專利名稱：沖壓結合切削成型制備瓶頭的方法
技術領域：
本發明涉及一種陶瓷酒瓶制備方法，特別涉及一種沖壓結合切削成型制備瓶頭的方法。
背景技術：
陶瓷酒瓶作為包裝容器正越來越廣泛地被采用。陶瓷酒瓶的優點明顯，尤其是用于白酒類包裝，有利于酒的老熟，使酒更醇厚柔香。一般陶瓷酒瓶主要由硅酸鹽礦物原料經加工、成型、干燥、上釉、燒制而成。陶瓷酒瓶作為包裝容器，對瓶頭尺寸的精度要求較高。現有技術在制作陶瓷酒瓶的過程中，為了使瓶頭變形小，通常采用分體成型，再進行整體裝接，具體為瓶頭采用實心注漿成型或滾壓成型或塑壓成型，瓶身采用空心注漿成型或其他方法成型，然后采用坯料 與水混合的粘接劑將成型的瓶頭坯與瓶身坯進行裝接。經上述方法所成型的瓶頭均為濕坯，即陶瓷原料在成型為瓶頭坯之后含水率仍然較高，需要通過成型后的干燥來完成最終的形狀和結構，而后續的干燥過程，容易造成瓶頭坯本身形狀的變形，對于微小結構變化就會影響密封效果的陶瓷酒瓶來說，產品的合格率大大降低。目前在現有技術指出使用變形小的方法制備陶瓷瓶頭的方法中，還沒有尋找到最適合的方法。

發明內容
本發明是在現有技術指出使用變形小的方法制備陶瓷瓶瓶頭的基礎上，發明立足于篩選出最適合的方法，即沖壓結合切削成型制備陶瓷瓶頭的方法。本發明是通過以下的技術方案實現的一種陶瓷酒瓶的制備工藝方法，是通過以下的步驟實現的(I)瓶頭坯成型將陶瓷瓶頭坯料漿進行噴霧干燥造粒，同時根據瓶頭形狀設計制作便于快速沖壓成型的模具，將噴霧干燥得到的瓶頭坯料顆粒采用模具進行沖壓成型，得到瓶頭干毛坯；對瓶頭干毛坯進行切削加工，將因設計快速沖壓成型的模具而與瓶頭形狀不符合的多余部分精確地切削掉；(2)瓶身坯成型采用注漿成型或其他方法成型瓶身坯，再加工瓶身坯用于與瓶頭坯進行裝接部位的尺寸；(3)裝接成型在成型后的瓶頭坯和瓶身坯的裝接部位涂粘接漿料，將瓶頭干坯的裝接部位嵌入瓶身干、濕坯體裝接部位。再經過干燥、修坯、上釉，最后燒制成陶瓷酒瓶。所述步驟(I)中陶瓷瓶頭坯料漿中含有I 6%的糊精，坯料漿的細度為小于250目，坯料漿濃度為40 55° Be (波美度)，這種坯料漿噴霧干燥造粒后，形成的顆粒不易散碎。所述步驟(I)中噴霧干燥造粒塔進風濕度為220 360°C，出風溫度為90 130°C。噴霧干燥造粒坯料含水率小于3%，噴霧干燥造粒的顆粒范圍為40 250目，這種坯料具有較好的流動性，沖壓成型時延展性好，可得到致密、結構均勻、強度好的瓶頭坯。所述步驟(I)中根據瓶頭形狀設計制作便于快速沖壓成型的模具是由上沖和上沖座、下沖和下沖座、中模和芯棒六個部件組成的。適應快速沖壓的特點體現在中模的設計上。首先根據陶瓷瓶頭的形狀特征，將瓶頭外形設計成類似圓柱形，再按此形狀設計中模。模具的芯棒控制了瓶頭的內徑尺寸，中模控制了瓶頭外形的幾個關鍵尺寸。中模的設計，使模具的制作十分方便，并為瓶頭坯沖壓成型的機械化、自動化生產創造了有利條件，沖壓成型后瓶頭坯增加的多余部分由后續的切削加工精確地切削掉。所述步驟(I)中沖壓成型的最大壓制力為小于200KN。本發明經過一系列試驗，將壓制力控制在20 200KN范圍內沖壓成型瓶頭坯，不僅坯體強度好，而且有利于后續的機械切削加工，燒成收縮小，瓶頭不變形。壓制力低于20KN，切削加工時瓶頭坯易破損；超過200KN,切削加工時刀具磨損快，不利于對瓶頭坯尺寸的精確控制。所述步驟(I)中對瓶頭干毛坯進行切削加工時，切削機工位轉速為大于3000轉/分，并且使切削刀的切削刃相對于工位的旋轉軸線傾斜設置，使切削加工的瓶頭坯更光潔，尺寸更精確。所述步驟(3)中，瓶身濕坯的坯體含水率為10 23%之間。本發明采用現有的注漿成型或者其他適用于瓶身成型的方法來制備瓶身坯，成型后坯體為濕坯，經過對瓶身坯用于與瓶頭坯進行裝接部位尺寸的加工后，在瓶身坯裝接成型時，控制其含水率為10 23 %，含水率在本范圍中是最優的與瓶頭干坯配合，并且有效的利用后續干燥瓶身收縮的過程來使裝接更牢固。所述步驟(3)中的粘接漿料是由坯料、煅燒坯料、釉料、陶瓷粘接劑和水配制而成，其配方是還料25 50 %，煅燒坯料5 25 %，釉料30 70 %，陶瓷粘接劑2 10 %，
