CN111037713A - 一种水密封陶瓷锅的加工方法 - Google Patents
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Abstract
一种水密封陶瓷锅的加工方法，包括下述步骤：（1）调制好陶瓷坯料后，通过滚压成型制成陶瓷锅坯体；（2）将滚头移出陶瓷锅坯体的腔体，然后沿平行于旋转台的轴线的方向，向下进给成型刀具，使成型刀具到达与陶瓷锅坯体顶部开口边沿的上表面对应的位置；随后模型及其中的陶瓷锅坯体在旋转台的带动下旋转，同时成型刀具逐渐向下插入陶瓷锅坯体顶部开口边沿中，切削去多余的陶瓷坯料，形成环形凹槽；完成环形凹槽的切削成型后，使成型刀具脱离环形凹槽；（3）脱模；（4）修坯、磨坯；（5）清洗；（6）上釉；（7）烧制。本发明的加工方法能够方便高效地在陶瓷锅顶部开口边沿的上表面上加工出环形凹槽，生产效率高，且加工精度较高。
Description
技术领域
本发明涉及陶瓷制品制造技术领域，具体涉及一种水密封陶瓷锅的加工方法。
背景技术
陶瓷的成型有多种加工形式，如拉胚、注浆、滚压、冲压等，其中滚压尤其普遍。陶瓷滚压成型由模具决定陶瓷外侧形状，而滚头决定陶瓷内侧形状。
水密封陶瓷锅包括陶瓷锅体，陶瓷锅体顶部开口边沿的上表面设有环形凹槽，该环形凹槽作为储水槽，烹调食物时，盖上锅盖后，锅盖边缘处在该环形凹槽中。烹调过程中，该环形凹槽中可储存水，将锅盖边缘淹没，从而将锅盖边缘与环形凹槽之间的间隙密封，形成水密封的效果，既可减少陶瓷锅体内食物的营养损失，又可减少热量损失。
然而，上述水密封陶瓷锅的环形凹槽形状通常是U形槽（横截面呈U形），采用滚压加工工艺等传统加工工艺无法直接做出来，因此，目前大多由人工进行该环形凹槽的成型，生产效率较低，且一致性较差，难以确保水密封陶瓷锅产品的质量。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种水密封陶瓷锅的加工方法，采用这种加工方法能够方便高效地在陶瓷锅顶部开口边沿的上表面上加工出环形凹槽，生产效率高，且加工精度较高，有利于确保水密封陶瓷锅的质量。采用的技术方案如下：
一种水密封陶瓷锅的加工方法，其特征在于包括下述步骤：
（1）调制好陶瓷坯料后，通过滚压成型制成陶瓷锅坯体；
进行滚压成型时，盛放陶瓷坯料的模型固定在旋转台上，并使模型的轴线与旋转台的轴线重合，模型在旋转台的带动下旋转；同时，滚头绕自己轴线旋转，将模型中的陶瓷坯料压制成陶瓷锅坯体；
（2）将滚头移出陶瓷锅坯体的腔体，然后沿平行于旋转台的轴线的方向，向下进给成型刀具，使成型刀具到达与陶瓷锅坯体顶部开口边沿的上表面对应的位置，所述成型刀具具有切削刀刃；随后模型及其中的陶瓷锅坯体在旋转台的带动下旋转，同时成型刀具逐渐向下插入陶瓷锅坯体顶部开口边沿中，其切削刀刃切削去多余的陶瓷坯料，逐渐形成环形凹槽；在成型刀具下降至目标位置后，再使模型及其中的陶瓷锅坯体旋转至少一周，即可完成环形凹槽的切削成型；
完成环形凹槽的切削成型后，使成型刀具上升并脱离环形凹槽，并使旋转台停止转动；
（3）脱模
