一种干粉连续挤压管体成型机及其连续挤压的方法

技术领域

本发明涉及用干粉压制管件的粉体成型设备，具体涉及一种利用干粉原料进行管体连续压制的粉体挤压成型机。

背景技术

随着科技的发展薄壁陶瓷管的应用场景越来越多，薄壁陶瓷管的制造精度也越来越高，尤其在电子、航天、军工领域、新能源、汽车、智能精密装备、电力系统等领域，目前，这类薄壁陶瓷管有二种成型方案，第一种是针对长度尺寸小的薄壁陶瓷管通常采用干粉压制成型然后烧制瓷化，这种方案所得的陶瓷管精度高，能耗低，生产效率高，但这种方案对薄壁陶瓷管的长度尺寸小有严格限制，长径比大于5以上的陶瓷管精度要求就不能保证，特别是粉体的压制密度无法均匀，同时，这类产品的长度尺寸都是单一的，不能改变，否则就需要更相应的压合成型模具，压制管坯模具多，技术准备时间长，无法实现陶瓷管件长度的任意化，不能满足客户对管件长度任意的要求。

第二种方案是采取湿法制造管坯技术，其制坯主要过程如下：

先将陶瓷粉体用水和粘合剂进行调和成泥料，再用塑料挤压机对泥准确物料进行连续挤压，得到湿态泥状管坯，泥状管坯被导轮输送线输出，然后按照人们要求进行定长切断——对湿坯管进行加热脱水硬化——表面切削加工(提高外圆精度和长度精度——精度陶瓷坯管烧制成形。众所周知这种加工方案不仅工艺路线长，能耗高，生产效率低，而且所得的陶瓷管件外圆与内孔的同轴度难以保证，陶瓷管的精度不能保证，一次合格率低。

根据现有技术对于薄壁瓷管是无法采用干粉连续精密挤压，低能耗烧制成长度可任意设定的细长管陶瓷的。经检索，国内外还没有出现用干质陶瓷粉进行连续挤压加工陶瓷管坯的方法及相应的加工设备。

对于细长高精度陶瓷管等粉体烧结材料管料的快速增加，市场需要像塑料挤塑机一样能连续压制的粉体压制成型设备。

节能环保要求的不断提高，对于细长超薄型陶瓷管的生产提出了更高的要求，目前，对细长薄壁型陶瓷管的生产都是采用湿法挤压成型，就像塑料挤塑机一样，将粉体陶瓷用水调和成泥料，再用挤压机进行挤压出含水的湿状泥管，按照人们要求进行定长切断——加热脱水——表面切削加工——烧制成形，众所周知这种加工方法不仅工艺路线长，能耗高，加工精度低，对于超薄管壁的细长管件是无法生产的。随着电子、航天航空、高技术装备、军工等行业的快速发展，细长粉体压制件的应用范围越来越普遍，对于细长高精度陶瓷管等粉体烧结材料管料的快速增加，市场需要像塑料挤塑机一样能连续压制的粉体压制成型设备。

为此，申请人发明了一种干粉连续挤压管体成型机及其连续挤压的方法，它能利用干粉进行高精度陶瓷管坯的连续增长挤压成型加工，以适应现行节能、环保、高精度、高效加工的陶瓷管的生产需要。

发明内容

本发明提供了一种干粉连续挤压管体成型机，它能对干粉进行连续挤压成型，获得连续增长的高精度粉压式管坯。是以更节能、更环保生产高精度陶瓷管件提供了最为关键的生产装备。

本发明采取的技术方案如下：

一种干粉连续挤压管体成型机，包括机架、挤压缸体部件、挤压活塞部件、芯轴、挤压套、进料斗、进料启闭结构、中间支撑座、成型模座和成品管坯，挤压缸体部件固定在机架上，芯轴水平设置，挤压活塞部件套装的芯轴上并位于挤压缸体部件的内孔中，挤压活塞部件的内孔与芯轴之间为精密滑动配合，挤压活塞部件的外圆与挤压缸体部件的内孔精密滑动配合，挤压套的内孔套装在芯轴上，挤压套的左端与挤压活塞部件的固定连接，挤压套的外圆以滑动配合方式支撑在中间支撑座上，成型模座设置在中间支撑座的右侧且固定在机架上，成型模座的成型腔的轴线与芯轴的轴线重合，进料斗设置在成型腔的上方，在进料斗和出粉口与成型腔之间设有进料启闭结构。

进一步，所述挤压缸体部件包括固定座、缸套、左端盖、活塞腔和左支撑孔，所述挤压活塞部件包括活塞和活塞杆，固定座、缸套和左端盖密封围合成活塞腔，活塞位于活塞腔中，活塞杆与活塞同轴固定连接，活塞杆的内孔与芯轴的第一配合段滑动配合，活塞杆的外圆与固定座的左支撑孔滑动配合。

