一种石墨印章制作方法 |
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| 申请号 | CN202011061352.X | 申请日 | 2020-09-30 | 公开(公告)号 | CN112142468B | 公开(公告)日 | 2022-05-10 |
| 申请人 | 中钢新型材料股份有限公司; | 发明人 | 黄岱; 林丽辉; 田斌; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及 石墨 印章加工技术领域，具体为一种石墨印章制作方法，包括一次加料、一次压制、二次加料、翻转、二次压制、出料、浸渍、 焙烧 、 石墨化 处理及 树脂 包覆，通过在一次加料与一次压制步骤中，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，之后利用二次加料与二次压制步骤，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，解决石墨印章粉状颗粒物脱离的技术问题。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种石墨印章制作方法，其特征在于，包括以下步骤： |
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| 说明书全文 | 一种石墨印章制作方法技术领域[0001] 本发明涉及石墨印章加工技术领域，具体为一种石墨印章制作方法。 背景技术[0002] 石墨是碳的一种同素异形体，为灰黑色，不透明固体，密度为2.25克每立方厘米，熔点为3652℃，沸点4827℃。化学性质稳定，耐腐蚀，同酸、碱等药剂不易发生反应。687℃时 在氧气中燃烧生成二氧化碳。可被强氧化剂如浓硝酸、高锰酸钾等氧化。可用作抗磨剂、润 滑剂，高纯度石墨用作原子反应堆中的中子减速剂，还可用于制造坩埚、电极、电刷、干电 池、石墨纤维、换热器、冷却器、电弧炉、弧光灯、铅笔的笔芯等。 [0003] 而在石墨运用于制作石墨印章时，由于石墨的特性，石墨印章的表面不经过处理，长时间使用后会出现粉状的颗粒物质脱落情况，因此，需要对石墨印章的表面进行处理，避 免粉状的颗粒物质脱落，目前采用的方式是在石墨印章的表面涂抹树脂材料进行包裹，但 是长时间使用后，树脂材料也会从石墨印章的表面老化脱落。 [0004] 在专利申请号为CN201510116004.0的中国专利中，公开了本发明公开了一种硅化石墨制品的加工工艺，1石墨毛坯基体先通过粗加工、精加工得到表面光洁的石墨毛坯，预 留加工余量0.05～0.5mm；2采用真空气相沉积反应法对石墨毛坯进行石墨硅化处理，在其 表面形成带有碳化硅层的硅化石墨粗品；3将第2步得到的硅化石墨粗品浸泡于熔融氢氧化 钠中除去其中的游离硅；4最后再依次经过水洗、干燥、机械加工即可得到需要的硅化石墨 制品。本发明采用气相沉积反应法对精加工的石墨表面进行硅碳化处理，石墨毛坯表面光 洁，有利于硅的均匀渗透，在后机械加工时对表面形成的碳化硅层破坏小；预留加工余量 小，容易后机械加工，硅化石墨制品的精度容易控制，成品率高于98％。 [0005] 虽然，上述专利中公开的技术方案公开了一种硅化石墨制品的加工工艺，但是该方案并无法适用于石墨印章的加工。 发明内容[0006] 针对以上问题，本发明提供了一种石墨印章制作方法，通过在一次加料与一次压制步骤中，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，之后利 用二次加料与二次压制步骤，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，使树脂牢牢的吸附在石墨印章上，解决石 墨印章粉状颗粒物脱离的技术问题。 [0007] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案： [0008] 一种石墨印章制作方法，包括以下步骤： [0009] 步骤一、一次加料，初始时，成型装置位于第一加料仓的下方的第一加料工位处，所述第一加料仓向所述成型装置上的成型腔内加入石墨原料； [0010] 步骤二、一次压制，完成加料后转盘旋转，带动该成型装置转移到位于所述第一加料工位后侧的压制工位处，位于所述压制工位上方的第一压制装置的下压，对所述成型腔 内的原料进行挤压，使石墨原料形成致密的用于雕刻的底层印章坯料； [0011] 步骤三、二次加料，完成压制后，所述成型装置随所述转盘旋转至位于所述压制工位后侧的第二加料工位处，位于所述第二加料工位上方的第二加料仓向所述成型腔内注入 含氟化盐的石墨原料，覆盖在所述步骤二中成型的底层印章坯料上； [0012] 步骤四、翻转，完成加料后所述转盘旋转，带动所述成型装置转移到至位于所述第二加料工位后侧的翻转工位处，安装于所述成型装置上的成型筒上的翻转机构启动，带动 安装于该翻转机构上的旋转机构及伸缩机构翻转，覆盖在所述成型筒顶部的开口上； [0013] 步骤五、二次压制，完成翻转后，所述转盘旋转，将所述成型装置转移至位于所述翻转工位后侧的成型工位的过程中，所述旋转机构启动旋转，带动所述伸缩机构向所述成 型筒内伸长，插入所述成型筒内的石墨原料中形成料道，同步的，安装于所述伸缩机构上的 压板对所述成型筒内的石墨原料进行二次的挤压，使所述成型筒内的原料成型为石墨印章 坯料； [0014] 步骤六、出料，完成二次压制后，所述转盘旋转，带动所述成型装置转移到位于所述成型工位后侧的出料工位处，转移过程中，旋转机构启动反转，带动伸缩机构回缩，之后， 所述翻转机构启动，带动旋转机构及伸缩机构翻转复位，紧接着，由抬升机构启动，带动底 板向上抬升，将成型筒内的石墨印章坯料从成型筒内抬升输出； [0015] 步骤七、浸渍，输出的所述石墨印章坯料转移至浸渍室内进行浸渍处理； [0017] 步骤九、石墨化处理，完成焙烧处理后的所述石墨印章坯料转移至石墨化炉内进行石墨化处理； [0018] 步骤十、树脂包覆，完成石墨化处理的所述石墨印章坯料自石墨化炉内移出，在该石墨印章坯料上的料道内填入树脂颗粒后，转移到加热炉内进行加热，该加热炉的炉腔与 所述石墨印章坯料成仿形设置，且所述石墨印章坯料加热过程中，匀速自转。 [0019] 作为改进，所述第一加料工位、压制工位、第二加料工位、翻转工位、成型工位及出料工位沿所述转盘绕其旋转方向等距设置于该转盘的周向上。 [0020] 作为改进，所述步骤一中，所述第一加料仓的石墨原料为焦炭和粘结剂的搅拌混捏后的混合物，焦炭为石油焦、沥青焦、中间相炭微球或冶金焦中的一种或多种，粘结剂为 煤沥青、石油沥青、人造树脂或糖溶液中的一种或多种。 [0021] 作为改进，所述步骤三中，所述第二加料仓的含氟化盐的石墨原料由所述第一加料仓内石墨原料的成分基础上混合氟化盐颗粒得到。 [0022] 作为改进，所述步骤六中，所述抬升机构包括： [0026] 抬升齿条，所述抬升齿条设置于所述成型工位及所述出料工位之间，其与所述齿轮配合带动所述丝杆螺母旋转，使所述底板抬升； [0027] 下降齿条，所述下降齿条设置于所述出料工位及所述第一加料工位之间，其与所述齿轮配合带动所述丝杆螺母反转，使所述底板下降复位。 [0028] 作为改进，所述第一压制装置包括： [0030] 压制板，所述压制板水平安装于所述压制气缸的推送端上，其横截面形状与所述成型腔的横截面形状成仿形设置。 [0031] 作为改进，所述步骤四中，所述翻转机构包括： [0032] 翻转板，所述翻转板长度方向的一端与所述成型筒的顶部铰接，其另一端自由翻转摆动设置； [0033] 连接板，所述连接板垂直设置于所述翻转板上，其靠近所述翻转板的铰接端部，且其上设置有腰形槽； [0034] 滚轮，所述滚轮卡合于所述腰形槽内，其在所述腰形槽内自由转动； [0035] 连接臂，所述连接臂的一端与所述滚轮转动连接； [0036] 导向轮，所述导向轮相对于所述滚轮水平转动安装于所述连接臂的另一端部； [0037] 导向盘，所述导向盘同轴固定设置于所述转盘的上方，其边沿处设置有供所述导向轮滚动的导向槽，所述导向槽包括设置于所述出料工位与所述翻转工位之间的第一弧形 段及设置于所述翻转工位与所述成型工位之间的第二弧形段；以及 [0038] 支撑臂，所述支撑臂安装于所述转盘上，其顶部与所述连接臂滑动套设。 [0039] 作为改进，所述成型筒的顶部设置有与所述翻转板自由翻转摆动的端部卡合的卡合槽。 [0040] 作为改进，所述步骤四与步骤五中，所述旋转机构包括： [0041] 旋转螺母，所述旋转螺母转动安装于所述翻转板长度方向的中部； [0042] 旋转丝杆，垂直安装于所述翻转板上，其与所述旋转螺母对应配合设置，且其设置于所述伸缩机构的端部与该伸缩机构固定连接设置； [0043] 从动皮带轮，所述从动皮带轮同轴套设于所述旋转螺母的外部，其与所述旋转螺母同步旋转； [0044] 主动皮带轮，所述主动皮带轮转动安装于所述翻转板自由翻转摆动的端部，其与所述从动皮带轮之间绕设有传动皮带； [0045] 旋转齿轮，所述旋转齿轮同轴套设于所述主动皮带轮外，其与所述主动皮带轮同步旋转； [0046] 第一齿条，所述第一齿条设置于所述翻转工位与所述成型工位之间，其与所述旋转齿轮对应配合，驱动所述旋转螺母旋转，使所述旋转丝杆向所述成型腔的底部伸长；以及 [0047] 第二齿条，所述第二齿条设置于所述成型工位处，其与所述旋转齿轮对应配合，驱动所述旋转螺母反转，使所述旋转丝杆脱离所述成型腔。 [0048] 作为改进，所述步骤四与步骤五中，所述伸缩机构包括： [0049] 伸缩筒，所述伸缩筒包括首尾衔接，且滑动伸缩套设的若干节筒管，沿该伸缩筒的轴向方向，位于顶部的所述筒管与所述翻转板固定连接，位于底部的所述筒管与所述旋转 丝杆固定连接，所述旋转丝杆伸缩带动所述伸缩筒同步伸缩；以及 [0050] 压板，所述压板与靠近所述翻转板的第二节的所述筒管固定连接，其与所述成型腔的横截面呈仿形设置。 [0051] 本发明的有益效果在于： [0052] (1)本发明通过在一次加料与一次压制步骤中，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，之后利用二次加料与二次压制步骤，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，使树脂牢牢的吸附在石墨印章上，解决石墨印章粉状颗粒物脱离的技术问题； [0053] (2)本发明通过利用在转盘上设置多个工位，使每个工位上的成型装置都在进行相应的石墨印章的成型工作，且成型装置在每个工位之间的切换衔接紧密，自动化程度高， 加工效率高； [0054] (3)本发明在步骤六中，通过转盘的旋转，配合抬升机构的设置，使得底板在成型工位转移至出料工位的过程中逐步的抬升，将位于成型筒内的石墨印章坯料从成型筒内顶 出之后进行出料； [0055] (4)本发明通过在步骤五中，通过转盘旋转的过程中，控制翻转机构启动，使旋转机构和伸缩机构可以自动的覆盖成型筒的顶部开口，且通过转盘的旋转，能启动旋转机构， 带动伸缩机构进行伸缩，使伸缩机构插入到成型筒内，在石墨印章坯料上形成料道，并且在 伸缩机构进行伸缩的过程中，压板同步下压，对成型筒内的石墨原料混合物进行挤压成型； [0056] (5)本发明在步骤五中，通过旋转机构带动伸缩机构进行伸缩，使压板下压的过程中，可以通过旋转机构上的旋转丝杆和旋转螺母的配合，将下压的压板进行锁定，使压板保 持下压的力度，对成型筒内的石墨原料混合物进行保压处理。 [0058] 图1为本发明工艺流程示意图； [0059] 图2为本发明立体结构示意图； [0060] 图3为本发明俯视结构示意图一； [0061] 图4为本发明俯视结构示意图二； [0062] 图5为本发明第二齿条立体结构示意图； [0063] 图6为本发明成型装置立体结构示意图； [0064] 图7为本发明第二压制装置立体结构示意图； [0065] 图8为本发明第二压制装置局部结构示意图； [0066] 图9为本发明导向盘立体结构示意图； [0067] 图10为本发明成型装置剖视结构示意图； [0068] 图11为本发明俯视结构示意图三； [0069] 图12为本发明伸缩机构剖视结构示意图； [0070] 图13为本发明筒管剖视结构示意图； [0071] 图14为本发明第一压制装置立体结构示意图。 具体实施方式[0072] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于 本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例，都属于本发明保护的范围。 [0073] 在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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元件必须具有特定的方位、以特 定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。 [0074] 此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者 隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上， 除非另有明确具体的限定。 [0075] 实施例1： [0076] 如图1所示，一种石墨印章制作方法，包括以下步骤： [0077] 步骤一、一次加料，初始时，成型装置3位于第一加料仓11的下方的第一加料工位21处，所述第一加料仓11向所述成型装置3上的成型腔30内加入石墨原料； [0078] 步骤二、一次压制，完成加料后转盘2旋转，带动该成型装置3转移到位于所述第一加料工位21后侧的压制工位22处，位于所述压制工位22上方的第一压制装置4的下压，对所 述成型腔30内的原料进行挤压，使石墨原料形成致密的用于雕刻的底层印章坯料； [0079] 步骤三、二次加料，完成压制后，所述成型装置3随所述转盘2旋转至位于所述压制工位22后侧的第二加料工位23处，位于所述第二加料工位23上方的第二加料仓12向所述成 型腔30内注入含氟化盐的石墨原料，覆盖在所述步骤二中成型的底层印章坯料上； [0080] 步骤四、翻转，完成加料后所述转盘2旋转，带动所述成型装置3转移到至位于所述第二加料工位23后侧的翻转工位24处，安装于所述成型装置3上的成型筒32上的翻转机构 51启动，带动安装于该翻转机构51上的旋转机构52及伸缩机构53翻转，覆盖在所述成型筒 32顶部的开口上； [0081] 步骤五、二次压制，完成翻转后，所述转盘2旋转，将所述成型装置3转移至位于所述翻转工位24后侧的成型工位25的过程中，所述旋转机构52启动旋转，带动所述伸缩机构 53向所述成型筒32内伸长，插入所述成型筒32内的石墨原料中形成料道101，同步的，安装 于所述伸缩机构53上的压板533对所述成型筒32内的石墨原料进行二次的挤压，使所述成 型筒32内的原料成型为石墨印章坯料10； [0082] 步骤六、出料，完成二次压制后，所述转盘2旋转，带动所述成型装置3转移到位于所述成型工位25后侧的出料工位26处，转移过程中，旋转机构52启动反转，带动伸缩机构53 回缩，之后，所述翻转机构51启动，带动旋转机构52及伸缩机构53翻转复位，紧接着，由抬升 机构33启动，带动底板31向上抬升，将成型筒32内的石墨印章坯料10从成型筒32内抬升输 出； [0084] 步骤八、焙烧，完成浸渍处理后的所述石墨印章坯料10转移至焙烧炉内进行加热焙烧处理，焙烧最高温度范围为800‑1100℃，升温速率为1‑5℃/小时，炉内温差为50‑100 ℃,浸渍与焙烧步骤是为了加强底层印章坯料与石墨印章坯料10的连接性，形成一体； [0085] 步骤九、石墨化处理，完成焙烧处理后的所述石墨印章坯料10转移至石墨化炉内进行石墨化处理，当炉芯温度达到1800～1900℃时通入氮气，继续升温到1900～2000℃时， 停止通氮气通入，当炉芯温度达到2200～2400℃时石墨产品中的氟化盐分解产生氟气，石 墨印章坯料10上形成各种细微的孔道； [0086] 步骤十、树脂包覆，完成石墨化处理的所述石墨印章坯料10自石墨化炉内移出，在该石墨印章坯料10上的料道101内填入树脂颗粒后，转移到加热炉内进行加热，该加热炉的 炉腔与所述石墨印章坯料10成仿形设置，且所述石墨印章坯料10加热过程中，匀速自转，熔 化的树脂液滴沿孔道通过离心力向外扩散，在遇到炉腔后受炉腔的限制包裹在石墨印章坯 料10的外部，待冷却后在石墨印章坯料10的表面形成保护层，需要强调是，在放置石墨印章 坯料10进入加热炉时，设置有料道的一端朝上放置设置。 [0087] 其中，所述第一加料工位21、压制工位22、第二加料工位23、翻转工位24、成型工位25及出料工位26沿所述转盘2绕其旋转方向等距设置于该转盘2的周向上。 [0088] 需要说明的是，所述步骤一中，所述第一加料仓11的石墨原料为焦炭和粘结剂的搅拌混捏后的混合物，焦炭为石油焦、沥青焦、中间相炭微球或冶金焦中的一种或多种，粘 结剂为煤沥青、石油沥青、人造树脂或糖溶液中的一种或多种。 [0089] 进一步说明的是，所述步骤三中，所述第二加料仓12的含氟化盐的石墨原料由所述第一加料仓11内石墨原料的成分基础上混合氟化盐颗粒得到。 [0090] 此外，优选的，所述步骤六中，所述抬升机构33包括： [0091] 丝杆331，所述丝杆331竖直连接设置于所述底板31的下方； [0092] 齿轮332，所述齿轮332转动安装于所述成型筒32的底部； [0093] 丝杆螺母333，所述丝杆螺母333嵌设于所述齿轮332的中心位置处，其与所述丝杆331对应配合； [0094] 抬升齿条334，所述抬升齿条334设置于所述成型工位25及所述出料工位26之间，其与所述齿轮332配合带动所述丝杆螺母333旋转，使所述底板31抬升； [0095] 下降齿条335，所述下降齿条335设置于所述出料工位26及所述第一加料工位21之间，其与所述齿轮332配合带动所述丝杆螺母333反转，使所述底板31下降复位。 [0096] 进一步优选的，所述步骤二中，所述第一压制装置4包括： [0097] 压制气缸41，所述压制气缸41竖直安装设置，其向下推送；以及 [0098] 压制板42，所述压制板42水平安装于所述压制气缸41的推送端上，其横截面形状与所述成型腔30的横截面形状成仿形设置。 [0099] 所述步骤四中，所述翻转机构51包括： [0100] 翻转板511，所述翻转板511长度方向的一端与所述成型筒32的顶部铰接，其另一端自由翻转摆动设置； [0101] 连接板512，所述连接板512垂直设置于所述翻转板511上，其靠近所述翻转板511的铰接端部，且其上设置有腰形槽513； [0102] 滚轮514，所述滚轮514卡合于所述腰形槽513内，其在所述腰形槽513内自由转动； [0103] 连接臂515，所述连接臂515的一端与所述滚轮514转动连接； [0104] 导向轮516，所述导向轮516相对于所述滚轮514水平转动安装于所述连接臂515的另一端部； [0105] 导向盘517，所述导向盘517同轴固定设置于所述转盘2的上方，其边沿处设置有供所述导向轮516滚动的导向槽518，所述导向槽518包括设置于所述出料工位26与所述翻转 工位24之间的第一弧形段5181及设置于所述翻转工位24与所述成型工位25之间的第二弧 形段5182；以及 [0106] 支撑臂519，所述支撑臂519安装于所述转盘2上，其顶部与所述连接臂515滑动套设。 [0107] 并且，所述成型筒32的顶部设置有与所述翻转板511自由翻转摆动的端部卡合的卡合槽321。 [0108] 作为优选的，所述步骤四与步骤五中，所述旋转机构52包括： [0109] 旋转螺母521，所述旋转螺母521转动安装于所述翻转板511长度方向的中部； [0110] 旋转丝杆522，垂直安装于所述翻转板511上，其与所述旋转螺母521对应配合设置，且其设置于所述伸缩机构53的端部与该伸缩机构53固定连接设置； [0111] 从动皮带轮523，所述从动皮带轮523同轴套设于所述旋转螺母521的外部，其与所述旋转螺母521同步旋转； [0112] 主动皮带轮524，所述主动皮带轮524转动安装于所述翻转板511自由翻转摆动的端部，其与所述从动皮带轮523之间绕设有传动皮带525； [0113] 旋转齿轮526，所述旋转齿轮526同轴套设于所述主动皮带轮524外，其与所述主动皮带轮524同步旋转； [0114] 第一齿条527，所述第一齿条527设置于所述翻转工位24与所述成型工位25之间，其与所述旋转齿轮526对应配合，驱动所述旋转螺母521旋转，使所述旋转丝杆522向所述成 型腔30的底部伸长；以及 [0115] 第二齿条528，所述第二齿条528设置于所述成型工位25处，其与所述旋转齿轮526对应配合，驱动所述旋转螺母521反转，使所述旋转丝杆522脱离所述成型腔30。 [0116] 作为优选的，所述步骤四与步骤五中，所述伸缩机构53包括： [0117] 伸缩筒531，所述伸缩筒531包括首尾衔接，且滑动伸缩套设的若干节筒管532，沿该伸缩筒531的轴向方向，位于顶部的所述筒管532与所述翻转板511固定连接，位于底部的 所述筒管532与所述旋转丝杆522固定连接，所述旋转丝杆522伸缩带动所述伸缩筒531同步 伸缩；以及 [0118] 压板533，所述压板533与靠近所述翻转板511的第二节的所述筒管532固定连接，其与所述成型腔30的横截面呈仿形设置。 [0119] 实施例2： [0120] 如图2至图7所示，一种石墨印章成型装置，包括并排设置的第一加料仓11及第二加料仓12，所述第一加料仓11内储存有搅拌混捏后的石墨原料混合物，所述第二加料仓12 内储存有搅拌混捏后的含氟化盐的石墨原料混合物； [0121] 转盘2，所述转盘2旋转设置于所述第一加料仓11及所述第二加料仓12的正下方，沿该转盘2的旋转方向，所述第一加料仓11位于所述第二加料仓12的前方； [0122] 成型装置3，所述成型装置3沿所述转盘2的轴线圆周等距设置于所述转盘2上，其设置有五组，且其包括底板31及成型筒32，所述成型筒32固定安装于所述转盘2上，其随所 述转盘2同步旋转，所述底板31安装于所述成型筒32的底部，其与所述成型筒32组合形成成 型腔30； [0123] 第一压制装置4，所述第一压制装置4设置于所述转盘2的上方，其设置于所述第一加料仓11与所述第二加料仓12之间，且其对所述第一加料仓11向所述成型筒32内加入的石 墨原料混合物进行挤压压制；以及 [0124] 第二压制装置5，所述第二压制装置5与所述成型筒32一一对应设置，其安装于对应的所述成型筒32的顶部开口处，其随所述转盘2的旋转，且其包括翻转机构51、旋转机构 52及伸缩机构53，所述翻转机构51铰接安装于所述成型筒32的顶部开口处，所述旋转机构 52及所述伸缩机构53均安装于所述翻转机构51上，所述旋转机构52驱动所述伸缩机构53伸 缩挤，对所述成型筒32内由所述第二加料仓12输入的含氟化盐的石墨原料混合物进行挤压 压制，使所述成型腔30内成型的石墨印章坯料10的顶部形成延伸入该石墨印章坯料10内部 的料道101。 [0125] 其中，所述转盘2上绕其旋转方向依次设置有第一加料工位21、压制工位22、第二加料工位23、翻转工位24、成型工位25及出料工位26，所述第一加料工位21位于所述第一加 料仓11的正下方的，所述压制工位22位于所述第一压制装置4的正下方，所述第二加料工位 23位于所述第二加料仓12的正下方，所述翻转工位24位于所述第一加料工位21的对侧，所 述成型工位25位于所述压制工位22的对侧，所述出料工位26位于所述第二加料工位23的对 侧。 [0126] 进一步的，所述成型装置3位于所述第一加料工位21、压制工位22及第二加料工位23处时，分别由所述第一加料仓11、第一压制装置4及第二加料仓12依次完成一次加料、一 次压制及二次加料工作，所述成型装置3位于所述翻转工位24处时，所述第二压制装置5的 翻转机构51启动，使所述旋转机构52及伸缩机构53翻转覆盖所述成型筒32的顶部开口，所 述成型装置3自所述翻转工位24转移至所述成型工位25的过程中，所述旋转机构52驱动所 述伸缩机构53插入所述成型腔30内进行二次压制，所述成型装置3自所述成型工位25转移 至所述出料工位26的过程中，所述底板31抬升，将所述成型腔30内成型的所述石墨印章坯 料10顶出。 [0127] 需要说明的是，在石墨制品的原料压制过程中，存在以下步骤： [0128] 步骤一、一次加料，初始时，成型装置3位于第一加料仓11的下方的第一加料工位21处，第一加料仓11向成型腔30内加入原料为焦炭和粘结剂的搅拌混捏后的混合物，焦炭 为石油焦、沥青焦、中间相炭微球或冶金焦，焦炭原料需要预处理，粘结剂为煤沥青、石油沥 青、人造树脂或糖溶液； [0129] 步骤二、一次压制，完成加料后转盘2旋转，带动该成型装置3转移到压制工位22处，位于第一压制装置4的下方，之后第一压制装置4下压，对成型腔30内的原料进行挤压， 使原料形成致密的用于雕刻的底层印章坯料； [0130] 步骤三、二次加料，完成压制后，成型装置3随转盘2旋转至第二加料工位23处，第二加料仓12向成型腔30内注入原料，覆盖在一次压制步骤中成型的底层印章坯料上，此时 注入的原料在第一加料仓11内的原料的基础上加入了氟化盐，氟化盐与原料通过搅拌混 