将模型及陶瓷锅坯体从旋转台上取下，待陶瓷锅坯体干燥后，拆卸下模型；
（4）修坯、磨坯
将陶瓷锅坯体上多余的边角修掉，并打磨光滑；
（5）清洗
用清水洗去陶瓷锅坯体上的尘土；
（6）上釉
在陶瓷锅坯体表面涂覆上一层釉层；
（7）烧制
将陶瓷锅坯体烧结，制得水密封陶瓷锅。
上述步骤（1）中的滚压成型为常规陶瓷成型工艺，成型时，盛放陶瓷坯料的模型和滚头分别绕自己轴线以一定速度同方向旋转，滚头一面旋转一面逐渐靠近盛放陶瓷坯料的模型，并对坯泥进行“滚”和“压”而成型。滚压成型可分阳模滚压和阴模滚压，本发明优选阴模滚压。模型内腔的形状及尺寸、滚头外表面的形状及尺寸，根据所需水密封陶瓷锅的形状要求设计。
步骤（1）所用的陶瓷坯料可采用常规的用于制作陶瓷锅的陶瓷坯料。陶瓷坯料一般由粘土、石英、长石和熔块等组成。常见的陶瓷坯料有：1、长石质瓷坯料；2、绢云母质瓷坯料；3、骨质瓷坯料；4、镁质瓷坯料；5、陶器坯料；6、其它坯料：如锂质瓷坯料和堇青石质坯料。
上述步骤（2）中，成型刀具的切削刀刃的形状及尺寸，根据所需环形凹槽的横截面形状及尺寸设计。成型刀具下降至目标位置时，切削刀刃整体与陶瓷锅坯体顶部开口边沿接触到，切削去多余的陶瓷坯料后即形成所需的环形凹槽。
优选方案中，上述成型刀具由厚0.5-1mm、宽5-15mm的不锈钢板按照所需的形状弯折而成，其一侧具有切削刀刃，且其中间部位具有排屑口。排屑口由弯折的不锈钢板围成。切削成型时由成型刀具在陶瓷锅坯体上切削下来的陶瓷坯料从排屑口排出，在离心力作用下沿切向排至陶瓷锅坯体外侧。
步骤（1）完成滚压之后，制成的陶瓷锅坯体还含有一定的水份，没有干燥，比较松软，此时进行环形凹槽的切削成型加工，容易顺利切削去多余的陶瓷坯料，但由于陶瓷锅坯体比较松软，容易出现变形，因此步骤（2）利用模型对陶瓷锅坯体进行支撑，能够避免在切削成型加工过程中陶瓷锅坯体出现变形。
一种优选方案中，上述成型刀具安装在成型刀具升降机构上；成型刀具升降机构包括基座、操作手柄和限位螺钉，基座设于旋转台一侧，操作手柄一端与基座顶部铰接，基座底部设有上下走向的螺孔，限位螺钉安装在该螺孔中，限位螺钉处在操作手柄的正下方，成型刀具固定安装在操作手柄中部；基座上设有能够对操作手柄施加作用力，使操作手柄具有向上摆动趋势的复位弹簧。需要进给成型刀具时，向下按压操作手柄，使操作手柄向下摆动，带动成型刀具下降；当操作手柄接触到限位螺钉时，成型刀具下降至目标位置。完成切削成型后，释放操作手柄，操作手柄在复位弹簧的作用下向上摆动，成型刀具抬升。可根据成型刀具下降时所需达到的目标位置，调节限位螺钉旋入螺孔的深度，从而调节限位螺钉顶端的高度位置。
另一种优选方案中，上述成型刀具安装在成型刀具升降机构上；成型刀具升降机构包括支架、升降导轨、升降滑块、升降电机和升降螺杆，支架设于旋转台一侧，升降导轨固定安装在支架上并且与旋转台的轴线相互平行，升降滑块安装在升降导轨上并且与升降导轨滑动配合，升降螺杆可转动安装在支架上并且与升降导轨相互平行，升降电机固定安装在支架上，升降电机的动力输出轴与升降螺杆传动连接，升降滑块上设有与升降螺杆啮合的螺孔；成型刀具安装在升降滑块上。上述升降电机的动力输出轴转动时，升降螺杆旋转，带动升降滑块及成型刀具升降。上述升降电机可采用步进方式或连续方式带动升降螺杆旋转，相应的，成型刀具步进式进给或连续进给。成型刀具按步进式进给时，每步进给量为1-2毫米。成型刀具连续进给时，进给速率为1-2毫米/秒。
