一种石墨印章制作一体化设备及其制作工艺

技术领域

本发明涉及石墨加工技术领域，具体地说是一种石墨印章制作一体化设备及其制作工艺。

背景技术

石墨作为一种性能稳定的材料，广泛被制作于耐火材料、导电材料和耐磨润滑材料等，具有良好的稳定性，耐腐蚀，同酸、碱等药剂不易发生反应的优点。

公开号为CN112248615A的一篇中国发明专利，其公开了一种石墨印章成型装置，通过利用成型装置配合第一压制装置形成致密的用于雕刻的底层印章坯料，之后在底层印章坯料的基础上通过第二压制装置，压制形成上层的由含氟化盐的石墨原料混合物形成的印章主体，并在印章主体内形成料道，之后在石墨化过程中，氟化盐分解，在印章主体内形成孔道，最后在料道内加入树脂颗粒，加热使树脂颗粒沿孔道在石墨印章坯料的表层形成保护层。

但是发明人发现上述发明利用氟化盐高温分解在石墨印章内形成孔道操作繁琐，氟化盐受热分解形成孔道具有不确定性，无法保证树脂颗粒能均匀完整的包裹在石墨印章表层，并且使用氟化盐形成大量孔道也会影响石墨的性能，因此针对上述问题，本发明设计了一种石墨印章制作一体化设备及其制作工艺。

发明内容

本发明的设计目的是提供一种石墨印章制作一体化设备，成型模具配合顶压将输入的石墨原料成型成内部带有孔道和针孔相连通的石墨印章胚料，顶撑组件辅助成型模具进行石墨原料的成型并带动成型后的石墨胚料向外顶出，石墨印章胚料的底部在成型块作用下成型成传输坡道，传输坡道与各个孔道相连通，树脂颗粒输入经过传输坡道进入各个孔道内，旋转组件带动树脂颗粒做离心旋转运动并在通过加热使树脂颗粒熔融，熔融状态的树脂在孔道内通过针孔向外流出并均匀包裹在石墨印章胚料的外层，通过在石墨印章在成型时预先留出传输坡道、孔道和针孔，省去了添加氟化盐高温分解成孔道的步骤，简化了制备步骤，减少了生产成本，并且在不影响石墨印章本身的性能外能同时实现树脂对石墨印章胚料外层的均匀包裹。

针对上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种石墨印章制作一体化设备，包括回转装置，所述回转装置上转动设置有若干组成型机构，所述成型机构包括成型模具和顶撑组件，所述成型机构的转动路径上还设置有旋转组件；

所述成型模具包括设置在所述回转装置上的固定座和转动设置固定座上的成型筒，所述成型筒底部固定连接有若干个制孔杆，所述成型模具内还滑动设置有一对针排；

所述顶撑组件用于对成型模具的底部进行顶撑并在石墨成型时预制传输坡道，包括转动设置在所述固定座上的转动套，所述转动套内滑动设置有顶撑杆，所述顶撑杆的顶端面固定连接有顶撑盖，所述顶撑盖的下底面还固定设置有成型块；

所述旋转组件用于带动焙烧后的石墨印章进行离心旋转，树脂从传输坡道进入制孔杆预制的孔道内并通过针排预贯穿的针孔对石墨印章的外表进行包裹。

作为一种优选，所述成型筒内还滑动设置有一对树脂成型环，所述顶撑杆上设置有延伸杆与所述树脂成型环的底端面固定连接。

作为一种优选，所述顶撑杆的一侧还固定连接有导向环，所述导向环的上下内壁上均设置有滑轮，所述导向环的移动路径上还设置有相配合的导向轨道。

作为一种优选，所述导向轨道包括稳定段、翻转段和复位段。

作为一种优选，所述成型块的底端面还固定连接有树脂输入管道。

作为一种优选，所述旋转组件包括底座和设置在底座上的气缸a，所述气缸a的输出端用于推动转动电机在底座上滑动，所述树脂成型环的外壁上设置有限位凸条，所述转动电机的输出端固定连接有转动筒，所述转动筒的内壁上设置有与所述限位凸条相匹配的限位凹槽。