水適量。本發明的有益效果為I、本發明采用原料噴霧干燥造粒、鋼模沖壓結合機械切削加工相結合制作陶瓷瓶頭坯，能夠實現機械化、自動化生產，大幅度提高勞動生產率。2、本發明在瓶頭進行瓶頭坯沖壓成型時，已進行了干燥(噴霧干燥造粒)，使得瓶頭坯的含水率小于3%，在機械切削過程中不變形，無干燥收縮，燒成收縮小，在現有技術指出使用變形小的方法制備陶瓷瓶瓶頭的眾多方法中，本發明方法為最適合的方法。3、本發明燒制的陶瓷酒瓶，瓶頭線條挺括，精確度高，其尺寸波動控制在±0. 15mm，完全能夠滿足各種包裝精確封口、防偽的技術要求，使陶瓷酒瓶得到更廣泛的使用。


圖I是鋼模沖壓成型的瓶頭干毛坯結構2是注漿成型的含有工藝漿口的瓶身濕坯結構3是采用刀具對瓶頭進行切削加工后的瓶頭坯結構4是采用釤管加工完成的瓶身濕坯結構圖 圖5是瓶頭與瓶身裝接之后的整體效果圖
具體實施例方式實施例I按照以下描述的不同方法制備瓶頭坯，比較不同瓶頭制作方法導致的最終產品的結果。
方法I :沖壓結合切削成型采用便于快速沖壓成型的鋼模沖壓成型瓶頭干毛坯(如圖I)。鋼模沖壓成型對成型原料有一定的要求。本發明中的原料是將陶瓷漿料噴霧干燥造粒后，再進行鋼模沖壓成型。沖壓結合切削成型的參數為先將瓶頭坯料加工成坯料漿，坯料漿中含有I 6%的糊精，坯料漿細度為小于250目，濃度為40 55° Be (婆美度)；再經過噴霧干燥造粒，噴霧干燥造粒塔的進風溫度為220 360°C，出風溫度為90 130°C，保證了顆粒坯料的含水率小于3%，顆粒范圍為40 250目；沖壓成型的壓制力為20 200KN ;再采用精確尺寸刀具對瓶頭干毛坯進行切削加工，具體為將因設計快速沖壓成型的模具而與瓶頭形狀不符的多余部分精確地切削掉(如圖3)，即將圖I中不用于與瓶蓋配合和與瓶身裝接配合的部分切削掉，切削機工位轉速為大于3000轉/分。方法2 :實心注漿成型采用精確尺寸的石膏模型實心注漿成型瓶頭坯。實心注漿的參數為注漿坯料漿含水率為28 33%，細度為0. I 0.5% (250目篩余)濃度為55 65° Be。注漿成型的瓶頭坯再采用手工修坯。方法3 :滾壓成型采用精確尺寸的石膏模型滾壓成型瓶頭坯。滾壓成型的參數為滾壓機主軸轉速為700 900轉/分，滾頭轉速為500 700轉/分，坯料泥含水率為18 23%。滾壓成型的瓶頭坯再采用刀具修坯，即將不用于與瓶蓋配合的部分切削掉。采用刀具修坯時，瓶頭坯含水率為15 20%。方法4 :塑壓成型采用精確尺寸的鋼模塑壓成型瓶頭坯。塑壓成型的參數為塑壓成型坯料的含水率為15 20%，塑壓成型最大壓制力為小于50KN。塑壓成型的瓶頭坯再采用刀具修坯，即將不用于與瓶蓋配合的部分切削掉。按照以下方法制備瓶身坯，并將瓶頭坯和瓶身坯連接。采用注漿成型方法成型瓶身坯(如圖2)，注漿成型為現有技術，從圖2中可以看出，脫模后的瓶身坯含有工藝漿口，需要采用精確尺寸的釤管來去除工藝漿口，并且切削出與瓶頭干坯配合的尺寸(如圖4)，在瓶身坯最終裝接成型時，控制其含水率為10 23%，含水率在本范圍內是最優的與瓶頭干坯配合，可有效的利用后續干燥瓶身坯收縮的過程來使裝接更牢固，精確度更高。