專利名稱：多層組合型真空石材成型裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及石材及人造合成石成型裝置領域，具體是一種多層組合型真空石材成型裝置。
背景技術：
現(xiàn)行的作為建筑飾面用天然石材的生產(chǎn)工藝，是對裂隙較少的荒料用鋸切與研磨兩個主要工序制成板材，而對其碎石是進一步破碎后用攪拌與真空振動兩個主要工序成型，再經(jīng)鋸切與研磨工序制成合成板材。隨著甘肅敦煌玉、內(nèi)蒙芙蓉石和山西黑曜石的規(guī)模性開發(fā)，如何對這些高硬度與裂隙較嚴重的礦物進行轉(zhuǎn)化利用的問題，實際上對石材加工技術提出了挑戰(zhàn)，由此也可能形成一種稱之為“玉石建材”的產(chǎn)業(yè)。其中人造石英石是對樹脂基混合料，用內(nèi)置振動器的壓具，從上面進行以硬壓為特點的真空振動成型，其石材薄板是逐片成型的，且成型后的薄板再分別插入多層的加溫固化箱完成固化，這樣石材的逐片成型和固化分開進行，大大的降低了工作效率。而對于較大規(guī)格的石英砂料體的單片成型， 受工頻的激振頻率與振幅的限制，其產(chǎn)品的密實度指標很難達到2. 5g/cm3，并且其較多的設備環(huán)節(jié)使其操作繁瑣且造價過高。中國專利一種“玉石類碎石聚合板的生產(chǎn)方法”，申請?zhí)枮?01010538199. 5，采用碎板拼接再復合的工藝，以近似的原構聚合方法使其保持一定的塊度而有所利用，但其逐片的揉壓振動成型存在設備環(huán)節(jié)較多的問題，尤其是對拼接復合板必然存在的翹曲變形問題還未涉及。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有石材成型裝置存在的上述缺點，而提供了一種多層組合型真空石材成型裝置。本發(fā)明是通過以下技術方案實現(xiàn)的
一種多層組合型真空石材成型裝置，包括兩端設置密封門的真空箱、置于真空箱內(nèi)雙軌上的傳輸臺車和疊放于傳輸臺車上的模板，真空箱外頂上分別設有與真空箱內(nèi)部空間相通的抽氣管和放氣閥，真空箱頂上還固定有油缸(氣缸)，油缸或氣缸的塞桿朝下并伸入真空箱內(nèi)部，塞桿端部與位于真空箱內(nèi)的壓具鉸接，真空箱內(nèi)箱壁上還安裝有加熱器，其中， 所述的油缸(氣缸)的升降頻率為0. 02-2HZ ；所述的真空箱的底部設有支撐彈簧和2飛只振動器，振動器的振動頻率為50-300HZ ；所述的傳輸臺車上依次對齊疊放有至少兩塊設有邊框的模板，且各個模板之間的邊框上分別支撐有若干只壓縮彈簧。使用時，先將涂抹有膠液的裂隙石板或碎板及混合料排布在疊放于傳輸臺車上設邊框的各層模板內(nèi)，將傳輸臺車通過雙軌推入到真空箱內(nèi)，關閉真空箱上的密封門，此時通過真空箱頂部的抽氣管將真空箱內(nèi)抽制真空，并啟動真空箱頂部的油缸(氣缸)，油缸(氣缸)的塞桿帶動真空箱內(nèi)的壓具對疊放于臺傳輸臺車上的多層模板進行各層間隙距離在 O-IOOmm之間變化的上下重復壓縮振動，其振動頻率為0. 