捏，在原料内分布均匀； [0131] 步骤四，翻转，完成加料后转盘2旋转，带动该成型装置3转移到翻转工位24处，安装于成型筒32上的翻转机构51启动，带动旋转机构52及伸缩机构53翻转覆盖至成型筒32顶 部的开口上； [0132] 步骤五，二次压制，完成翻转后，在转盘2旋转，将成型装置3自翻转工位24转移至成型工位25的过程中，旋转机构52启动旋转，带动伸缩机构53向成型筒32内伸长，插入成型 筒32内的原料中形成料道101，与此同时，安装于伸缩机构53上的压板533同步对成型筒32 内的原料进行二次的挤压，使成型筒32内的原料成型为石墨印章坯料10； [0133] 步骤六，出料，完成二次压制后，转盘2旋转，带动成型装置3自成型工位25转移到出料工位26处，在转移过程中，旋转机构52启动反转，带动伸缩机构53回缩，之后，翻转机构 51启动，带动旋转机构52及伸缩机构53翻转复位，紧接着，由抬升机构33启动，带动底板31 向上抬升，将成型筒32内的石墨印章坯料10从成型筒32内抬升输出，输出的石墨印章坯料 10转移至浸渍室内进行浸渍、焙烧及石墨化处理，浸渍与焙烧处理使得底层的石墨印章坯 料与上层的石墨印章坯料主体连接形成一体，而石墨化处理过程中，石墨印章坯料主体内 的氟化盐颗粒分解，形成氟气，在石墨印章坯料主体形成大直径的孔隙流道，之后在料道 101内注入树脂颗粒，对石墨印章坯料进行加热，使树脂颗粒受热熔化为液体后，通过对石 墨印章坯料进行离心旋转，使料道101内的树脂液体通过离心旋转作用，从氟化盐形成的孔 隙流道内流道石墨印章坯料10的外面进行包裹，形成树脂保护层。 [0134] 如图10与图11所示，作为一种优选的实施方式，所述成型腔30为方形设置，所述底板31与所述成型腔30成仿形设置。 [0135] 如图9与图10所示，进一步的，所述底板31上设置有抬升机构33，所述抬升机构33包括： [0136] 丝杆331，所述丝杆331竖直连接设置于所述底板31的下方； [0137] 齿轮332，所述齿轮332转动安装于所述成型筒32的底部； [0138] 丝杆螺母333，所述丝杆螺母333嵌设于所述齿轮332的中心位置处，其与所述丝杆331对应配合； [0139] 抬升齿条334，所述抬升齿条334设置于所述成型工位25及所述出料工位26之间，其与所述齿轮332配合带动所述丝杆螺母333旋转，使所述底板31抬升； [0140] 下降齿条335，所述下降齿条335设置于所述出料工位26及所述第一加料工位21之间，其与所述齿轮332配合带动所述丝杆螺母333反转，使所述底板31下降复位。 [0141] 需要说明的是，底板31在成型腔30内，环向的自由度被限制，在成型装置3自成型工位25转移至出料工位26的过程中，通过齿轮332与抬升齿条334的旋转配合，使丝杆螺母 333旋转，进而使丝杆331抬升，带动底板31抬升，而在成型装置3自出料工位26转移至第一 加料工位21的过程中，通过齿轮332与下降齿条335的旋转，使丝杆螺母333反转，进而使丝 杆331下降，使底板复位到成型筒32内。 [0142] 如图14所示，作为一种优选的实施方式，所述第一压制装置4包括： [0143] 压制气缸41，所述压制气缸41竖直安装设置，其向下推送；以及 [0144] 压制板42，所述压制板42水平安装于所述压制气缸41的推送端上，其横截面形状与所述成型腔30的横截面形状成仿形设置。 [0145] 需要说明的是，第一加料仓11向成型腔30内注入的石墨原料，通过第一压制装置4的压制形成致密的底层石墨印章坯料。 [0146] 如图7至图9所示，作为一种优选的实施方式，所述翻转机构51包括： [0147] 翻转板511，所述翻转板511长度方向的一端与所述成型筒32的顶部铰接，其另一端自由翻转摆动设置； [0148] 连接板512，所述连接板512垂直设置于所述翻转板511上，其靠近所述翻转板511的铰接端部，且其上设置有腰形槽513； [0149] 滚轮514，所述滚轮514卡合于所述腰形槽513内，其在所述腰形槽513内自由转动； [0150] 连接臂515，所述连接臂515的一端与所述滚轮514转动连接； [0151] 导向轮516，所述导向轮516相对于所述滚轮514水平转动安装于所述连接臂515的另一端部； [0152] 导向盘517，所述导向盘517同轴固定设置于所述转盘2的上方，其边沿处设置有供所述导向轮516滚动的导向槽518，所述导向槽518包括沿所述转盘2旋转方向设置于所述出 料工位26与所述翻转工位24之间的第一弧形段5181及设置于所述翻转工位24与所述成型 工位25之间的第二弧形段5182；以及 [0153] 支撑臂519，所述支撑臂519安装于所述转盘2上，其顶部与所述连接臂515滑动套设。 [0154] 进一步的，所述成型筒32的顶部设置有与所述翻转板511自由翻转摆动的端部卡合的卡合槽321。 [0155] 如图8所示，更进一步的，所述旋转机构52包括： [0156] 旋转螺母521，所述旋转螺母521转动安装于所述翻转板511长度方向的中部； [0157] 旋转丝杆522，垂直安装于所述翻转板511上，其与所述旋转螺母521对应配合设置，且其设置于所述伸缩机构53的端部与该伸缩机构53固定连接设置； [0158] 从动皮带轮523，所述从动皮带轮523同轴套设于所述旋转螺母521的外部，其与所述旋转螺母521同步旋转； [0159] 主动皮带轮524，所述主动皮带轮524转动安装于所述翻转板511自由翻转摆动的端部，其与所述从动皮带轮523之间绕设有传动皮带525； [0160] 旋转齿轮526，所述旋转齿轮526同轴套设于所述主动皮带轮524外，其与所述主动皮带轮524同步旋转； [0161] 第一齿条527，所述第一齿条527设置于所述翻转工位24与所述成型工位25之间，其与所述旋转齿轮526对应配合，驱动所述旋转螺母521旋转，使所述旋转丝杆522向所述成 型腔30的底部伸长；以及 [0162] 第二齿条528，所述第二齿条528设置于所述成型工位25处，其与所述旋转齿轮526对应配合，驱动所述旋转螺母521反转，使所述旋转丝杆522脱离所述成型腔30。 [0163] 如图10、图12与图13所示，此外，所述伸缩机构53包括： [0164] 伸缩筒531，所述伸缩筒531包括首尾衔接，且滑动伸缩套设的若干节筒管532，沿该伸缩筒531的轴向方向，位于顶部的所述筒管532与所述翻转板511固定连接，位于底部的 所述筒管532与所述旋转丝杆522固定连接，所述旋转丝杆522伸缩带动所述伸缩筒531同步 伸缩，所述筒管532彼此之间通过顶部与底部分别设置的限位凸台5321与限位环5322彼此 限位连接，避免脱离；以及 [0165] 压板533，所述压板533与靠近所述翻转板511的第二节的所述筒管532固定连接，其与所述成型腔30的横截面呈仿形设置。 [0166] 需要说明的是，翻转机构51通过导向盘517上的导向槽518与导向轮516配合，调整连接臂515的水平伸缩，在第一弧形段5181上，连接臂515靠近转盘2中心点，拉动翻转板 511，使翻转板511倾斜，使得成型筒32顶部的开口敞开，而在第二弧形段5182上，连接臂515 远离转盘2中心点，拉动翻转板511翻转。是翻转板511覆盖在成型筒32的顶部开口上。 [0167] 进一步说明的是，在翻转工位24与成型工位25之间，旋转齿轮526与第一齿条527配合，带动主动皮带轮524旋转，通过传动皮带525与从动皮带轮523的配给，使旋转螺母521 旋转，带动旋转丝杆522向成型筒32内伸长，进而带动伸缩筒531伸长，插入到成型筒32内的 石墨原料内，形成料道101，并且在伸缩筒531伸长的过程中，压板533随之下压对成型筒32 内的石墨原料进行二次的挤压压制，而在旋转齿轮526与第二齿条528配合的过程中，旋转 机构52反转，带动伸缩筒531回缩复位，且在伸缩筒531复位后，翻转机构51再度翻转，使旋 转机构52及伸缩机构53翻转复位。 [0168] 在此需要强调的是，在底板31抬升之前，翻转机构51、旋转机构52及伸缩机构53均已经完成复位工作。 [0169] 此外，需要说明的是，在压板533对成型腔30内石墨原料完成压制后，成型腔30内的石墨印章坯料10的顶端刚好位于伸缩筒531顶部的筒管532的下方，且伸缩筒531收缩后， 伸缩筒531刚好脱离石墨印章坯料10。 |
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