陶瓷墙地砖模具的设计

陶瓷墙地砖模具类型与分析作者：向卫兵王刚彭一清叶锦生来源：《佛山陶瓷》2008年第03期摘要鉴于目前陶瓷墙地砖模具的分类不太明确，本文总结了陶瓷墙地砖模具的类型与工作原理，并对各类模具的适用范围和工作特点进行了对比分析，指出了目前模具研究的不足，并建议我国陶瓷墙地砖模具应加强CAE技术的应用、零部件的标准化和关键技术的攻关。

关键词陶瓷墙地砖模具，类型，分析，建议1前言陶瓷墙地砖模具是能生产出具有一定形状和尺寸要求的墙地砖坯的工具，和压砖机共同完成粉料的压制成形。

意大利的陶瓷墙地砖及其模具技术位于世界领先地位，我国墙地砖模具则经历了一个从国外引进到自主研究开发的过程，目前，广东佛山已成为我国最大的墙地砖及其模具生产基地。

目前国内对陶瓷墙地砖模具的研究报导主要集中在模具常见问题的介绍，如陶瓷墙地砖模具的一般设计方法、影响陶瓷墙地砖模具使用寿命的因素及模具在加工过程应注意的问题、陶瓷墙地砖模具缺陷分析及其解决方法、热处理工艺对陶瓷墙地砖模具变形开裂的影响、墙地砖压机模具的粘模及防护分析等[1～4]。

另外，有人将化学复合镀和聚氮酯橡胶应用在陶瓷墙地砖模具上[5～6]，以及开展对等静压瓷砖模具和双浮动瓷砖成形模具的研制等。

此外，曾有人对陶瓷粉料恒压压型理论的流变学进行了探讨和墙地砖坯体的成形压力及其对坯体质量的影响进行了初步研究[7～8]。

综合前人工作，本文对陶瓷墙地砖模具的类型进行了总结分析并提出了相关建议。

2陶瓷墙地砖模具的类型及其工作原理2.1 按模框分类2.1.1 固定模框模具固定模框模具在工作过程中，其模框是固定不动的，基本结构如图1所示，工作原理如下：模具在压砖机带动下，推顶板、下模芯磁吸座和下模芯向下运动，下模芯和侧板形成一个模腔，粉料经喂料机构布入腔内。

然后上模芯进入模腔接触粉料并施加压力，接着上模芯稍提升松开进行排气（一般需反复2～3次施压排气），直至砖坯达到足够的强度和良好的致密度。

压制结束后，上模芯向上离开砖坯，下模芯向上将砖坯顶出，并由喂料机构推动砖坯离开模具，完成一个工作周期。

1 实验目的通过陶瓷工艺设计性综合实验，达到以下目的：（1）深刻常用陶瓷原料在陶瓷坯料中的作用；（2）掌握坯料配方设计和实验研究方法；（3）掌握实验技能，提高动手能力；（4）提高分析问题和解决问题的能力；（5）为毕业论文实验、进一步深造或从事专业技术工作奠定良好的基础。

2 实验安排2.1查资料，进行坯体配方设计和计算，完成实验方案设计报告。

2.2实验过程（4~5周）2.2.1原料处理（粉碎机或研钵）（颗粒小于1mm或全部通过20目筛）2.2.2配料、球磨、烘干、造粒配料量 300g2.2.3成型按模具尺寸、每个7g原料成型试样33个以上，测试烧结温度范围用20个，按烧成温度烧成10个图2-1 实验流程2.3完成实验总结报告(2周)3设计内容3.1课题背景、目的和意义目前,我国的陶瓷墙地砖生产量在世界排名第一,陶瓷墙地砖已经广泛用于楼堂馆所及民用建筑，在国民经济和人民生活中,该产业的位置已经今非昔比、相当重要。

墙地砖的生产,首先涉及的便是坯釉料配方,例如设计配方前应该考虑什么问题，关于配方的一般工艺技术问题,已经有不少的文章作了详细的论述,然而高度和全面性则不够。

行内人士都知道,陶瓷墙地砖坯釉料配方是陶瓷生产企业生产和技术管理中非常重要的部分。

本人在这里仅就其坯料着手，并充分考虑到低温一次快烧对坯料要求的特点, 优级品率达到85%-90% ,烧成周期约28min ,最高烧成温度约1180℃并希望通过试验,不断调整配方，使其不仅可以作为实验研究，而且还能投入到大生产中。