进一步，所述芯轴包括固定连接段、第一配合段和第二配合段，挤压活塞部件套装在芯轴的第一配合段上，挤压套的内孔套装在第二配合段上，挤压套的左端与挤压活塞部件的右端固定连接。

进一步，所述进料启闭结构包括插移板和驱动部件，插移板设置在进料斗的出粉口的下端，插移板由驱动部件带动沿水平方向往复移动，实现对进料斗的出粉口开启与关闭。

进一步，所述中间支撑座包括座体和对接衬套，套装在芯轴的第二配合段上的挤压套外圆通过对接衬套支撑在座体上，在对接衬套的内孔上侧壁上设有插槽，在插槽中设有插移板，在对接衬套上侧壁上设有与进料斗的出粉口相通的入粉口，所述成型模座包括成型腔、固定座和成型模套，成型模套安装固定座上，成型模套上的水平内孔与芯轴的第二配合段之间形成空间是成品管坯的成型腔，对接衬套的右端与成型模套同轴对接。

进一步，在成型模套上的水平内孔与芯轴的第二配合段之间设有耐磨套和轴向调节套，增设耐磨套可改变成品管坯的外径尺寸并提高成型模套的使用寿命，增设轴向调节套的目的是调节挤压时轴向磨擦力的大小。

进一步，中间支撑座中的座体固定在机架上或固定在挤压缸体部件或固定在成型模座上。

进一步，中间支撑座中的座体固定在机架上。

进一步，所述进料启闭结构中的驱动部件为油缸或气缸。

所述一种干粉连续挤压管体成型机的连续挤压方法，其特征是：包括如下步骤：

步骤一：容粉腔的形成：

控制挤压活塞部件连同挤压套向左缩移，使挤压套的右端移到进料斗的出粉口的左侧，控制进料启闭结构中的驱动部件，使插移板向右插移，将进料斗6的出粉口封闭，芯轴的第二配合段与对接衬套之间就形成了容粉腔，容粉腔的二端分别由挤压套的右端和成品管坯封隔；

步骤二，加粉：

将待压制粉体倒入进料斗中，确保进料斗中粉体量大于一个冲压单元成型用粉量；

步骤三，注粉填充：

启动进料启闭结构中的驱动部件，使插移板向左插移，将进料斗的出粉口打开，使进料斗中粉体流入容粉腔中，然后再控制进料启闭结构中的驱动部件，使插移板向右插移，关闭进料斗的出粉口，为下步挤压成型提供充足的粉体；步骤四，单元挤压：

控制挤压活塞部件向右移动，挤压活塞部件带动挤压套向右移动，使挤压套的右端对容粉腔中粉体进行轴向挤压，从而获得一个挤压行程所形成的管体单元增长；

以上四个步骤偱环往复，便形成对粉体的连续挤压获得不断增长的粉体挤压管坯，采用本装备获得的干粉挤压管坯不仅长度可任意增加，而且精度高，由于成品管坯中的含水量极低，在后续制管烧制过程中管坯长度可以根据需要任意切割，烧制能耗更低，精度更高。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明中挤压缸体部件的一种结构示意图。

图3为本发明中挤压套与芯轴配合的结构示意图。

图4为本发明中容粉腔处于进粉填充状态时的结构示意图，挤压套和插移板均左移到极限位，进料斗的出粉口处于打开状态，对容粉腔进行进粉填充。

图5为对接衬套在图4中A-A位置的剖视放大结构示意图。

图6为图4中插移板右移，使进料斗的出粉口处于关闭状态时结构示意图。

图中：1-机架；2-挤压缸体部件；3-挤压活塞部件；4-芯轴；5-挤压套；6-进料斗；7-进料启闭结构；8-中间支撑座；9-成型模座；10-成品管坯；11-耐磨套；12-轴向调节套；13-容粉腔；21-固定座；22-缸套；23-左端盖；24-活塞腔；25-左支撑孔；31-活塞；32-活塞杆；41-固定连接段；

