本发明专利技术提供了采用新型蜂窝煤炉胆坯体高效成形装置进行炉胆坯体成型的方法，它包括外模，所述外模的正上方设置有导轨；所述导轨上滑动安装有运行小车，所述运行小车的下端安装有用于物料填充的旋转填充部件；所述导轨的底端中间部位通过上压头油缸安装有上压头；还包括用于和外模相配合的芯模，所述芯模固定安装在芯模油缸的顶端中心部位；所述外模的正下方设置有下压头，所述下压头支撑在下压头油缸的顶部；成型时，芯模、外模、上压头和下压头采用同心布置。以期实现快速而精确将混合物料填充到金属模具型腔中，并通过双向挤压获得高质量的蜂窝煤炉胆坯体，并大幅度降低劳动强度，提高生产效率。高生产效率。高生产效率。
【技术实现步骤摘要】
采用新型蜂窝煤炉胆坯体高效成形装置进行炉胆坯体成型的方法
[0001]本专利技术涉及采用新型蜂窝煤炉胆坯体高效成形装置进行炉胆坯体成型的方法，属于无机非材料成形
，应用于蜂窝煤炉具市场。
技术介绍
[0002]作为一种家用取暖炉和生火灶，蜂窝煤炉有着广泛的民用基础，在我国北方和西南地区，随处可见蜂窝煤炉的身影。耐火炉胆（图一）作为蜂窝煤炉炉具的替芯，将其嵌入到蜂窝煤炉炉膛中，可有效避免炉膛变形和开裂、目前以高岭土陶质耐火泥为原材料组成的薄壁圆筒状耐火炉胆最为常见，其质量优劣直接影响着蜂窝煤炉的使用寿命。
[0003]在材料配方之外，影响炉胆成形质量的主要因素是其坯体成形方法。目前市面上的炉胆坯体成形工艺方法主要有两种，即旋坯成型法和模压成型法。旋坯成型法基本过程如下：先制备流动性较好的高岭土浆料，然后利用旋转运动的石膏模与上下运动的样板刀来成型的。该方法优点是生产工艺与设备相对简单，适应性强，可以旋制深制品，缺点是生坯致密度低、均匀性较差，生坯干燥时间长，焙烧过程容易产生变形和开裂且；此外，手工操作，劳动动强度大，生产效率低，对操作工人技术水平要求较高。
[0004]模压成型法基本过程如下：首先将颗粒状混合物料“填充”到金属模具型腔中，然后单向挤压使物料致密，再脱模的成型方法。该方法优点是坯体成形精度高、重复性好、坯体翘曲变形小、性能较稳定、便于规模化生产、成本低；其缺点是由于混合物料流动性不佳，一次性将混合物料填充到深而窄的模具型腔中困难，需要多次人工填料，多次挤压成型；由于每次人工填料量难以精确控制，导致坯体成形密度稳定性差、难以保证坯体强度，次品率高。此外，由于多次人工填料、工人劳动强度大，极易发生压伤手指的安全事故。
[0005]总之，如何提高现有的蜂窝煤炉胆坯体成形效率、保证炉胆坯体成形质量，尤其是保证其成形密度均匀性和稳定性是关键性技术难题，亟需开发一种新型蜂窝煤炉胆高效成型装置。
技术实现思路
[0006]为了解决蜂窝煤炉胆坯体模压成型过程中填料量不可控、成形密度不稳定等问题，本专利技术采用新型蜂窝煤炉胆坯体高效成形装置进行炉胆坯体成型的方法，以期实现快速而精确将混合物料填充到金属模具型腔中，并通过双向挤压获得高质量的蜂窝煤炉胆坯体，并大幅度降低劳动强度，提高生产效率。
[0007]为了实现上述的技术特征，本专利技术的目的是这样实现的：一种新型蜂窝煤炉胆坯体高效成形装置，它包括外模，所述外模的正上方设置有导轨；所述导轨上滑动安装有运行小车，所述运行小车的下端安装有用于物料填充的旋转填充部件；所述导轨的底端中间部位通过上压头油缸安装有上压头；还包括用于和外模相配合的芯模，所述芯模固定安装在芯模油缸的顶端中心部
位；所述外模的正下方设置有下压头，所述下压头支撑在下压头油缸的顶部；成型时，芯模、外模、上压头和下压头采用同心布置。
