一种陶瓷环的生产设备及生产工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种陶瓷环的生产设备及生产工艺，生产设备包括生胚成型模具和胚体加工装置，生胚成型模具包括上模、中模、下模和中芯棒，中模内设有模腔，合模时，下模的上部进入模腔，中芯棒贯穿下模置于模腔内，模腔内填充填料，上模的下部进入模腔，中芯棒的上部置于上模中，上模和下模相向运行压制成胚体，胚体加工装置包括气动夹头、弹性夹具和刀座，弹性夹具装夹于气动夹头，胚体装配于弹性夹具内，刀座设有各种刀具。该生产工艺简单，先通过上模和下模同步相向运动压制成密度均匀的胚体，利用弹性夹具将胚体装夹进行精加工，在烧结成瓷前完成精加工，胚体易切削、加工速度快，大大提高了生产效率，适合批量化生产，且成品精度高、良品率高。良品率高。良品率高。

【技术实现步骤摘要】
一种陶瓷环的生产设备及生产工艺


[0001]本专利技术涉及陶瓷环制造
，更具体涉及一种陶瓷环的生产设备及生产工艺。

技术介绍

[0002]传统的陶瓷环生产方式有两种，一种是热压直接成型法，另一种是冷压做成毛胚再经过烧制成瓷后数控加工螺纹、台阶外圆。
[0003]热压直接成型法，是将液态的陶瓷体高压注入模腔成型。其主要缺点是：排蜡时间长，良品率低，产品尺寸精度差，产品密度差等。这样会导致成品使用性能降低，报废率高。如果对产品的精度要求高，该方法成型出来的产品尺寸得不到保障，无法使用。
[0004]冷压成胚并烧制成瓷后精加工，其主要缺点是，后期数控精加工的加工时间长、能耗高、加工成本高，且陶瓷成瓷后的特性无法高速加工。因此，该方式的生产周期太长，不适合大批量生产。