02_2Hz，壓具下降對模板進行壓縮時，其各層的縫隙距離將從上層開始閉合而逐漸向下延伸，壓具的上升過程中將使各模板由下而向上的增大縫隙距離；同時也啟動設于真空箱底部的振動器，振動器的振動頻率為50-300HZ，用振動器對真空箱及模板進行下部振動，與壓具的快速升降形成的振動配合， 將使各層模板內(nèi)的混合料受到兩個方向的沖擊力，并由壓具的升降控制使得這種雙面沖擊作用在各層間發(fā)生轉(zhuǎn)移；綜上所述，這樣振動器從真空箱下部產(chǎn)生的激振力與油缸(氣缸) 從真空箱上部產(chǎn)生的低頻激振力，并與模板間的壓縮彈簧、真空箱底部的支撐彈簧配合共同形成其振幅變化的振動過程，以促進各層模板內(nèi)的混合料致密，制造出的石材復合板板強度更高，同時放氣閥在釋放真空時的氣流動沖擊力也可使模板內(nèi)的混合料產(chǎn)生一定的致密作用，可重復進行2-5次的抽放真空的循環(huán)操作。激振過程完成后，就對真空箱內(nèi)進行加溫固化操作，在加溫固化過程中，可以將壓具降下以下壓各層模板，使各層模板間距接近于零，利用壓具的壓縮力阻止模板內(nèi)的石材復合板在固化中發(fā)生變形；加溫固化完成后，開啟密封門用傳輸臺車傳送出疊放的各模板，降溫后用起吊器將各模板進行逐塊的分離及剝離而完成石材的復合成型。進一步的，所述各個模板之間支撐的壓縮彈簧個數(shù)按某一層與下一層為1:1、或 1:1. 5、或1:2的比例配置，因為在模板層數(shù)較多的情況下，越往下的模板受到的壓力會越大，因此為保證各模板之間的距離基本保持一致，在模板間設置壓縮彈簧時，壓縮彈簧個數(shù)可以按從上往下依次增加的方式設置。其中，各模板間壓縮彈簧的支撐方式為在各個模板邊框的上表面開設若干個圓孔，并在模板邊框的下表面對應圓孔的位置固接有與圓孔相配合的圓柱，然后將壓縮彈簧裝配在相鄰的上下兩模板的邊框上的對應圓柱和圓孔內(nèi)。所述的真空箱內(nèi)雙軌間的底板為凸臺設置，凸臺高度低于傳輸臺車的高度；真空箱內(nèi)兩相對側(cè)壁上分別固定有短套筒，短套筒內(nèi)插設有垂直設置的拉桿，壓具的兩側(cè)邊上固接有導向套，拉桿穿插在壓具的導向套中，且導向套上方的拉桿上固定有卡位塊，拉桿底部還固接有提升卡塊。其中，拉桿可以在壓具進行上下壓縮過程中對壓具起平衡導向作用， 以防止壓具在運動過程中的傾斜或跑偏等問題；此外，當壓具向上收縮時，可以卡住固定于壓具導向套上方拉桿上的卡位塊，將拉桿連同固接在拉桿下部的提升卡塊向上提起，提升卡塊又會卡住并提起疊放于傳輸臺車上的模板，提起模板后就可以將傳輸臺車退出真空箱，然后再下降壓具，通過拉桿及提升卡塊將模板下降并放在真空箱內(nèi)雙軌間的凸臺上，這樣就避免了真空箱在振動時，傳輸臺車也在真空箱內(nèi)跟著振動，保護了傳輸臺車不被振壞。所述的每個模板的邊框上在同一位置開設有相同的孔，孔內(nèi)至上而下插設有定位立柱，在壓具上正對定位立柱上方的位置處開設有直徑大于定位立柱直徑的孔。在模板被壓具壓縮時，定位立柱可以對模板起定位導向作用，防止模板在被壓具擠壓時出現(xiàn)跑偏問題。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明采用多塊模板的逐層疊放方式，并用壓縮彈簧分別進行彈性支撐，還用壓具控制其縫隙距離的彈性組合結(jié)構，可利用模板之間的距離進行抽真空與加溫，還用其模板及邊框接近于相互接觸時的壓縮力促進其混合料的致密，同時用其擠壓力防止固化后期的翹曲變形；在壓具的升降中帶動各模板之間的縫隙距離相應變化，并隨著下部的振動與模板之間壓縮彈簧、真空箱底部的支撐彈簧的固有振動頻率形成的綜合振動過程中，將使某一層形成其上面與下面同時進行沖擊并逐漸轉(zhuǎn)移的條件，從而以適中的壓縮力與雙重激振力達到較好的致密效果；用真空、加溫和下部振動三種作用方法能夠較好地完成膠液對裂隙板材的滲透并用其附設的加溫器具同時完成其固化過程，避免了滲膠后再傳輸至固化箱所帶來的繁瑣而簡化了生產(chǎn)線的結(jié)構。本發(fā)明具有多張復合板成型與多片裂隙板材綜合加工的功能，還具有限制復合板固化中翹曲變形的功能，以疊放與彈性支撐的特點簡化了成型生產(chǎn)線的結(jié)構，適用于硅質(zhì)玉、黑曜石、瑪瑙和芙蓉石等晶體礦物的綜合性加工，并有變廢為寶的效果。