上述步骤（2）中，旋转台的转速通常为900-1500转/分钟。
上述步骤（6）中，上釉的方法可以是：采用浸涂方式，将陶瓷锅坯体浸没釉材中，待陶瓷锅坯体的表面各部位都沾上釉材后，提起陶瓷锅坯体，使多余的釉材滴回；或通过喷涂方式在陶瓷锅坯体的表面形成一层光滑的釉材。釉材可以带有颜色的，也可以是无色透明的。
步骤（7）烧结所需的最高温度通常为1200℃至1400℃之间；根据陶瓷坯料的不同，烧制时间4小时至12小时之间。
本发明的加工方法能够方便高效地在陶瓷锅顶部开口边沿的上表面上加工出环形凹槽，提高生产的自动化程度，生产效率高，且加工精度较高，有利于确保水密封陶瓷锅的质量，使水密封陶瓷锅的广泛应用成为可能。
附图说明
图1是滚压成型后制成陶瓷锅坯体的示意图；
图2是进给成型刀具的示意图；
图3是完成环形凹槽的切削成型后陶瓷锅坯体的示意图；
图4是本发明优选实施例中用于控制成型刀具升降的成型刀具升降机构的结构示意图；
图5是本发明另一种用于控制成型刀具升降的成型刀具升降机构的结构示意图。
具体实施方式
本实施例中，水密封陶瓷锅的加工方法包括下述步骤：
（1）调制好陶瓷坯料后，通过滚压成型制成陶瓷锅坯体；
进行滚压成型时，盛放陶瓷坯料的模型1固定在旋转台2上，并使模型1的轴线与旋转台2的轴线重合，模型1在旋转台2的带动下旋转；同时，滚头绕自己轴线旋转，将模型1中的陶瓷坯料压制成陶瓷锅坯体3；
（2）将滚头移出陶瓷锅坯体3的腔体，然后沿平行于旋转台2的轴线的方向，向下进给成型刀具4（参考图2），使成型刀具4到达与陶瓷锅坯体3顶部开口边沿的上表面对应的位置（成型刀具4到达与陶瓷锅坯体3顶部开口边沿某一部分的正上方），所述成型刀具4具有切削刀刃；随后模型1及其中的陶瓷锅坯体3在旋转台2的带动下旋转，同时成型刀具4逐渐向下插入陶瓷锅坯体3顶部开口边沿中，其切削刀刃切削去多余的陶瓷坯料，逐渐形成环形凹槽5；在成型刀具4下降至目标位置后，再使模型1及其中的陶瓷锅坯体3旋转至少一周（通常旋转多周），即可完成环形凹槽5的切削成型（参考图3）；
完成环形凹槽5的切削成型后，使成型刀具4上升并脱离环形凹槽5，并使旋转台2停止转动；
（3）脱模
将模型1及陶瓷锅坯体3从旋转台上取下，待陶瓷锅坯体3干燥后，拆卸下模型1；
（4）修坯、磨坯
将陶瓷锅坯体3上多余的边角修掉，并打磨光滑；
（5）清洗
用清水洗去陶瓷锅坯体3上的尘土；
（6）上釉
在陶瓷锅坯体3表面涂覆上一层釉层；
（7）烧制
将陶瓷锅坯体3烧结，制得水密封陶瓷锅。
步骤（1）所用的陶瓷坯料可采用常规的用于制作陶瓷锅的陶瓷坯料，例如：1、长石质瓷坯料；或2、绢云母质瓷坯料；或3、骨质瓷坯料；或4、镁质瓷坯料；或5、陶器坯料；或6、其它坯料：如锂质瓷坯料和堇青石质坯料。步骤（1）中的滚压成型采用常规陶瓷成型工艺和设备。