在这里对陶瓷墙地砖坯料配方设计问题作一简述,旨在抛砖引玉。

3.2配方设计表3-1实验原料的化学组成（wt%）表3-2 初步设计的坯料的化学成分3.3计算过程表3-3不含烧失的实验原料的化学组成（wt%）所用原料的百分含量：滑石粉：1.0/32.3=3.1%长石：（1.8+2.0）/（13.7+2.1）=24.1%碱矸：（24.5-0.4*3.1%-18.9*24.1%）/46.6=42.8% 石英：1-3.1%-24.1%-42.8%=30%制备300g坯料所用的原料质量滑石粉：300*3.1%=9.3g长石：300*24.1%=72.3g碱矸：300*42.8%=128.4g石英：300*30%=90g3.4最终设计的配方表3-4 实际设计的坯料的化学组成表3-5 最终设计的原料配方组成3.5性能测试3.5.1烧成过程的变化及烧成温度的确定⑴ 烧成过程的变化物理变化：体积收缩至稳定，气孔率大变小至很小稳定，强度增大，密度增大。

基于Ｐｒｏ／Ｅ的陶瓷墙地砖模具设计摘要本文介绍了Pro/E软件的主要技术特性，以800mm×800mm陶瓷墙地砖模具为例说明用Proe/E软件设计及修改陶瓷墙地砖模具的方法。

关建词Pro/E，特性，陶瓷墙地砖模具，下模芯1前言陶瓷墙地砖模具在墙地砖生产中占有重要地位，模具质量的好坏直接影响到产品的产量和质量。

陶瓷墙地砖模具的上、下模芯和侧板是陶瓷墙地砖模具的关键零件，也是易损零件。

通常一个产品要做多套上、下模芯和侧板以作备用，同时也要根据模具的磨损情况来调整这些上、下模芯和侧板的尺寸。

据了解，现在陶瓷厂大部分仍在使用AutoCAD软件在二维环境下进行模具设计，修改图纸的工作量大、效率低。

而利用Proe软件只需很短的时间就可以完成修改，大大提高了工作效率。

Pro/E软件近年来在塑料模具制造和产品设计等领域都得到了广泛应用。

据了解，有些陶瓷厂也已开始使用Pro/E软件进行模具的设计，并取得了一些实用经验。

但目前大部分陶瓷厂的设计者对Pro/E软件了解不够，仍在使用AutoCAD软件进行模具设计。

为了更好地提高陶瓷墙地砖模具设计及修改的效率，本文对Pro/E软件的特性及其在陶瓷墙地砖模具设计中的应用进行介绍。

2Pro/E 的主要技术特性Pro/E是由美国PTC公司推出的、国际上最先进、最成熟的使用参数化特征造型技术的大型CAD/CAM/CAE集成软件。

具备实体造型、曲面造型、产品装配、工程图制作、模具设计、仿真加工等功能。

该软件主要有如下几个优势：2.1 3D实体模型3D实体模型可将用户的设计思想以最真实的模型在计算机上表现出来，还可计算产品的体积、重心、质量等，减少人工计算时间。