圖1為本發(fā)明裝置的結(jié)構示意圖。圖中1-真空箱、2-傳輸臺車、3-模板、4-凸臺、5-抽氣管、6-放氣閥、7-油缸或氣缸、8-塞桿、9-壓具、10-加熱器、11-支撐彈簧、12-振動器、13-壓縮彈簧、14-短套筒、 15-拉桿、16-卡位塊、17-提升卡塊、18-定位立柱。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖以及實施例對本發(fā)明裝置作進一步的描述，需要說明的是實施例是說明性的，并不對本發(fā)明裝置做任何限定。如圖1所示，一種多層組合型真空石材成型裝置，包括兩端設置密封門4的真空箱 1、置于真空箱1內(nèi)雙軌上的傳輸臺車2和疊放于傳輸臺車2上的模板3，真空箱1外頂上分別設有與真空箱1內(nèi)部空間相通的抽氣管5和放氣閥6，真空箱1頂上還固定有油缸或氣缸7，油缸或氣缸7的塞桿8朝下并伸入真空箱1內(nèi)部，塞桿8端部與位于真空箱1內(nèi)的壓具9鉸接，真空箱1內(nèi)箱壁上還安裝有加熱器10，其中，所述的油缸或氣缸7的升降頻率為0. 02-2Hz ；所述的真空箱1的底部設有支撐彈簧11和2飛只振動器12，振動器12的振動頻率為50-300HZ ；所述的傳輸臺車2上依次對齊疊放有至少兩塊設有邊框的模板3，且各個模板3之間的邊框上分別支撐有若干只壓縮彈簧13。在具體的實施時，所述各個模板3之間設置的壓縮彈簧13個數(shù)按某一層與下一層為1:1、或1:1. 5、或1:2的比例配置，因為在模板3層數(shù)較多的情況下，越往下的模板3受到上層模板3的壓力就越大，因此為保證各模板3之間的距離基本保持一致，在模板3間設置壓縮彈簧13時，壓縮彈簧13個數(shù)可以按從上往下依次遞增的方式設置。其中，各模板3 間壓縮彈簧13的支撐方式為在各個模板3邊框的上表面開設若干個圓孔，并在模板3邊框的下表面對應圓孔的位置固接有與圓孔相配合的圓柱，然后將壓縮彈簧13裝配在相鄰的上下兩模板3的邊框上的對應圓柱和圓孔內(nèi)。所述的真空箱1內(nèi)的雙軌間的底板為凸臺4設置，凸臺4高度低于傳輸臺車2的高度；真空箱1內(nèi)兩相對側(cè)壁上分別固定有短套筒14，短套筒14內(nèi)插設有垂直設置的拉桿 15，壓具9的兩側(cè)邊上固接有導向套，拉桿15穿插在壓具9的導向套中，且導向套上方的拉桿15上固定有卡位塊16，拉桿15底部還固接有提升卡塊17。拉桿15 —方面是為壓具9 起平衡導向作用，另一方面是通過壓具9的上升，帶動拉桿15底部固接提升卡塊17上升， 從而托起傳輸臺車2上疊放的模板3，令傳輸臺車2可以退出真空箱1，保護傳輸臺車2不被真空箱1振動而損壞。所述的每個模板3的邊框上在同一位置開設有相同的孔，孔內(nèi)至上而下插設有定位立柱18，在壓具9上正對定位立柱18上方的位置處開設有直徑大于定位立柱18直徑的孔。定位立柱18是對各層模板3起平衡導向的作用。
實施例1