42-第一配合段；43-第二配合段；71-插移板；72-驱动部件；81-座体；

82-对接衬套；83-插槽；84-入粉口；91-成型腔；92-固定座；93-成型模套。

具体实施方式

下面将结合附图，详细说明本发明的具体实施方案。

一种干粉连续挤压管体成型机，如图1-6所示，包括机架1、挤压缸体部件2、挤压活塞部件3、芯轴4、挤压套5、进料斗6、进料启闭结构7、中间支撑座8、成型模座9和成品管坯10，挤压缸体部件2固定在机架1上，芯轴4水平设置，挤压活塞部件3套装的芯轴4上并位于挤压缸体部件2的内孔中，挤压活塞部件3的内孔与芯轴4之间为精密滑动配合，挤压活塞部件3的外圆与挤压缸体部件2的内孔精密滑动配合，挤压套5的内孔套装在芯轴4上，挤压套5的左端与挤压活塞部件3的固定连接，挤压套5的外圆以滑动配合方式支撑在中间支撑座8上，成型模座9设置在中间支撑座8的右侧且固定在机架1上，成型模座9的成型腔91的轴线与芯轴4的轴线重合，进料斗6设置在成型腔91的上方，在进料斗6和出粉口与成型腔91之间设有进料启闭结构7。

所述挤压缸体部件2包括固定座21、缸套22、左端盖23、活塞腔24和左支撑孔25，所述挤压活塞部件3包括活塞31和活塞杆32，固定座21、缸套22和左端盖23密封围合成活塞腔24，活塞31位于活塞腔24中，活塞杆32与活塞31同轴固定连接，活塞杆32的内孔与芯轴4的第一配合段42滑动配合，活塞杆32的外圆与固定座21的左支撑孔25滑动配合。

所述芯轴4包括固定连接段41、第一配合段42和第二配合段43，挤压活塞部件3套装在芯轴4的第一配合段42上，挤压套5的内孔套装在第二配合段43上，挤压套5的左端与挤压活塞部件3的右端固定连接。

所述进料启闭结构7包括插移板71和驱动部件72，插移板71设置在进料斗6的出粉口的下端，插移板71由驱动部件72带动沿水平方向往复移动，实现对进料斗6的出粉口开启与关闭。

所述中间支撑座8包括座体81和对接衬套82，套装在芯轴4的第二配合段43上的挤压套5外圆通过对接衬套82支撑在座体81上，在对接衬套82的内孔上侧壁上设有插槽83，在插槽83中设有插移板71，在对接衬套82上侧壁上设有与进料斗6的出粉口相通的入粉口84，所述成型模座9包括成型腔91、固定座92和成型模套93，成型模套93安装固定座92上，成型模套93上的水平内孔与芯轴4的第二配合段43之间形成空间是成品管坯10的成型腔91，对接衬套82的右端与成型模套93同轴对接。在成型模套93上的水平内孔与芯轴4的第二配合段43之间设有耐磨套11和轴向调节套12，增设耐磨套11可改变成品管坯10的外径尺寸并提高成型模套93的使用寿命，增设轴向调节套12的目的是调节挤压时轴向磨擦力的大小，所述进料启闭结构7中的驱动部件72为油缸。

本例中，中间支撑座8中的座体81既可固定在机架1上，也可固定在挤压缸体部件2或固定在成型模座9上。

在本例中，中间支撑座8中的座体81通过六根水平连接杆14固定在挤压缸体部件2上。

同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术。

本例所述干粉连续挤压管体成型机的连续挤压方法，其特征是：包括如下步骤：

步骤一：容粉腔的形成：

控制挤压活塞部件3连同挤压套5向左缩移，使挤压套5的右端移到进料斗6的出粉口的左侧，控制进料启闭结构7中的驱动部件72，使插移板71向右插移，将进料斗6的出粉口封闭，芯轴4的第二配合段43与对接衬套82之间就形成了容粉腔13，容粉腔13的二端分别由挤压套5的右端和成品管坯10封隔；步骤二，加粉：

将待压制粉体倒入进料斗6中，确保进料斗6中粉体量大于一个冲压单元成型用粉量；

步骤三，注粉填充：

启动进料启闭结构7中的驱动部件72，使插移板71向左插移，将进料斗6的出粉口打开，使进料斗6中粉体流入容粉腔13中，然后再控制进料启闭结构7中的驱动部件72，使插移板71向右插移，关闭进料斗6的出粉口，为下步挤压成型提供充足的粉体；

步骤四，单元挤压：

控制挤压活塞部件3向右移动，挤压活塞部件3带动挤压套5向右移动，使挤压套5的右端对容粉腔13中粉体进行轴向挤压，从而获得一个挤压行程所形成的管体单元增长；

以上四个步骤偱环往复，便形成对粉体的连续挤压获得不断增长的粉体挤压管坯，采用本装备获得的干粉挤压管坯不仅长度可任意增加，而且精度高，由于成品管坯10中的含水量极低，在后续制管烧制过程中管坯长度可以根据需要任意切割，烧制能耗更低，精度更高。

本发明的实施方式不限于上例实施例，只要采用轴向连续挤压方式对干粉体进行管体挤压形，且所得粉体管坯的长度可连续的一切方案都属于本发明的等同技术方案，均属本发明的保护范围。