作为一种优选，所述底座的前侧还设置有在所述树脂成型环下方的加热枪。

作为一种优选，所述回转装置的回转路径上依次固定设置有与所述成型机构相配合的气缸b和气缸c，所述气缸b的输出端固定连接有锥形顶压块，所述气缸c的输出端固定连接有圆形顶压块。

作为又一种优选，所述针排回转路径上的两侧固定设置有气缸d和气缸e，所述气缸d和气缸e用于带动针排复位脱模，所述回转装置的下方还设置有支撑滑槽。

本发明的另一设计目的是提供一种石墨印章成型制作工艺，技术方案如下：

步骤一，一次成型工序，成型机构停止在一次成型工位处，石墨原料输入至所述成型筒内，成型筒上方的气缸b推动锥形顶压块下移对石墨原料进行一次成型顶压；

步骤二，二次成型工序，步骤一中所述成型机构继续移动并停止在二次成型工位处，石墨原料再次输入至成型筒内，成型筒上方的气缸c推动圆形顶压块下移对石墨原料进行二次整体成型顶压；

步骤三，针排脱模工序，步骤二中所述成型机构继续移动并停止在针排脱模工位处，气缸d和气缸e带动针排向外平移脱离成型筒内壁；

步骤四，顶撑翻转工序，步骤三中所述成型机构继续移动并停止在顶撑翻转工位处，导向轨道的翻转段引导成型机构向外翻转，同时顶撑杆在翻转段引导作用下将成型筒内的石墨印章向外顶出并由人工取出；

步骤五，石墨焙烧工序，步骤四中取出的石墨印章在焙烧室内进行焙烧，焙烧温度为400-500℃，焙烧时间为15-20分钟；

步骤六，旋转包裹工序，步骤五中焙烧完成的石墨印章再次放入翻倒的成型筒内，树枝颗粒通过树脂输入管道输入至石墨印章内，旋转组件的气缸a推动转动筒向树脂成型环靠近并完成卡合，转动电机带动树脂成型环和石墨印章进行旋转，树脂成型环下方的加热枪对树脂颗粒进行加热，熔融状态的树脂经过制孔杆预制的孔道内并通过针排预贯穿的针孔对石墨印章的外表进行离心旋转包裹。

本发明的有益效果：

1.本发明在石墨原料预制成型时，通过模具预留出传输坡道、孔道和针排，传输坡道与孔道、孔道与针排相互连通（如图6所示），树脂颗粒输入经过传输坡道进入各个孔道内，旋转组件带动树脂颗粒做离心旋转运动并在通过加热使树脂颗粒熔融，熔融状态的树脂在孔道内通过针孔向外流出并均匀包裹在石墨印章胚料的外层，省去了添加氟化盐高温分解成孔道的步骤，简化了制备步骤，减少了生产成本，并且在不影响石墨印章本身的性能外能同时实现树脂对石墨印章胚料外层的均匀包裹。

本发明石墨印章用于雕刻的底层胚料和上部手握部通过成型模具直接成型，省去了现有技术中底层胚料和手握部分两个步骤压制成型、使用两种不同成分原料的弊端，在石墨原料顶压压制成型时，通过锥形顶压块对石墨原料进行顶压，该设计使得石墨内部压的更紧实（如图7所示），提高了石墨印章的紧密度。

综上所述，该石墨印章制作一体化设备具有操作简便、制作石墨印章性能强度稳定等优点，尤其适用于石墨加工技术领域。

附图说明

为了更清楚的说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1为石墨印章制作一体化设备的结构示意图；

图2为石墨印章制作一体化设备的上视结构示意图；

图3为成型机构的结构示意图；

图4为成型机构的下视结构示意图；

图5为成型模具的剖视结构示意图；

图6为传输坡道、孔道和针孔的连通状态示意图；

图7为锥形顶压块的顶压状态示意图；

图8为石墨印章成型制作工艺的工艺流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地说明。

实施例一

如图1至图7所示，本发明实施例提供了一种石墨印章制作一体化设备，包括回转装置1，回转装置1上转动设置有若干组成型机构2，成型机构2包括成型模具3和顶撑组件4，成型机构2的转动路径上还设置有旋转组件5；