采用IOmm厚度的碳鋼板制作帶邊框的8塊模板3，邊框厚度為24mm，兩者的邊緣對齊且點焊成整體，其邊框之內(nèi)的模板3規(guī)格為M9*129cm ；在邊框上表面沿其長度方向的中線上分別鉆出直徑為38mm，深度為30mm的若干個圓孔，并在其模板下表面對應圓孔位置焊裝直徑為16_圓柱，形成上下兩模板3的圓柱與圓孔可插入配合的結(jié)構，然后將長度H。為 80mm,剛度K為130N/mm的壓縮彈簧13裝配在相鄰的上下兩模板3對應的圓柱和圓孔內(nèi)， 以最上層的第一塊模板3與第二塊模板3之間的縫隙開始，依次往下選擇壓縮彈簧13的個數(shù)為4、8、16、32、64、128、256，使得各層模板3之間的縫隙距離分別保持在30_40mm之間； 用兩只油缸7裝設于真空箱1頂部的中線上，其穿通真空箱1頂部的塞桿8與其兩邊設置拉桿15的壓具9聯(lián)結(jié)，油缸7活塞行程為600mm ；振動器12用3. 7KW振動電機6臺，分兩排同軸裝設并逆向運轉(zhuǎn)；加熱器10采用電熱元件，按IOmin使箱內(nèi)溫度達到100°C配置；在緊鄰邊框處的模板3鋪設四條高出?？蚋叨葹?-3mm的方形膠條，并在模板3底面上鋪放一層4-5mm厚度的膠板及紙板。本例復合板成型的工藝方法按照中國專利“玉石類碎石聚合板的生產(chǎn)方法”，申請?zhí)枮?01010538199. 5實施。在抽制真空后，降下壓具9，并以IHz的升降頻率在IOmin內(nèi)重復動作，同時啟動振動器12進行頻率為300Hz振動，使振動與壓縮配合的復合板成型；在不飽和樹脂用量為9%的基體料與拼接碎板完成成型后，用加熱器10以95°C的溫度進行加溫固化，加溫至25min時，降下壓具9使各層間模板3的縫隙距離接近于零；加溫時間達到 50min后，升起壓具9再經(jīng)釋放真空、開啟密封門，送出各模板3并在常溫下進行60min的后固化，逐片分離成型的復合板與模板3及定厚研磨工序完成其加工過程。實施例2
本例的模板3共用3塊，模框的高度為35cm、寬度為3cm，模框底部同模板3為螺栓緊固結(jié)構；壓縮彈簧13長度為15cm，安裝方式同實施例1，三塊模板之間的壓縮彈簧個數(shù)從上到下為分別為12和18，使得三層模板之間的縫隙距離保持在IOOmm左右；在真空箱1的下部裝設2只振動器12，以其相互間隔60°電角度進行通流控制而產(chǎn)生50Hz的頻率。本例采用甘肅瓜州的敦煌玉與內(nèi)蒙的芙蓉石進行密切疊壘的荒料體的成型，其石料粒徑為2-15cm ；作為填充縫隙用的混合料是用質(zhì)量比為10%的樹脂，22%的氫氧化鋁粉和 I-IOmm粒徑的透明性石粒共同混合成稠黏狀的料體；在35cm高度的模框中分兩層進行石塊排布，兩層的上面鋪放混合料，但上層混合料以堆狀放置而不對其完全填充，使得真空抽制力能夠延伸到下層；在真空下與下部進行振動的過程中用壓具9以2Hz的升降頻率進行其3塊模板3與兩層壓縮彈性13的彈性壓縮，其后期用0. IHz的上部振動頻率進行振動及壓縮；經(jīng)室溫固化的荒料體用圓盤鋸進行鋸切，其后續(xù)工序同實施例1相同。其板材由其密切疊壘與填充料的半透明性達到較好的仿玉效果及變廢為寶的效果。實施例3
基本與實施例1相同，不同之處是模板3共用6塊，且每塊模板之間的壓縮彈簧個數(shù)都為8個，壓縮彈簧13安裝方式同實施例1 ；壓具9壓住最上層的模板3，并以0. 02Hz的較低頻率進行升降壓縮；真空箱底部安設的振動器12為4只液壓激振器，激振器的塞桿穿過真空箱1的底板后頂至最下層模板3的兩側(cè)，對模板3進行振動頻率為150Hz的振動。本例是用瑪瑙與水晶鋸切出且開裂的碎板進行其縫隙寬度為l_3mm的密切拼接，基體是用20%質(zhì)量比的聚酯樹脂 液與氫氧化鋁粉及水晶砂?；旌铣傻酿盍?，制成其表層是藝術性拼接的硅質(zhì)玉薄板，基體及其硅質(zhì)玉縫隙是聚酯液復合成的透光板。實施例4