步骤（2）中，成型刀具的切削刀刃的形状及尺寸，根据所需环形凹槽的横截面形状及尺寸设计。参考图4和图5，本实施例中，成型刀具4由厚0.5-1mm、宽5-15mm的不锈钢板按照所需的形状弯折而成，其一侧具有切削刀刃，且其中间部位具有排屑口19（排屑口19由弯折的不锈钢板围成）。切削成型时由成型刀具在陶瓷锅坯体上切削下来的陶瓷坯料从排屑口排出，在离心力作用下沿切向排至陶瓷锅坯体外侧。
步骤（2）中，旋转台的转速通常为900-1500转/分钟。
步骤（6）中，上釉的方法可以是：采用浸涂方式，将陶瓷锅坯体浸没釉材中，待陶瓷锅坯体的表面各部位都沾上釉材后，提起陶瓷锅坯体，使多余的釉材滴回；或通过喷涂方式在陶瓷锅坯体的表面形成一层光滑的釉材。釉材可以带有颜色的，也可以是无色透明的。
步骤（7）烧结所需的最高温度通常为1200℃至1400℃之间；根据陶瓷坯料的不同，烧制时间4小时至12小时之间。
以上步骤（4）-（7）都可采用常规工艺和设备，在此不作进一步的详细说明。
参考图4，本实施例中，成型刀具4安装在成型刀具升降机构上；成型刀具升降机构包括基座6、操作手柄7和限位螺钉8，基座6设于旋转台2一侧，操作手柄7一端与基座6顶部铰接（铰接处设有销轴18），基座6底部设有上下走向的螺孔9，限位螺钉8安装在该螺孔9中，限位螺钉8处在操作手柄7的正下方，成型刀具4固定安装在操作手柄7中部；基座6上设有能够对操作手柄7施加作用力，使操作手柄7具有向上摆动趋势的复位弹簧10（复位弹簧10可采用扭力弹簧，扭力弹簧套接在销轴18上，其两个扭力臂分别与操作手柄7下侧、基座6顶部接触）。需要进给成型刀具4时，向下按压操作手柄7，使操作手柄7向下摆动，带动成型刀具4下降；当操作手柄7接触到限位螺钉8时，成型刀具4下降至目标位置。完成切削成型后，释放操作手柄7，操作手柄7在复位弹簧10的作用下向上摆动，成型刀具4抬升。可根据成型刀具4下降时所需达到的目标位置，调节限位螺钉8旋入螺孔9的深度，从而调节限位螺钉8顶端的高度位置。
其他实施方式中，也可采用下述结构控制成型刀具的升降：参考图5，成型刀具安装在成型刀具升降机构上；成型刀具升降机构包括支架11、升降导轨12、升降滑块13、升降电机14和升降螺杆15，支架11设于旋转台2一侧，升降导轨12固定安装在支架11上并且与旋转台2的轴线相互平行，升降滑块13安装在升降导轨12上并且与升降导轨12滑动配合，升降螺杆15可转动安装在支架11上并且与升降导轨12相互平行，升降电机14固定安装在支架11上，升降电机14的动力输出轴与升降螺杆15传动连接（升降电机14的动力输出轴可通过联轴器16与升降螺杆15连接），升降滑块13上设有与升降螺杆15啮合的螺孔17；成型刀具4安装在升降滑块13上。升降电机14的动力输出轴转动时，升降螺杆15旋转，带动升降滑块13及成型刀具4升降。上述升降电机可采用步进方式或连续方式带动升降螺杆旋转，相应的，成型刀具步进式进给或连续进给。成型刀具按步进式进给时，每步进给量为1-2毫米。成型刀具连续进给时，进给速率为1-2毫米/秒。
Claims (7)
1.一种水密封陶瓷锅的加工方法，其特征在于包括下述步骤：
（1）调制好陶瓷坯料后，通过滚压成型制成陶瓷锅坯体；