成型模具3包括设置在回转装置1上的固定座301和转动设置固定座301上的成型筒302，成型筒302底部固定连接有若干个制孔杆303，成型模具3内还滑动设置有一对针排304；

顶撑组件4用于对成型模具3的底部进行顶撑并在石墨成型时预制传输坡道，包括转动设置在固定座301上的转动套401，转动套401内滑动设置有顶撑杆402，顶撑杆402的顶端面固定连接有顶撑盖403，顶撑盖403的下底面还固定设置有成型块404；

旋转组件5用于带动焙烧后的石墨印章101进行离心旋转，树脂从传输坡道进入制孔杆303预制的孔道内并通过针排502预贯穿的针孔对石墨印章101的外表进行包裹。

在此，本发明在石墨原料预制成型时，通过模具预留出传输坡道、孔道和针排，传输坡道与孔道、孔道与针排相互连通（如图6所示），树脂颗粒输入经过传输坡道进入各个孔道内，旋转组件5带动树脂颗粒做离心旋转运动并在通过加热使树脂颗粒熔融，熔融状态的树脂在孔道内通过针孔向外流出并均匀包裹在石墨印章101胚料的外层，省去了添加氟化盐高温分解成孔道的步骤，简化了制备步骤，减少了生产成本，并且在不影响石墨印章本身的性能外能同时实现树脂对石墨印章101胚料外层的均匀包裹。

参照附图3和附图4，具体地，成型筒302内还滑动设置有一对树脂成型环305，顶撑杆402上设置有延伸杆405与树脂成型环305的底端面固定连接，顶撑杆402向外顶撑石墨印章101时，通过延伸杆405同步带动树脂成型环305向外移出，树脂成型环305用于限位配合树脂包裹成型。

参照附图1至附图4，具体地，顶撑杆402的一侧还固定连接有导向环406，导向环406的上下内壁上均设置有滑轮407，导向环406的移动路径上还设置有相配合的导向轨道408，导向环406上下内壁设置有与滑轮407，通过设置滑轮407实现导向环406在导向轨道408的顺利移动，减少移动时的摩擦力。

参照附图2，具体地，导向轨道408包括稳定段409、翻转段410和复位段411，稳定段409用于引导保持成型机构2处于竖直状态，翻转段410用于引导成型机构2进行向外的翻转，复位段411用于引导成型机构2进行复位至竖直状态。

参照附图3，具体地，成型块404的底端面还固定连接有树脂输入管道412，树脂输入管道412用于将树脂颗粒传输至石墨印章101胚料的内部。

参照附图1和附图2，具体地，旋转组件5包括底座501和设置在底座501上的气缸a502，气缸a502的输出端用于推动转动电机503在底座501上滑动，树脂成型环305的外壁上设置有限位凸条，转动电机503的输出端固定连接有转动筒504，转动筒504的内壁上设置有与限位凸条相匹配的限位凹槽，气缸a502推动转动筒504与树脂成型环305相卡合，并在转动电机503的转动下带动下实现离心旋转。

参照附图1，具体地，底座501的前侧还设置有在树脂成型环305下方的加热枪505，加热枪505用于旋转组件5带动石墨印章101旋转时，对内部的树脂颗粒进行加热熔融。

参照附图1和附图7，具体地，回转装置1的回转路径上依次固定设置有与成型机构2相配合的气缸b201和气缸c202，气缸b201的输出端固定连接有锥形顶压块203，气缸c202的输出端固定连接有圆形顶压块204，锥形顶压块203首先对成型筒302内的石墨原料进行压实压紧，圆形顶压块204对石墨原料进行整体的压制成型。