[0008]所述旋转填充部件包括固定在运行小车底端中心部位的填料油缸，所述填料油缸的活塞杆末端固定安装有驱动电机，所述驱动电机的主轴通过联轴器与旋转轴固定相连，所述旋转轴的下部固定有螺旋桨叶。
[0009]所述运行小车为方形，车身两侧设置有多个凹槽轮，凹槽轮与导轨构成滚动配合，车身底端加工有用于安装填料油缸的圆形定位槽。
[0010]所述导轨为工字形，且导轨的左右梁上端有提供运行小车移动的运行轨道，左右梁下端有用于固定上压头油缸的圆形定位槽。
[0011]所述旋转轴的顶端加工有用于和联轴器相连并传递扭矩的键齿；底端加工有用于和芯模顶端的中心定位孔相配合的下端轴颈；所述下端轴颈和中心定位孔之间构成间隙配合。
[0012]所述螺旋桨叶的桨叶上端为斜角，下端有一小型圆盘，桨叶厚度沿径向由厚变薄，桨叶与旋转轴的轴身倾斜，且桨叶本身压弯有一定的螺旋弧度，桨叶所有棱边均倒圆角。
[0013]所述外模为圆筒状柱体；所述芯模为圆柱状，在芯模的底端中心部位加工有用于和下压头油缸的活塞杆相配合的圆形定位槽；所述芯模的外壁上加工有用于和待成型的炉胆坯体内腔相配合的竖槽结构。
[0014]所述上压头为圆环状且顶端左右两侧均布有连接上压头油缸的圆形定位槽；所述下压头为圆环状且底端左右两侧均布有连接下压头油缸的圆形定位槽。
[0015]一种新型蜂窝煤炉胆坯体高效成形装置进行炉胆坯体成型的方法，包括以下步骤：步骤一：制备炉胆坯体的原料；步骤二：将制备好的原料进行填料：填料时，将导轨和外模固定，并保持相对位置固定；启动芯模油缸，向上移动芯模，控制其移动距离，使其深入到外模一段长度；再启动下压头油缸，向上移动下压头，并保证下压头的顶端刚好封堵外模和芯模所形成的底部环隙；一次性将原料添加到外模和芯模形成的模具空腔中；启动旋转填充部件，通过驱动电机驱动旋转轴，并带动螺旋桨叶旋转，混合物料在螺旋桨叶作用下，快速高效地填充到浅而窄的模具缝隙中，控制好旋转填充部件旋转速度以及芯模同步向上移动的速度，保证物料连续填充到模具缝隙；步骤三：对填充好的原料进行压制：压制时，待原料填充到一定高度后，同时启动上压头油缸和下压头油缸，进而控制上压头和下压头同时向中间移动，控制好压缩距离，在双向挤压力作用下获得成形密度均匀的炉胆坯体；步骤四：对压制完成的炉胆坯体进行脱模：脱模时，此时芯模和旋转填充部件向上移动到与外模顶端平齐，旋转填充部件继续升起，并由运行小车带动移动到导轨一侧；
再向下移动芯模，上压头和下压头同步顶升，并将位于两者之间的炉胆坯体持续夹持，直到炉胆坯体快速从芯模中脱出，保证成型件结构完整性；步骤五：对脱膜之后的炉胆坯体进行热处理：将上述成型炉胆在室温干燥环境中放置一段时间晾干，在700
‑
880℃下进行热处理8
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10小时，然后再进行室温冷却即可。
[0016]所述步骤一中，所制备的炉胆坯体原料配方为：包括70wt%高岭土、15wt%耐火泥、10wt%陶土和5wt%石墨粉；制备过程中，将块状的将块状的高岭土粉碎，并制备为粉粒状，用筛网过滤掉粒径大的高岭土颗粒；耐火泥和陶土同样将其捣碎至粉末状；石墨粉按组成炉胆体材料总重量的5wt%的比例；均匀加水与上述物料按比例充分混合，在25℃恒温干燥车间内放置备用。
[0017]本专利技术有如下有益效果：1、本专利技术首先提供一种新型蜂窝煤炉胆坯体高效成形装置，确保混合物料快速而精确填充到模具型腔缝隙中，其次，采取双向挤压成型工艺保证蜂窝煤炉胆坯体成形质量、密度均匀性和稳定性。
[0018]2、本专利技术与现有技术相比，提供了一种新的炉胆配方，其配方严谨可靠，能保证成型炉胆具有良好的可塑性和耐火性，同时石墨粉能有效增加炉胆壁的润滑度，提高脱模效率。
