明內容
為解決上述技術問題，本發明的目的是提出一種中部帶滑塊的振動成型機的模頭機構及其操作方法。為完成上述目的本發明采用如下技術方案
一種中部帶滑塊的振動成型機的模頭機構，所述的模頭機構包括有模頭主體、上模板、下模板和模框；所述的模頭主體固聯在上模板的上部，用以帶動上模板對模框內的物料進行加壓；所述的模頭機構還包括有預壓滑塊和用以驅動預壓滑塊上升下降的驅動裝置；所述預壓滑塊位于所述上模板的中部，并可在驅動裝置作用下相對上模板向模框內伸出或縮回，對模框內的物料進行預壓。所述的預壓滑塊與其驅動裝置上下設置并由驅動裝置驅動；所述預壓滑塊驅動 裝置是隨所述模頭主體、上模板同時移動的結構，所述預壓滑塊可在其驅動裝置作用下相對上模板向模框內伸出或縮回，并可隨所述預壓滑塊驅動裝置與模頭主體、上模板同時移動的結構。所述預壓滑塊位于所述上模板的中部，且所述預壓滑塊縮回時，所述預壓滑塊的下端面與上模板的下端面平齊，構成對模框內的物料進行壓制成型的壓制成型面。所述的預壓滑塊通過導柱與滑塊驅動裝置連接，使所述的預壓滑塊在其驅動裝置的作用下向下伸出，對模框內的物料進行壓實，然后啟動模框底部振動臺對物料進行振動預壓，預壓完成后，所述的預壓滑塊在其驅動裝置的作用下，向上收縮，使預壓滑塊的下端面與上模板的下端面平齊。所述預壓滑塊下端面的面積是最終成型后耐火材料坯體上表面面積的8% 20%。所述預壓滑塊伸出上模板的距離為30mm 120mm。所述預壓滑塊伸出上模板、對耐火材料坯體進行預壓時，所述預壓滑塊的下端面到下模板上端面的垂直高度，為最終成型后坯體厚度的110% 120%。所述上模板的中部具有用以設置預壓滑塊的中心孔。利用上述模頭機構所成型還體的尺寸范圍長400mm 900mm,寬300mm 750mm,高 60mm 300mm。所述的滑塊驅動裝置的推動方式為氣動方式、油壓方式或電動機械方式。一種中部帶滑塊的振動成型機的模頭機構的操作方法，其具體步驟如下
a、加料將稱好的泥料加入模框內，并鋪平；
b、預壓在滑塊驅動裝置的作用下，預壓滑塊向下伸出上模板，預壓滑塊伸出上模板的距離為30mm 120mm，預壓后預壓滑塊的下端面到下模板上端面的垂直高度是最終成型后坯體厚度的110% 120%，預壓時振動成型時間根據成型泥料種類和性質試壓后確定；
C、預壓滑塊收回預壓完成后，在驅動裝置的作用下，預壓滑塊向上收縮，預壓滑塊的下端面與上模板的下端面平齊；
d、終壓通過試壓確定坯體的最終成型時間；由振動成型機驅動機構驅動模頭主體、預壓滑塊、上模板向下運動壓實物料，啟動振動平臺將坯體壓制成所需厚度，至此完成坯體的成型。本發明提出的一種中部帶滑塊的振動成型機的模頭機構及其操作方法，采用在模頭主體與上模板之間設置預壓滑塊的結構，使預壓滑塊可在驅動體的帶動下自由的伸出和收平，通過預壓滑塊的預壓先排出成型物料內最易封閉部位的氣體，有效降低了坯體成型時壓入空氣的數量，避免了最終成型坯體出現層狀裂紋缺陷的發生，具有成型可靠、成型效率高的特點；本發明適用于成型較大尺寸的耐火材料制品。


圖I為本發明的結構示意圖。圖2為本發明上模板部位的仰視圖。圖3為本發明的成型過程示意圖。圖中1、模頭主體、2、預壓滑塊、3、上模板、4、模框、5、下模板、6、氣缸、7、導柱、8、擋板。
具體實施例方式所述振動成型機主要工作部分如圖I所示，其模框置于振動平臺上方，在摸頭及其驅動裝置的帶動下上模板或預壓滑塊向下壓入模框對模框內的物料進行擠壓，物料被上模板或預壓滑塊壓實后，啟動下方振動平臺開始振動，以完成預壓或終壓過程。下面結合附圖和具體實施例對本發明加以說明
