CN109848877B - 一种带铁质底的瓷砖磨具的加工工艺 - Google Patents

Abstract

一种带铁质底的瓷砖磨具的生产工艺，带铁质底的瓷砖磨具采用烧结磨头和利用螺杆螺帽锁紧磨头到金属盘，将磨齿（1）和螺杆（11）以及铁质底（12）一起烧结，然后将烧结后的磨头利用螺帽锁紧，不再采用焊接磨齿的生产工艺，利用此工艺生产的瓷砖磨具，具有磨齿连接强度高，不容易脱齿，磨齿分布均匀，磨制时受力均匀，磨机震动小，不使用昂贵的银锌焊片，节省了成本，不采用酸洗、水洗、晾干这些耗时，又对人体健康有危害的生产工艺，杜绝了过焊现象。

Description

一种带铁质底的瓷砖磨具的加工工艺

技术领域

本发明属于打磨抛光产品的加工工艺，尤其是涉及一种瓷砖磨具的生产工艺。

背景技术

目前，在瓷砖的磨制中，粗磨过程采用了如图1所示的一种磨具，在附图1中，半磨齿3的尺寸明显小于磨齿1的尺寸，而且磨齿1和磨齿1之间，半磨齿3和磨齿1之间有间隙，附图中1显示的半磨齿3和磨齿1之间的间隙与磨齿1和磨齿1之间的间隙距离并不相等，并且在实际产品中，磨齿1和磨齿1之间的间隙距离也不相等，之所以出现此种现象，与烧结工艺和焊接工艺有关，其制造工艺如下：

1、磨齿烧结制造：磨齿烧结制造分为以下几步；

1）、配粉称重，将配料按重量配制；

2）、搅拌，利用搅拌机将粉料搅拌均匀；

3）、称重压制，将搅拌后的粉料称重后，利用压力机压制；

4），利用烧结机烧结，烧结使用石墨磨具，

2，金属盘采用机械加工方法加工，由于金属盘加工都是公知常识，不再详述，

3，焊接加工：

1）、打磨，利用砂纸或者砂磨机砂磨金属盘，只磨制金属盘上需要焊接的区域；

2）、酸洗，利用稀盐酸或者稀硫酸或者酸洗液洗刷磨制后的区域；

3）、水洗和吹干、酸洗完成后，利用水将残留的酸液洗刷干净，并吹干；

4）、银锌焊片利用焊接辅助药膏浸泡，这一步和前面几步无先后顺序；

5）、贴银锌焊片，将银锌焊片捞出，贴在金属盘的待焊接区域；

6）、砂磨磨齿，只磨制焊接面，双人操作，一个人砂磨，另一个人焊接，或者单人操作，则先砂磨一部分磨齿，再焊接；

7）、焊接磨齿和半磨齿，最后一个磨齿焊接时，将磨齿加热，然后利用老虎钳钳掉多余部分，焊接，也就是说，半磨齿和磨齿在磨齿烧结工艺并没有不同。

分析如下：磨齿的尺寸差异，磨齿是通过金属烧结机烧结而成，将配方合金粉搅拌均匀后，利用压力机压制成形，然后利用石墨模具烧结，磨齿到压力机压制成型这一步尺寸还是很标准的，但是，烧制是采用高温高压烧制的，通常烧结温度在750℃~800℃，压强为N×1000000Pa，N在5到20之间，即烧结时的压强在5到20大气压之间，这样烧结成型的磨齿尺寸并不是很标准，

而在焊接时，由于磨齿1与磨齿1之间的间隙限制，往往到了最后一块，尺寸没法控制，只能依据剩余的尺寸，将磨齿加热后，利用老虎钳钳掉多余的部分，再焊接，需要注意的是，磨齿与磨齿之间需要留有间隙，但是，间隙有尺寸限制，在1~3mm之间，由于间隙的预留是人工操作，并不是很标准，而通过机器做出每个磨齿的焊接区域，再焊接时，则由于磨齿尺寸不标准，间隙达不到要求，难以实施。

发明内容

技术问题的由来，现有的工艺存在以下问题：

1、银锌焊片价格昂贵，而且焊接工艺复杂，水洗、酸洗、焊接任一环节操作不到位都可能产生虚焊、过焊，虚焊的磨齿在使用时容易脱落，从而可能打坏瓷砖或者打脱其他磨齿或打坏磨机零件，过焊的磨齿使用寿命短；

2、磨齿尺寸难以做到标准，但是烧结机工艺条件限制了磨齿尺寸条件的改善，利用磨制或者精密铸造提高磨齿尺寸标准，成本高；

3、半磨齿现象难以改变，现有的工艺条件无法杜绝半磨齿现象的出现；

4、磨齿尺寸不标准，磨齿间隙也不相等，导致产品旋转时有震颤，影响磨制的瓷砖质量，加大瓷砖后续抛光的难度：

5、焊接和取下磨齿时，焊接枪产生大量的有毒烟雾，危害工人健康，酸洗时需要带乳胶手套，不光需要成本，而且，盐酸、硫酸同样危害工人健康。

技术方案：一种带铁质底的瓷砖磨具，由磨头，金属盘2和螺帽4组成，其特征是：

所述的磨头包括螺杆11、铁质底12、磨齿1、铁片13、间隙位123；

所述的金属盘2包括螺杆孔21、限位边22、凹进位23、螺纹孔24、中心孔25、凹进位26；

螺杆11插进螺杆孔21，利用螺帽4将螺杆11锁紧，从而将磨头锁紧在金属盘2上；

所述的铁质底12是扇形平板，厚度≥3mm，扇形的内圆弧所在的圆直径=凹进位23的内圆直径，扇形的外圆弧所在的圆直径=金属盘2的外径，铁质底12上有螺纹孔121和凹进位122，螺纹孔121数量≥2，螺纹孔121供穿进螺杆11用，螺杆11是全螺纹；凹进位122的宽度和限位边22的宽度相同，凹进位122的深度和限位边22的高度相同，凹进位122和限位边22、凹进位23配合，用来限制铁质底的安装位置；