进行滚压成型时，盛放陶瓷坯料的模型固定在旋转台上，并使模型的轴线与旋转台的轴线重合，模型在旋转台的带动下旋转；同时，滚头绕自己轴线旋转，将模型中的陶瓷坯料压制成陶瓷锅坯体；
（2）将滚头移出陶瓷锅坯体的腔体，然后沿平行于旋转台的轴线的方向，向下进给成型刀具，使成型刀具到达与陶瓷锅坯体顶部开口边沿的上表面对应的位置，所述成型刀具具有切削刀刃；随后模型及其中的陶瓷锅坯体在旋转台的带动下旋转，同时成型刀具逐渐向下插入陶瓷锅坯体顶部开口边沿中，其切削刀刃切削去多余的陶瓷坯料，逐渐形成环形凹槽；在成型刀具下降至目标位置后，再使模型及其中的陶瓷锅坯体旋转至少一周，即可完成环形凹槽的切削成型；
完成环形凹槽的切削成型后，使成型刀具上升并脱离环形凹槽，并使旋转台停止转动；
（3）脱模
将模型及陶瓷锅坯体从旋转台上取下，待陶瓷锅坯体干燥后，拆卸下模型；
（4）修坯、磨坯
将陶瓷锅坯体上多余的边角修掉，并打磨光滑；
（5）清洗
用清水洗去陶瓷锅坯体上的尘土；
（6）上釉
在陶瓷锅坯体表面涂覆上一层釉层；
（7）烧制
将陶瓷锅坯体烧结，制得水密封陶瓷锅。
2.根据权利要求1所述的水密封陶瓷锅的加工方法，其特征是：步骤（2）中，成型刀具的切削刀刃的形状及尺寸，根据所需环形凹槽的横截面形状及尺寸设计。
3.根据权利要求2所述的水密封陶瓷锅的加工方法，其特征是：所述成型刀具由厚0.5-1mm、宽5-15mm的不锈钢板按照所需的形状弯折而成，其一侧具有切削刀刃，且其中间部位具有排屑口。
4.根据权利要求1-3任一项所述的水密封陶瓷锅的加工方法，其特征是：所述成型刀具安装在成型刀具升降机构上；成型刀具升降机构包括基座、操作手柄和限位螺钉，基座设于旋转台一侧，操作手柄一端与基座顶部铰接，基座底部设有上下走向的螺孔，限位螺钉安装在该螺孔中，限位螺钉处在操作手柄的正下方，成型刀具固定安装在操作手柄中部；基座上设有能够对操作手柄施加作用力，使操作手柄具有向上摆动趋势的复位弹簧。
5.根据权利要求1-3任一项所述的水密封陶瓷锅的加工方法，其特征是：所述成型刀具安装在成型刀具升降机构上；成型刀具升降机构包括支架、升降导轨、升降滑块、升降电机和升降螺杆，支架设于旋转台一侧，升降导轨固定安装在支架上并且与旋转台的轴线相互平行，升降滑块安装在升降导轨上并且与升降导轨滑动配合，升降螺杆可转动安装在支架上并且与升降导轨相互平行，升降电机固定安装在支架上，升降电机的动力输出轴与升降螺杆传动连接，升降滑块上设有与升降螺杆啮合的螺孔；成型刀具安装在升降滑块上；升降电机的动力输出轴转动时，升降螺杆旋转，带动升降滑块及成型刀具升降。
6.根据权利要求5所述的水密封陶瓷锅的加工方法，其特征是：所述升降电机采用步进方式或连续方式带动升降螺杆旋转，相应的，成型刀具步进式进给或连续进给；成型刀具按步进式进给时，每步进给量为1-2毫米；成型刀具连续进给时，进给速率为1-2毫米/秒。
7.根据权利要求1-3任一项所述的水密封陶瓷锅的加工方法，其特征是：步骤（2）中，旋转台的转速为900-1500转/分钟。
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