[0019]3、本专利技术所述成型装置的导轨和外模固定，其它零部件能更好的进行拆装；螺旋桨叶与旋转轴轴身成45
°
夹角且桨叶本身压弯有一定的螺旋弧度，能有效将物料均匀填入到芯模和外模的空隙中；液压油缸和液压缸支撑并连接下压头和芯模，定位效果优异；芯模由液压油缸垂直向上运动的同时，旋转轴同本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.采用新型蜂窝煤炉胆坯体高效成形装置进行炉胆坯体成型的方法，所述新型蜂窝煤炉胆坯体高效成形装置包括外模（4），所述外模（4）的正上方设置有导轨（12）；所述导轨（12）上滑动安装有运行小车（11），所述运行小车（11）的下端安装有用于物料填充的旋转填充部件；所述导轨（12）的底端中间部位通过上压头油缸（8）安装有上压头（1）；还包括用于和外模（4）相配合的芯模（6），所述芯模（6）固定安装在芯模油缸（13）的顶端中心部位；所述外模（4）的正下方设置有下压头（5），所述下压头（5）支撑在下压头油缸（14）的顶部；成型时，芯模（6）、外模（4）、上压头（1）和下压头（5）采用同心布置；其特征在于，所述成型的方法包括以下步骤：步骤一：制备炉胆坯体的原料；步骤二：将制备好的原料进行填料：填料时，将导轨（12）和外模（4）固定，并保持相对位置固定；启动芯模油缸（13），向上移动芯模（6），控制其移动距离，使其深入到外模（4）一段长度；再启动下压头油缸（14），向上移动下压头（5），并保证下压头（5）的顶端刚好封堵外模（4）和芯模（6）所形成的底部环隙；一次性将原料添加到外模（4）和芯模（6）形成的模具空腔中；启动旋转填充部件，通过驱动电机（9）驱动旋转轴（2），并带动螺旋桨叶（3）旋转，混合物料在螺旋桨叶（3）作用下，快速高效地填充到浅而窄的模具缝隙中，控制好旋转填充部件旋转速度以及芯模（6）同步向上移动的速度，保证物料连续填充到模具缝隙；步骤三：对填充好的原料进行压制：压制时，待原料填充到一定高度后，同时启动上压头油缸（8）和下压头油缸（14），进而控制上压头（1）和下压头（5）同时向中间移动，控制好压缩距离，在双向挤压力作用下获得成形密度均匀的炉胆坯体；步骤四：对压制完成的炉胆坯体进行脱模：脱模时，此时芯模（6）和旋转填充部件向上移动到与外模（4）顶端平齐，旋转填充部件继续升起，并由运行小车（11）带动移动到导轨（12）一侧；再向下移动芯模（6），上压头（1）和下压头（5）同步顶升，并将位于两者之间的炉胆坯体持续夹持，直到炉胆坯体快速从芯模（6）中脱出，保证成型件结构完整性；步骤五：对脱膜之后的炉胆坯体进行热处理：将上述成型炉胆在室温干燥环境中放置一段时间晾干，在700
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880℃下进行热处理8
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10小时，然后再进行室温冷却即可。2.根据权利要求1所述采用新型蜂窝煤炉胆坯体高效成形装置进行炉胆坯体成型的方法，其特征在于：所述旋转填充部件包括固定在运行小车（11）底端中心部位的填料油缸...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴海华，邓开鑫，李言，郝佳欢，魏恒，戢运鑫，
申请(专利权)人：三峡大学，
类型：发明
国别省市：
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