在成型后的瓶頭干坯和瓶身濕坯的裝接部位涂粘接漿料，將瓶頭的裝接部位嵌入瓶身濕坯裝接部位，裝接成完整的陶瓷酒瓶坯體(如圖5)。其中粘接漿料是由坯料、煅燒坯料、釉料、陶瓷粘接劑和水配制而成，其配方是坯料25 50%，煅燒坯料5 25%，釉料30 70%，陶瓷粘接劑2 10%，水適量。實心注漿成型、滾壓成型和塑壓成型的瓶頭坯均為濕坯，在與瓶身坯裝接成型時，瓶頭坯和瓶身坯均為濕坯。將幾種方法獲得的陶瓷酒瓶坯進行燒成，考察燒成后的結果。結果參見表I。表I不同瓶頭成型方法的陶瓷酒瓶燒成結果
權利要求
1.一種沖壓結合切削成型制備瓶頭的方法，其特征在于所述工藝包括以下步驟 (1)瓶頭坯成型將陶瓷瓶頭坯料漿進行噴霧干燥造粒，同時根據瓶頭形狀設計制作便于快速沖壓成型的模具，將噴霧干燥得到的瓶頭坯料顆粒采用模具進行沖壓成型，得到瓶頭干毛坯；對瓶頭干毛坯進行切削加工，將因設計快速沖壓成型的模具而與瓶頭形狀不符的多余部分精確地切削掉； (2)瓶身坯成型采用注漿成型或其他方法成型瓶身坯，再加工瓶身坯用于與瓶頭坯進行裝接部位的尺寸； (3)裝接成型在成型后的瓶頭坯和瓶身坯的裝接部位涂粘接漿料，將瓶頭干坯的裝接部位嵌入瓶身干、濕坯體裝接部位。
2.如權利要求I所述的一種沖壓結合切削成型制備瓶頭的方法，其特征在于所述步驟(I)中陶瓷瓶頭坯料漿中含有1-6%的糊精，坯料漿細度小于250目，坯料漿濃度為40-55。 Be。
3.如權利要求I所述的一種沖壓結合切削成型制備瓶頭的方法，其特征在于所述步驟(I)中噴霧干燥塔進風濕度為220-360°C，出風濕度為90-130°C ;噴霧干燥造粒坯料含水率小于3% ;噴霧干燥造粒的顆粒范圍為40-250目。
4.如權利要求I所述的一種沖壓結合切削成型制備瓶頭的方法，其特征在于所述步驟(I)中沖壓成型的最大壓制力為小于200KN。
5.如權利要求I所述的一種沖壓結合切削成型制備瓶頭的方法，其特征在于所述步驟(I)中沖壓成型的壓制力為20-200KN。
6.如權利要求I所述的一種沖壓結合切削成型制備瓶頭的方法，其特征在于所述步驟(I)中對瓶頭干毛坯進行切削加工時，切削機工位轉速大于3000轉/分。
7.如權利要求I所述的一種沖壓結合切削成型制備瓶頭的方法，其特征在于所述步驟(3)中裝接成型時瓶身濕坯的坯體含水率為10-23%之間。
8.如權利要求I所述的一種沖壓結合切削成型制備瓶頭的方法，其特征在于所述步驟(3)中粘接漿料是由坯料、煅燒坯料、釉料、陶瓷粘接劑和水配制而成，其配方是坯料25-50 %，煅燒坯料5-25 %，釉料30-70 %，陶瓷粘接劑2_10 %，余量為水。
全文摘要
本發明公開了一種沖壓結合切削成型制備瓶頭的方法燒制陶瓷酒瓶，是以下步驟實現的將陶瓷瓶頭坯料漿先進行噴霧干燥造粒，同時根據瓶頭形狀設計制作模具，將噴霧干燥得到的瓶頭坯料顆粒采用模具進行沖壓成型得瓶頭干毛坯；對瓶頭干毛坯進行切削加工，將快速沖壓成型的模具而與瓶頭形狀不符的多余部分精確地切削掉；瓶身采用注漿成型或其他方法成型，再加工瓶身坯；采用粘接漿料將瓶頭干坯與瓶身干坯或濕坯進行粘接。本發明立足于篩選出最適合的方法即沖壓結合切削成型的方法制備陶瓷酒瓶瓶頭。瓶頭尺寸精確度高，與機械加工的瓶蓋的精確度完全一致。同時本發明陶瓷瓶頭的制備方法能夠實現機械化、自動化生產，大幅度提高勞動生產率和產品合格率。
文檔編號B28B3/00GK102615699SQ20121004873
公開日2012年8月1日 申請日期2012年2月28日 優先權日2012年2月28日
發明者談志堅, 談珂 申請人:宜興市金魚陶瓷有限公司