需要指出的是，本发明石墨印章101用于雕刻的底层胚料和上部手握部通过成型模具直接成型，省去了现有技术中底层胚料和手握部分两个步骤压制成型、使用两种不同成分原料的弊端，在石墨原料顶压压制成型时，通过锥形顶压块203对石墨原料进行顶压，该设计使得石墨内部压的更紧实（如图7所示），提高了石墨印章的紧密度。

参照附图1和附图2，具体地，针排502回转路径上的两侧固定设置有气缸d205和气缸e206，气缸d205和气缸e206用于带动针排304复位脱模，回转装置1的下方还设置有支撑滑槽102，通过设置支撑滑槽102能保证回转装置1在回转时的稳定支撑性。

本发明设备在工作时，石墨原料输入至成型筒302内，气缸b201推动锥形顶压块203对石墨原料进行第一次的顶压，随后气缸c202推动圆形顶压块204对一次顶压后的石墨原料进行二次顶压成型，成型后的石墨印章随后在气缸d205和气缸e206的作用下，带动针排304向外平移脱离成型筒302内壁，接着导向环406在导向轨道408翻转段410作用下，引导定型机构2向外翻转并同时通过顶撑杆402将石墨印章101和树脂成型环305同步顶出成型筒302，取出成型的石墨印章胚料转移至焙烧室内进行焙烧，并同时将焙烧后的石墨印章101再次放入向外翻转的成型机构2内，树脂颗粒通过树脂输入管道412输入至石墨印章101内部，树脂颗粒经过传输坡道进入各个孔道内，旋转组件5带动树脂颗粒做离心旋转运动并在通过加热枪505的加热使树脂颗粒熔融，熔融状态的树脂在孔道内通过针孔向外流出并在旋转过程中均匀包裹在石墨印章胚料的外层，树脂包裹固化完成后，引导环406在导向轨道408复位段411作用下复位至竖直状态，操作人员取出包裹后的石墨印章101进行统一收集，上述过程依次循环。

实施例二

如附图8所示，一种石墨印章成型制作工艺，包括以下生产步骤：

步骤一，一次成型工序，成型机构2停止在一次成型工位处，石墨原料输入至所述成型筒302内，成型筒302上方的气缸b201推动锥形顶压块203下移对石墨原料进行一次成型顶压；

步骤二，二次成型工序，步骤一中所述成型机构2继续移动并停止在二次成型工位处，石墨原料再次输入至成型筒302内，成型筒302上方的气缸c202推动圆形顶压块204下移对石墨原料进行二次整体成型顶压；

步骤三，针排脱模工序，步骤二中所述成型机构2继续移动并停止在针排脱模工位处，气缸d205和气缸e206带动针排304向外平移脱离成型筒302内壁；

步骤四，顶撑翻转工序，步骤三中所述成型机构2继续移动并停止在顶撑翻转工位处，导向轨道408的翻转段410引导成型机构2向外翻转，同时顶撑杆402在翻转段410引导作用下将成型筒302内的石墨印章101向外顶出并由人工取出；

步骤五，浸渍焙烧工序，步骤四中取出的石墨印章101在焙烧室内进行焙烧，焙烧温度为400-500℃，焙烧时间为15-20分钟；

步骤六，旋转包裹工序，步骤五中焙烧完成的石墨印章101再次放入翻倒的成型筒302内，树枝颗粒通过树脂输入管道412输入至石墨印章101内，旋转组件5的气缸a502推动转动筒504向树脂成型环305靠近并完成卡合，转动电机503带动树脂成型环305和石墨印章101进行旋转，树脂成型环305下方的加热枪505对树脂颗粒进行加热，熔融状态的树脂经过制孔杆303预制的孔道内并通过针排502预贯穿的针孔对石墨印章101的外表进行离心旋转包裹。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“前后”、“左右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或部件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对发明的限制。

当然在本技术方案中，本领域的技术人员应当理解的是，术语“一”应理解为“至少一个”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明的技术提示下可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。