2.2 单一数据库Pro/E可将3D实体模型转为2D工程图，并且自动标注尺寸。

修改3D或2D图形的尺寸时，相关的3D实体模型和2D图形也都会自动修改，同时装配、制造等相关设计也会自动修改，这样可确保修改的正确性。

而用二维设计软件，设计人员需花费大量时间在图形的绘制和错误的修改上，有时会出现修改的混乱和错误。

陶瓷墙地砖模具的设计摘要文章介绍了陶瓷墙地砖模具的基本组成和工作原理，并结合一些企业的实际经验，以陶瓷墙地砖模具的设计为例，探讨了陶瓷墙地砖模具的一般设计方法。

关键词陶瓷墙地砖模具，设计方法，设计实例1前言模具是陶瓷墙地砖生产的重要组成部分，它能使一台机器成形不同规格、形状的陶瓷坯体。

我国的陶瓷墙地砖模具经历了一个从国外引进到自主研究开发的过程，至今已实现国产化生产。

目前，我国陶瓷墙地砖生产通常采用金属材料的压力成形模具，此类模具的设计方法在各种文献资料中还未有详细、全面的介绍。

因此，模具企业主要是根据自己的实际经验来进行陶瓷墙地砖模具的设计生产。

本文结合一些企业的实际经验，探讨了陶瓷墙地砖模具的一般设计方法。

2陶瓷墙地砖模具的基本组成及工作原理陶瓷墙地砖模具的基本结构如图1所示。

上磁吸板通过螺钉固定在压机上活动横梁上。

上磁吸板内绕磁力线圈，通电时产生磁吸力固定上模芯，侧板与模框通过螺钉固定。

下磁吸座内绕磁力线圈，通电时产生磁力固定下模芯，下磁吸座通过螺钉固定在推顶板上。

推顶板通过导柱座在底板上，防尘皮套用压条固定在推顶板和底板四周，底板与压机工作台通过螺钉固定。

模框与底板之间的距离通过支柱与调整垫圈调整，卡板安装位置与压机的类型有关。

图1是SITI3608T压机的模具，卡板安装在底板内，与压机的顶出机构联接。

压机工作时，压机的顶出机构通过卡板带动推顶板、下磁吸座和下模芯向下运动，形成一封闭的模腔，粉料经喂料车布入模腔，压机横梁带动上模芯在液压力的作用下进入模腔。

上模芯按触到粉料，施加压力，接着上模芯稍微提升或者松开，进行排气。

然后上模芯一次或者多次下降，进行多次排气，直至砖坯达到足够的抗折强度和良好的致密度。

压制结束后，上模芯在压机横梁的带动下，向上运动，下模芯在压机顶出机构的带动下，向上运动，顶出砖坯，由喂料机构将砖坯推出，完成一个工作周期，接着下模芯下降，粉料布入模腔，进入第二个压制周期。

基于KBE的陶瓷墙地砖模具设计系统的构建设想作者：王艳春陈明前来源：《佛山陶瓷》 2011年第11期王艳春1，陈明前2(1．广东纺织职业技术学院，佛山5280412．佛山市固宏机械设备有限公司，佛山528000)摘要：目前市场上陶瓷墙地砖模具设计主要依赖企业和个人的经验，为了提高陶瓷墙地砖模具设计的标准化，本文根据陶瓷墙地砖模具的设计思路，提出了构建陶瓷墙地砖模具设计KBE系统的设想。

关键词：陶瓷墙地砖；模具；设计；KBE系统1 引言陶瓷墙地砖模具是陶瓷生产的关键设备之一，陶瓷墙地砖模具与其它模具相比，其结构较简单，不同类型墙地砖模具结构相似。

目前，陶瓷墙地砖模具设计生产在很大程度上依赖于企业和个人的实际经验，但在知识和经验的重复应用和共享性差，导致陶瓷墙地砖模具的设计、生产周期变长。

因此，需要完善陶瓷墙地砖模具的设计方法，实现陶瓷墙地砖模具设计的标准化，以提高陶瓷墙地砖的质量。

2 KBE的概念KBE是通过知识的驱动和繁衍对工程问题和任务提供最佳解决方案的计算机集成处理技术。

由于KBE技术的开放性，到目前为止，尚未有一种公认的完整定义。

英国Coventry大学的KBE中心认为KBE系统是一种存储并处理与产品模型有关的知识，并基于产品模型的计算机系统；美国Washington大学认为KBE是一种设计方法学，将与下一代CAD技术紧密结合。

它使用启发式的设计规则，将涵盖构件、装配和系统的开发。

综上所述，KBE的内涵可以概括为：(1) KBE是对工程知识的有效继承、运用、管理和创新；(2) KBE是关于工程设计、制造和分析的处理过程；(3) KBE是领域专家知识的总结和集成过程；(4) KBE是CAX技术如CAD/CAM/CAE/CAPP等与人工智能AI技术的集成过程。