如圖I所示，一種中部帶滑塊的振動成型機的模頭機構，所述的模頭機構包括有模頭主體I、上模板3、下模板5和模框4 ;所述的模頭主體I固聯在上模板3的上部，用以帶動上模板3對模框4內的物料進行加壓；所述的模頭機構還包括有預壓滑塊2和用以驅動預壓滑塊上升下降的滑塊驅動裝置；該實施例中所述的滑塊驅動裝置為氣缸6，滑塊驅動裝置還可以采用油壓方式或電動機械方式。所述預壓滑塊2位于所述上模板3的中部，并在滑塊驅動裝置作用下相對上模板3向模框內伸出或縮回，對模框內的物料進行預壓。所述的預壓滑塊2與其驅動裝置上下設置并由其驅動裝置驅動；所述預壓滑塊驅動裝置位于所述模頭主體上，所述驅動裝置隨所述模頭主體、上模板同時移動，所述預壓滑塊在其驅動裝置作用下相對上模板向模框內伸出或縮回，并可隨所述滑塊驅動裝置與模頭主體、上模板同時移動。所述預壓滑塊2位于所述上模板3的中部，且所述預壓滑塊縮回時，所述預壓滑塊的下端面與上模板的下端面平齊，構成對模框內的物料進行壓制成型的壓制成型面。所述的預壓滑塊2通過導柱7與滑塊驅動裝置連接，使所述的預壓滑塊在滑塊驅動裝置的作用下向下伸出，對模框4內的物料進行壓實，在啟動振動平臺對物料預壓完成后，所述的預壓滑塊2在滑塊驅動裝置的作用下，向上收縮，使預壓滑塊的下端面與上模板的下端面平齊。所述預壓滑塊2的下端面的面積是最終成型后耐火材料坯體上表面面積的8% 20%。所述預壓滑塊伸出上模板的距離為30mm 120mm。所述預壓滑塊預壓伸出上模板、對耐火材料坯體進行預壓時，所述預壓滑塊的下端面到下模板上端面的垂直高度為最終成型后坯體厚度的110% 120%。所述上模板的中部具有用以設置預壓滑塊的中心孔。利用上述模頭機構所成型還體的尺寸范圍長400mm 900mm,寬300mm 750mm,高 60mm 300mm。一種中部帶滑塊的振動成型機的模頭機構的操作方法，其具體步驟如下
a、加料將稱好的泥料加入模框內，并鋪平；
b、預壓在滑塊驅動裝置的作用下，預壓滑塊向下伸出上模板，預壓滑塊伸出上模板的距離為30mm 120mm，預壓后預壓滑塊的上端面到下模板上端面的垂直高度為最終成型后坯體厚度的110% 120%，預壓時振動成型時間根據成型泥料種類和性質試壓后確定；
C、預壓滑塊收回預壓完成后，在驅動裝置的作用下，預壓滑塊向上收縮，預壓滑塊的下端面與上模板的下端面平齊；
d、終壓通過試壓確定坯體的最終成型時間；由振動成型機的驅動機構驅動模頭主體、上模板、預壓滑塊驅動裝置和預壓滑塊向下運動壓實物料，啟動振動平臺將坯體壓制成所需厚度，至此完成坯體的成型。利用上述模頭機構所成型還體的尺寸范圍長400mm 900mm,寬300mm 750mm,高 60mm 300mm。結合圖3，實施例I :該實施例中所成型的坯體材料為氮化硅結合碳化硅，所成型坯體的尺寸為600 X 400 X 100mm，預壓滑塊的壓面尺寸為200 X 150mm。一種中部帶滑塊的振動成型機的模頭機構的操作方法，其具體步驟如下
a、加料將稱好的氮化硅結合碳化硅泥料61kg加入模框4內，并鋪平；
b、預壓在氣缸6的作用下，預壓滑塊2向下伸出上模板，預壓滑塊伸出上模板的距離為40mm，預壓后預壓滑塊的下端面到下模板上端面的垂直高度為118mm ;預壓時的振動時間為10秒。C、預壓滑塊收回預壓完成后，在氣缸6的的作用下，預壓滑塊向上收縮至預壓滑塊的下端面與上模板的下端面平齊；
d、終壓通過試壓確定坯體的最終振動成型時間為30秒；由振動成型機的驅動機構驅動模頭主體、預壓滑塊、上模板向下運動壓實物料，啟動振動平臺將坯體壓制至IOOmm厚，完成坯體的成型。實施例2 :該實施例中所成型的坯體材料為自結合碳化硅，所成型坯體的尺寸為700 X 500 X 300mm,預壓滑塊的壓面尺寸為320 X 200mm。一種中部帶滑塊的振動成型機的模頭機構的操作方法，其具體步驟如下
a、加料將稱好的自結合碳化娃泥料288kg加入模框4內，并鋪平；
b、預壓在氣缸6的作用下，預壓滑塊2向下伸出上模板，預壓滑塊伸出上模板的距離為120mm，預壓后預壓滑塊的下端面到下模板上端面的垂直高度為335mm ;試壓后確定預壓的振動時間為28秒；