技术实现思路

[0005]为了解决上述问题，本专利技术提供了一种陶瓷环的生产设备及生产工艺，先用生胚成型模具干压出胚体，利用特制的弹性夹具夹持胚体进行数控精加工，然后再烧结成瓷，得到的产品密度高、精度高，在成瓷前完成精加工，大大缩短了加工周期，提高了生产效率。
[0006]根据本专利技术的一个方面，提供了一种陶瓷环的生产设备，包括生胚成型模具和胚体加工装置，生胚成型模具用于胚体成型，胚体加工装置用于成型后胚体的加工；
[0007]生胚成型模具包括上模、中模、下模和中芯棒，中模内设有模腔，上模和下模分别可升降位于模腔的正上方和正下方，中芯棒从下模底部插入并贯穿下模的中心，合模时，下模的上部进入模腔，中芯棒贯穿下模置于模腔内，模腔内填充填料，上模的下部进入模腔，中芯棒的上部置于上模中，上模和下模相向运行压制成胚体；
[0008]胚体加工装置包括数控机床气动夹头、弹性夹具和数控机床刀座，弹性夹具装夹于数控机床气动夹头，胚体装配于弹性夹具内，数控机床刀座设有外圆刀具、内孔刀具、内孔锥度刀具、内孔切槽刀具和内孔螺纹刀具。
[0009]在一些实施方式中，生胚成型模具还包括侧通孔芯棒，侧通孔芯棒从下模底部插入、且贯穿模腔进入上模。
[0010]在一些实施方式中，生胚成型模具还包括侧盲孔芯棒，侧盲孔芯棒从下模底部插入模腔、且侧盲孔芯棒插入模腔的长度可调节。
[0011]在一些实施方式中，合模时，中芯棒的上部与中模的上表面齐平，侧通孔芯棒的上部与中模的上表面齐平。
[0012]在一些实施方式中，弹性夹具包括固定部和夹持部，固定部和夹持部的外径不同形成台阶状，夹持部内设有台阶孔以夹持胚体，固定部设有第一开口槽，夹持部设有第二开口槽，且第二开口槽延伸至固定部，第一开口槽和第二开口槽错位设置，第一开口槽和第二
开口槽内可填充高弹橡胶。
[0013]根据本专利技术的另一个方面，提供了一种陶瓷环的生产工艺，采用如上述陶瓷环的生产设备进行生产，具体包括如下步骤：
[0014]S1：下模位置上升，下模的上部进入中模的模腔，中芯棒从下模底部进入并贯穿下模到达模腔内，中芯棒在模腔内的高度需高于成型后胚体的厚度，中芯棒的外壁、下模的上表面与模腔形成供填料投放的装料空间；
[0015]S2：向装料空间内投放粉末状原料；
[0016]S3：上模位置下降，上模的下部进入模腔，上模套设于中芯棒的上部；
[0017]S4：上模位置下降，同时下模位置上升，上模和下模形成相向运行，上模和下模同时施压增加粉末状原料的密度，使粉末状原料压实制成胚体，成型后的胚体的上下部密度一致；
[0018]S5：保持S4中上模和下模的相对位置不变，同步驱动上模和下模位置上升，将胚体顶出中模的模腔；
[0019]S6：上模位置上升，离开胚体的上表面，并取下胚体；
[0020]S7：下模和中芯棒复位；
[0021]S8：将步骤S6中取下的胚体，放置于弹性夹具内，数控机床气动夹头夹紧弹性夹具后夹持住胚体；
[0022]S9：用数控机床的刀具对胚体进行精加工，得到加工后的产品；
[0023]S10：松开弹性夹具取出加工后的产品；
[0024]S11：将加工后的产品进行烧结成瓷。
[0025]在一些实施方式中，上述步骤S9中的精加工包括如下步骤：
[0026]步骤一：用外圆刀具加工出第一端面、第二端面和外圆面；
[0027]步骤二：用内孔刀具加工出第一内孔和第二内孔；
[0028]步骤三：用内孔锥度刀具加工出锥度孔；
[0029]步骤四：用内孔切槽刀具加工出退刀槽；
[0030]步骤五：用内孔螺纹刀具将第二内孔加工出内螺纹，得到加工后的产品。
[0031]在一些实施方式中，上述陶瓷环的生产工艺的步骤S1中，中芯棒贯穿下模到达模腔后，中芯棒的上部与中模的上表面齐平。
[0032]在一些实施方式中，在完成步骤S2向装料空间内投放粉末状原料的操作后暂停一秒钟，再进行步骤S3的操作。
[0033]在一些实施方式中，上述陶瓷环的生产工艺的步骤S1中,与中芯棒同步进入模腔的还包括侧通孔芯棒和侧盲孔芯棒，侧通孔芯棒到达模腔后，侧通孔芯棒的上部与中模的上表面齐平，侧盲孔芯棒进入模腔的长度可调节且该长度小于成型后胚体的厚度。
[0034]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术提供的生胚成型模具运作过程简单，上模和下模同步相向运动压制成胚体，这样压制出来的胚体密度均匀，胚体成型后，上模和下模保持相对位置不变且同时向上移动，使胚体脱离中模的模腔后再快速使上模移走、取出胚体，这样上模、下模和胚体同步顶出，可以减少胚体在顶出过程中与中模、中芯棒因摩擦产生的震动造成胚体内部裂纹的几率，提高胚体的良品率，该生胚成型模具还可利用侧通孔芯棒和侧盲孔芯棒加工出小直径的通孔和盲孔，利用填充有高弹橡胶的弹性夹具
将胚体装夹到数控机床上直接进行精加工，在烧结成瓷前完成精加工，胚体易切削、加工速度快，本专利技术提出的生产工艺无需排蜡，节约了能耗，对未烧结的胚体进行精加工，一次装夹可完成8道工序，且不会损伤胚体结构，且大大提高了生产效率，适合批量化生产，且成品精度高、良品率高。
附图说明
[0035]图1是本专利技术最终制得的陶瓷环的结构示意图，其中1
‑
1是陶瓷环的左视图，1
‑
2是陶瓷环的内部结构示意图；
[0036]图2是胚体的结构示意图，其中2
‑
1是胚体的俯视图，2
‑
2是胚体的内部结构示意图；
[0037]图3是生胚成型模具的结构示意图；
[0038]图4是胚体加工装置的结构示意图；
[0039]图5是弹性夹具的结构示意图，其中5
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1是第二开口槽在夹持部的分布示意图、5
‑
2是弹性夹具的内部示意图、5
‑
3是第一开口槽在固定部的分布示意图；
[0040]图6是弹性夹具的立体结构示意图。
具体实施方式
[0041]下面结合具体实施方式对本专利技术作进一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种陶瓷环的生产设备，包括生胚成型模具和胚体加工装置，所述生胚成型模具用于胚体成型，所述胚体加工装置用于成型后胚体的加工，其特征在于：所述生胚成型模具包括上模、中模、下模和中芯棒，所述中模内设有模腔，所述上模和下模分别可升降位于模腔的正上方和正下方，所述中芯棒从下模底部插入并贯穿下模的中心，合模时，所述下模的上部进入模腔，所述中芯棒贯穿下模置于模腔内，所述模腔内填充填料，所述上模的下部进入模腔，所述中芯棒的上部置于上模中，所述上模和下模相向运行压制成胚体；所述胚体加工装置包括数控机床气动夹头、弹性夹具和数控机床刀座，所述弹性夹具装夹于数控机床气动夹头，所述胚体装配于弹性夹具内，所述数控机床刀座设有外圆刀具、内孔刀具、内孔锥度刀具、内孔切槽刀具和内孔螺纹刀具。2.根据权利要求1所述的陶瓷环的生产设备，其特征在于，所述生胚成型模具还包括侧通孔芯棒，所述侧通孔芯棒从下模底部插入、且贯穿模腔进入上模。3.根据权利要求2所述的陶瓷环的生产设备，其特征在于，所述生胚成型模具还包括侧盲孔芯棒，所述侧盲孔芯棒从下模底部插入模腔、且侧盲孔芯棒插入模腔的长度可调节。4.根据权利要求3所述的陶瓷环的生产设备，其特征在于，合模时，所述中芯棒的上部与中模的上表面齐平，所述侧通孔芯棒的上部与中模的上表面齐平。5.根据权利要求4所述的陶瓷环的生产设备，其特征在于，所述弹性夹具包括固定部和夹持部，所述固定部和夹持部的外径不同形成台阶状，所述夹持部内设有台阶孔以夹持胚体，所述固定部设有第一开口槽，所述夹持部设有第二开口槽，且所述第二开口槽延伸至固定部，所述第一开口槽和第二开口槽错位设置，所述第一开口槽和第二开口槽内可填充高弹橡胶。6.一种陶瓷环的生产工艺，采用如权利要求1至5任意一项所述的陶瓷环的生产设备进行生产，其特征在于，包括如下步骤：S1：下模位置上升，下模的上部进入中模的模腔，中芯棒从下模底部进入并贯穿下模...

【专利技术属性】
技术研发人员：张勇，刘太伟，
申请(专利权)人：宜兴市申兴科技有限公司，
类型：发明
国别省市：