本例用于雖有一定裂隙但未斷裂的石材進行真空滲膠的強化處理，以原構聚合的方式保持其天然石材的屬性。真空滲膠的工藝方法是對鋸切出的10-20mm厚度的存在微小裂隙但未斷開的毛板，逐片排布于5塊模板3的邊框之中，各模板3之間仍用壓縮彈簧13分別進行彈性支撐，各層模板3之間的壓縮彈簧13的個數(shù)都為6個，安裝方式同實施例1 ；用環(huán)氧樹脂及助劑混合的液體對其一個表面或兩個表面進行噴涂或涂刮的處理，其樹脂液厚度為0. I-Imm用傳輸臺車2傳送模板3至真空箱中1，再用拉桿15托起模板3后退出臺車 2而后降下模板3，將模板3放于真空箱1底部的凸臺4上；用加熱器10對疊放的模板3及薄板進行35-55°C的前期加溫而排除其中的水汽；用接近于-0. IMPa的真空度進行真空抽制，并在壓具9壓住最上層模板3進行升降頻率為0. 02Hz的壓縮時，啟動振動器12進行 l-3min的振動，振動頻率為200Hz ；用加熱器10的80_95°C的溫度進行40-55min時間的加溫固化，并在加溫期間進行2-4次的釋放——抽制真空的循環(huán)操作。從而用較高的真空抽拉力形成深層次的膠液滲透。實施例5
本發(fā)明裝置還可以用于成型薄板在加溫固化時可防止復合板翹曲變形，具體工藝是 將放有成型薄板的3塊模板3逐層疊放于傳輸臺車2上，其間仍用壓縮彈簧13分別進行彈性支撐，壓縮彈簧13的個數(shù)從上到下分別為6個和12個，安裝方式同實施例1 ；關閉密封門之后，用加熱器10進行85-100°C的加溫，從室溫升高至85°C的時間為IOmin ；在25-40min 的加溫后，用油缸7帶動壓具9對疊放的模板3進行壓縮，其間可間隔l-2min進行2_4次頻率為0. 02Hz的升起、降下的循環(huán)操作，最后保持壓緊狀態(tài)；降溫后，開啟密封門，送出傳輸臺車2及模板3，既完成拼接復合板或人造石英石板的加溫固化過程。
權利要求
1.一種多層組合型真空石材成型裝置，包括兩端設置密封門的真空箱(1)、置于真空箱(1)內(nèi)雙軌上的傳輸臺車(2)和疊放于傳輸臺車(2)上的模板(3)，真空箱(1)外頂上分別設有與真空箱(1)內(nèi)部空間相通的抽氣管(5)和放氣閥(6)，真空箱(1)頂上還固定有油缸或氣缸(7)，油缸或氣缸(7)的塞桿(8)朝下并伸入真空箱(1)內(nèi)部，塞桿(8)端部與位于真空箱(1)內(nèi)的壓具(9)鉸接，真空箱(1)內(nèi)箱壁上還安裝有加熱器(10)，其特征在于所述的油缸或氣缸(7)的升降頻率為0. 02-2Hz ；所述的真空箱(1)的底部設有支撐彈簧(11) 和2飛只振動器(12)，振動器(12)的振動頻率為50-300HZ ；所述的傳輸臺車(2)上依次對齊疊放有至少兩塊設有邊框的模板(3)，且各個模板(3)之間的邊框上分別支撐有若干只壓縮彈簧(13)。
2.根據(jù)權利要求1所述的多層組合型真空石材成型裝置，其特征在于所述各個模板 (3)之間設置的壓縮彈簧(13)個數(shù)按某一層與下一層為1:1、或1:1. 5、或1:2的比例配置。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的多層組合型真空石材成型裝置，其特征在于在各個模板(3)邊框的上表面開設若干個圓孔，并在邊框的下表面對應圓孔的位置固接有與圓孔相配合的圓柱，然后將壓縮彈簧(13)裝配在相鄰的上下兩模板(3)邊框上的對應圓柱和圓孔內(nèi)。