3 KBE的功能要想从设计分析到生产制造都有效地利用KBE系统，就要求KBE系统具有柔性、开放性、可重复应用性，并可用户化。

因此，KBE系统应具有以几方面的基本功能：(1)知识的利用方便地访问知识数据库，并以多种形式存在，可以是持续性存在的数据库或电子表格。

模具瓷砖浮雕制作工艺流程英文回答：The process of making embossed ceramic tiles with molds involves several steps. Here is a detailed description of the process:1. Design: The first step is to create a design for the embossed pattern. This can be done by hand or using computer software. The design should be in high resolution and suitable for engraving on the mold.2. Mold Making: Once the design is finalized, a mold needs to be created. The mold is typically made of plaster or silicone rubber. The design is engraved or pressed into the mold material using specialized tools or machinery.3. Clay Preparation: The next step is to prepare the clay mixture. The clay should have suitable properties for molding and firing. It should be soft and pliable, but nottoo sticky. Various additives and coloring agents can be added to achieve the desired texture and color.4. Mold Filling: The prepared clay mixture is then pressed into the mold. Care should be taken to ensure even distribution of the clay and to remove any air bubbles. Excess clay is scraped off the surface of the mold to create a smooth and level finish.5. Drying: Once the mold is filled, the clay needs to be dried. This can be done by air drying or using specialized drying equipment. The drying process is crucial to prevent cracking or warping of the clay.6. Demolding: After the clay is completely dry, the mold is carefully removed. The embossed ceramic tile is now ready for further processing.7. Finishing: The dried tile may require some finishing touches to remove any imperfections or rough edges. This can be done by sanding, trimming, or smoothing the surface.8. Glazing: The embossed tile can be left unglazed fora natural and matte finish. However, if a glossy or colored finish is desired, glazing is necessary. The glaze is applied to the surface of the tile and then fired in a kiln at high temperatures to achieve a durable and glossy finish.9. Firing: The final step is firing the tile in a kiln. The firing temperature and duration depend on the type of clay and glaze used. This process ensures that the clay hardens and the glaze fuses with the surface, creating a permanent bond.中文回答：制作模具瓷砖浮雕的工艺流程包括以下几个步骤：1. 设计，首先需要为浮雕图案设计一个图纸，可以手工绘制或使用计算机软件进行设计。

面向陶瓷墙地砖生产的薄胶模具工艺参数设计黄俊生;卢锦忠【摘要】针对陶瓷墙地砖生产中出现的粘模现象,分析影响压制砖坯表面质量的原因,从模具材料和工艺参数出发,对薄胶模具进行改进,并通过试验获得薄胶模具最佳工艺参数.试验表明:改进工艺后,砖坯表面平整细腻,品质明显提高,解决了成品砖缩釉、针孔等缺陷,提高生产效率,降低成本.【期刊名称】《自动化与信息工程》【年(卷),期】2016(037)006【总页数】4页(P22-24,27)【关键词】薄胶模具;模具材料;工艺参数【作者】黄俊生;卢锦忠【作者单位】广东省唯美陶瓷集团;广东省唯美陶瓷集团【正文语种】中文在陶瓷墙地砖生产中，砖坯成型因受金属模具影响易出现粘模而需不时擦模，这样会打断生产连续性。

尽管将模具加热可延长擦模周期，但仍难以满足连续生产自动化的要求[1-3]。

硅橡胶模具由于表面粘附一层胶模，在同样情况下可保证连续冲压而不粘模，但由于工作面硬度低（HA95），冲压的砖坯表面不如金属模具平整光滑[4-5]。

粗糙的砖坯表面对于抛光砖影响不大，但对于施釉产品，需增加施釉量才能保证釉面光滑平整，导致产品成本的提高[6-7]。

如何既解决粘模问题，又保证压制的砖坯光滑平整是陶瓷砖生产厂和模具制造厂共同面对的问题。

本文从影响压制砖坯表面质量的原因出发，改进薄胶模具的材料及生产工艺参数，探索解决模具压缩过程中粘模问题的方法。

影响冲压砖坯表面平整度和粘模的因素主要包括粉料性能、压机模具和成型压力等[8-9]。

1.1 粉料性能的影响1) 坯料配方中如可塑粘土用量多，制得粉料的结合力较大，模具对粉料的粘附作用大。

2) 在墙地砖生产中，为提高球磨效率、提高喷塔产量、降低制粉能耗，通常在球磨制浆过程中加入添加剂，如水玻璃（Na2SiO3）、腐殖酸钠和增强剂等。

添加剂使用不当也会增加粉料的粘附力。

3) 反映粉料性能的主要参数有：粉料的含水率、容重、颗粒形状、颗粒分布、颗粒强度和粉料陈腐时间（影响水分均匀状态）等；这些因素都将直接影响粉料的性能，使压制过程中砖坯质量由于粉料原因导致出现粘模现象。