一种变角度摆动数控陶瓷滚压成型机的设计与试验

作     者：徐晗 季平 于盛睿 戴哲敏 陈守一 李春萌 张宇震 韩文 XU Han;JI Ping;YU Sheng-rui;DAI Zhe-min;CHEN Shou-yi;LI Chun-meng;ZHANG Yu-zhen;HAN Wen

作者机构：景德镇陶瓷大学机械电子工程学院景德镇333403 景德镇瀚林缘陶瓷有限公司景德镇333099 

出 版 物：《中国陶瓷》 (China Ceramics)

年 卷 期：2024年第60卷第6期

页      面：55-63页

学科分类：080706[工学-化工过程机械] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 

基　　金：江西省自然科学基金项目(20192BAB206023) 江西省自然科学基金重点项目(20212ACB204013) 江西省重点研发计划项目(20202BBEL53013) 景德镇市科技局科技计划项目(20212GYZD009-08) 景德镇市陶瓷产业重大攻关项目(2023ZDGC003) 

主　　题：陶瓷滚压成型机 变角度旋滚 滚头 成品率 

摘      要：陶瓷滚压成型通过陶瓷滚压成型机对泥料实施旋滚与压制复合运动,是日用陶瓷成型的重要环节,对成瓷质量具有重要影响。针对传统陶瓷滚压成型机存在的滚头角度固定、成型坯体颗粒排列不均的问题,通过对滚压成型工作原理及其过程中泥料可能出现的质量问题分析,提出一种变角度数控陶瓷滚压成型机的设计方法,将传统陶瓷滚压成型机滚头轴固定角度滚压改进为滚头先垂直下压,然后以滚头末端为中心点、产生滚头轴随形变角度摆动压制的滚压过程,用以克服传统滚压成型机滚压后坯体密度不均等问题,使其排泥流畅、坯体各处受力均匀,减少烧成变形。以典型盖碗瓷坯为研究对象,开展变角度摆动与固定角度的滚压成型试验,通过烧成后的质量对比分析验证提出方法有效性。结果表明,相对于传统固定角度滚压,变角度摆动滚压成型机滚压成坯的A型盖碗烧成后的高度、口径烧结收缩率分别增加1.12%、0.73%,B型盖碗烧成后的高度、口径烧结收缩率分别增加0.11%、0.06%,说明变角度滚压机滚压后泥料底面和侧面受压力均匀,泥料致密性和均匀性更好;A型、B型坯体成品率分别提高44%、40%,成型产品质量提高,成品率大大增加。因此,提出方法对于提升陶瓷滚压成型工艺质量、减少产品变形,以及自动化和柔性化方面具有重要理论意义与工程价值。