C、預壓滑塊收回預壓完成后，在氣缸6的作用下，預壓滑塊向上收縮至預壓滑塊的下端面與上模板的下端面平齊；
d、終壓通過試壓確定坯體的最終成型時間為150秒；由振動成型機的驅動機構驅動模頭主體、預壓滑塊、上模板向下運動壓實物料，啟動振動平臺將坯體壓制至300mm厚，至此完成坯體的成型。
權利要求
1.一種中部帶滑塊的振動成型機的模頭機構，所述的模頭機構包括有模頭主體(I)、上模板(3)、下模板(5)和模框(4);所述的模框(4)為上端開口、用以盛放物料的空腔結構，設置在振動成型機的振動平臺上；所述的下模板(5)位于模框(4)所具有空腔的底部；所述的模頭主體(I)固聯在上模板(3)的上部，用以對模框內的物料進行加壓；其特征在于所述的模頭機構還包括有預壓滑塊(2)和用以驅動預壓滑塊上升下降的驅動體；所述的模頭主體(I)與上模板(3)之間具有用以放置預壓滑塊(2)和驅動體的空腔；所述的預壓滑塊(2)與驅動體上下設置；所述預壓滑塊(2)的下端位于上模板(3)的中心，且所述預壓滑塊(2)的下端面與上模板(3)的下端面平齊；所述的預壓滑塊(2)通過導柱(7)與驅動體連接，使所述的預壓滑塊(2)在驅動體的作用下預壓時，預壓滑塊(2)向下伸出，對模框(4)內的物料進行加壓，預壓完成后，所述的預壓滑塊(2)在驅動體的作用下，向上收縮，使預壓滑塊(2)的下端面與上模板(3)的下端面平齊。
2.根據權利要求I所述的一種中部帶滑塊的振動成型機的模頭機構，其特征在于所述上模板(3)的中心具有用以放置預壓滑塊的中心孔。
3.根據權利要求I所述的一種中部帶滑塊的振動成型機的模頭機構，其特征在于利用上述模頭機構所成型還體的尺寸范圍長400_ 900mm,寬300_ 750mm,高60_ 300mm。
4.根據權利要求I所述的一種中部帶滑塊的振動成型機的模頭機構，其特征在于所述預壓滑塊(2)下端面的面積是最終成型坯體上表面面積的8% 20%。
5.根據權利要求I所述的一種中部帶滑塊的振動成型機的模頭機構，其特征在于所述的驅動體的推動方式為氣動方式、油壓方式或電動機械方式。
6.一種中部帶滑塊的振動成型機的模頭機構的操作方法，其特在于所述操作方法的具體步驟如下 a、加料將稱好的物料加入模框內，并鋪平； b、預壓在驅動體的作用下，預壓滑塊向下伸出上模板，預壓滑塊伸出上模板的距離為30mm 120mm，預壓后預壓滑塊的下端面到下模板上端面的垂直高度是最終成型坯體厚度的110% 120%，預壓滑塊尺寸及伸出距離根據成型泥料種類和坯體尺寸進行調整；預壓的振動成型時間經試壓后確定； C、預壓滑塊收回預壓完成后，在驅動體的作用下，預壓滑塊向上收縮至預壓滑塊的下端面與上模板的下端面平齊； d、終壓通過試壓確定坯體的最終成型時間；由振動成型機驅動機構驅動模頭主體、預壓滑塊、上模板向下運動壓實物料，啟動振動平臺將坯體壓制成所需厚度，完成坯體的成型。
全文摘要
本發明屬于耐火材料成型技術領域，提出一種中部帶滑塊的振動成型機的模頭機構及其操作方法，所述的模頭機構包括有模頭主體(1)、上模板(3)、下模板(5)和模框(4)；模頭機構還包括有預壓滑塊(2)和驅動體；預壓滑塊(2)與驅動體上下設置；預壓滑塊(2)與驅動體連接，使預壓滑塊(2)在驅動體的作用下預壓時，預壓滑塊(2)向下伸出，對模框(4)內的物料進行加壓，預壓完成后，預壓滑塊(2)向上收縮，使其下端面與上模板(3)的下端面平齊。本發明有效降低了坯體成型壓入空氣的數量，避免了最終成型坯體出現層狀缺陷的發生，具有成型可靠、成型效率高的特點。
文檔編號B28B3/02GK102744766SQ20121024369
公開日2012年10月24日 申請日期2012年7月16日 優先權日2012年7月16日
發明者呂春江, 朱沖, 李龍飛, 王建棟, 許海洋, 龔劍鋒 申請人:中鋼集團洛陽耐火材料研究院有限公司