4.根據(jù)權利要求1或2所述的多層組合型真空石材成型裝置，其特征在于所述的真空箱(1)內(nèi)的雙軌間的底板為凸臺(4)設置，凸臺(4)高度低于傳輸臺車(2)的高度；真空箱 (1)內(nèi)兩相對側(cè)壁上分別固定有短套筒(14)，短套筒(14)內(nèi)插設有垂直設置的拉桿(15)， 壓具(9)的兩側(cè)邊上固接有導向套，拉桿(15)穿插在壓具(9)的導向套中，且導向套上方的拉桿(15)上固定有卡位塊(16)，拉桿(15)底部還固接有提升卡塊(17)。
5.根據(jù)權利要求3所述的多層組合型真空石材成型裝置，其特征在于所述的真空箱 (1)內(nèi)的雙軌間的底板為凸臺(4)設置，凸臺(4)高度低于傳輸臺車(2)的高度；真空箱(1) 內(nèi)兩相對側(cè)壁上分別固定有短套筒(14)，短套筒(14)內(nèi)插設有垂直設置的拉桿(15)，壓具 (9)的兩側(cè)邊上固接有導向套，拉桿(15)穿插在壓具(9)的導向套中，且導向套上方的拉桿 (15)上固定有卡位塊(16)，拉桿(15)底部還固接有提升卡塊(17)。
6.根據(jù)權利要求1或2所述的多層組合型真空石材成型裝置，其特征在于所述的每個模板(3)的邊框上在同一位置開設有相同的孔，孔內(nèi)至上而下插設有定位立柱(18)，在壓具(9)上正對定位立柱(18)上方的位置處開設有直徑大于定位立柱(18)直徑的孔。
7.根據(jù)權利要求3所述的多層組合型真空石材成型裝置，其特征在于所述的每個模板(3)的邊框上在同一位置開設有相同的孔，孔內(nèi)至上而下插設有定位立柱(18)，在壓具 (9)上正對定位立柱(18)上方的位置處開設有直徑大于定位立柱(18)直徑的孔。
8.根據(jù)權利要求4所述的多層組合型真空石材成型裝置，其特征在于所述的每個模板(3)的邊框上在同一位置開設有相同的孔，孔內(nèi)至上而下插設有定位立柱(18)，在壓具 (9)上正對定位立柱(18)上方的位置處開設有直徑大于定位立柱(18)直徑的孔。
9.根據(jù)權利要求5所述的多層組合型真空石材成型裝置，其特征在于所述的每個模板(3)的邊框上在同一位置開設有相同的孔，孔內(nèi)至上而下插設有定位立柱(18)，在壓具 (9)上正對定位立柱(18)上方的位置處開設有直徑大于定位立柱(18)直徑的孔。
全文摘要
本發(fā)明為一種多層組合型真空石材成型裝置，解決了現(xiàn)有石材成型裝置只能逐片成型且另外固化，還有成型的復合板不密實、易翹曲變形等問題。該裝置在真空箱頂部安裝有帶壓具的油缸或氣缸，底部安裝有支撐彈簧和2~6只頻率為50-300Hz的振動器，真空箱內(nèi)還設有多層對其疊放設置的模板，且每層模板之間都設有若干只壓縮彈簧。振動器從下部產(chǎn)生的激振力與油缸從真空箱上部產(chǎn)生的低頻激振力，并與模板間的壓縮彈簧、真空箱底部的支撐彈簧配合共同形成其振幅變化的振動過程，且成型與固化一體進行，提高了工作效率，限制了復合板固化中翹曲變形的問題。本發(fā)明適用于硅質(zhì)玉等礦物的真空滲膠與拼接復合板的成型。
文檔編號B28D1/00GK102343627SQ201110315988
公開日2012年2月8日 申請日期2011年10月18日 優(yōu)先權日2011年10月18日
發(fā)明者劉建平, 劉濤, 張赟 申請人:劉建平