所述的磨齿1为扇形块，厚度≥10mm，扇形的内圆弧所在的圆直径=凹进位23的内圆直径，扇形的外圆弧所在的圆直径=金属盘2的外径，磨齿1在铁质底12上分布有N块，N≥2；

磨齿1和磨齿1之间是铁片13，所述的铁片13的厚度为1~3mm，铁皮厚度是相同的；

所述的间隙位123宽度为1~3mm；

所述的螺杆孔21由N组组成，N≥2，一组螺杆孔21的位置和数量与铁质底12的螺纹孔121的位置和数量对应，各组螺杆孔21成圆周阵列排布，圆周阵列的排布圆是金属盘2的外圆；

所述的凹进位23的深度=限位边22的高度，凹进位23的宽度=铁质底12的宽度-凹进位122的宽度；

所述的螺纹孔24由 N个组成，N≥2，螺纹孔24成圆周阵列排布，圆周阵列的排布圆是金属盘2的外圆；

所述的中心孔25是金属盘中心的通孔；

所述的凹进位26深度为2~4mm，凹进位26是瓷砖磨具安装到磨机上时的基准。

带铁质底的瓷砖磨具的生产工艺，带铁质底的瓷砖磨具采用烧结磨头和利用螺杆11螺帽4锁紧磨头到金属盘2，其特征是：

生产工艺如下：

1）、利用机械加工方法加工铁质底12，金属盘2、螺帽4备用；

2）、 合金磨料粉的称重、配料、搅拌；

3）、螺杆11穿进铁质底12的螺纹孔121，并锁紧，前3步无先后顺序；

4），将第3步加工完成后的铁质底12和螺杆11放进成型模7中；

5）、将铁片13放进槽口72中；

6），将第2步加工完成后的合金磨料粉放入成型模7中，并弄平整；

7），将烧结模具置于烧结机上烧结或者利用压力机先压制合金磨料粉，再烧结；

8）、冷却后利用压力机将磨头从烧结模具中压出，去除成型模7的底边，压制利用压出模8做下模完成；

9），将螺杆11放入螺杆孔21，利用螺帽锁紧磨头；

10）、磨头无法继续使用后，拧开螺帽4，取下旧磨头，将新磨头的螺杆11放入螺杆孔21，利用螺帽锁紧磨头；

所述的烧结模具由成型模7、灰铸铁模6和合金钢模5以及底模9组成，

成型模7包含螺杆孔71和槽口72，成型模7是最内侧的模具，成型模7内侧是腔室，腔室的形状就是磨头的形状，腔室内的槽口72用来安放铁片13，腔室放置合金磨料粉，腔室决定磨头的形状，成型模7的材质是石墨，成型模7有底边，底边厚3~7mm，底边上有螺杆孔71用来穿过螺杆11，成型模7模壁在3~7mm，灰铸铁模6在成型模7外面，灰铸铁模6外侧是合金钢模5，合金钢模材质是耐高温合金钢，底模材质是石墨，底模上有和螺杆11位置对应的螺杆孔91，螺杆孔91深度大于螺杆11的长度；

所述的压出模是将磨头从烧结模具中取出的模具，压出模是压力机的下模，其压出口是扇形，其扇形比铁质底的内外圆弧宽1~2mm，压出口的深度大于磨头的高度。

有益效果：带铁质底的瓷砖磨具利用螺杆螺帽拧紧工艺代替了焊接工艺，具有磨齿连接强度高，不容易脱齿，磨齿分布均匀，磨制时受力均匀，磨机震动小，不使用昂贵的银锌焊片，节省了成本，不采用酸洗、水洗、晾干这些耗时，又对人体健康有危害的生产工艺，杜绝了过焊现象，所述的过焊就是指焊接温度超过磨齿的承受温度，从而导致磨齿金属结构发生改变，强度低，不耐磨的现象。

附图说明

附图1是现有的采用银锌焊片焊接的磨具；

附图2是带铁质底的瓷砖磨具正面结构示意图；

附图3是带铁质底的瓷砖磨具背面结构示意图；

附图4是铁质底结构示意图；

附图5是磨头结构示意图；

附图6是金属盘正面结构示意图；

附图7是金属盘背面结构示意图；

图8是合金钢模、灰铸铁模和石墨模结构示意图；

图9是压出模结构示意图；

图10是底模结构示意图。

具体实施方式

申请人参照附图予以说明带铁质底的瓷砖磨具及其生产工艺，

在附图中，1是磨齿，2是金属盘，3是半磨齿，4是螺帽， 121是螺纹孔，122是凹进位，11是螺杆，12是铁质底， 13是铁片，123是间隙位，21是螺杆孔，22是限位边，23是凹进位，24是螺纹孔，25是中心孔，26是凹进位，5是合金钢模，6是灰铸铁模，7是成型模，71是螺杆孔，72是槽口，8是压出模，81是压出口，9是底模，91是螺杆孔。

申请人列出现有的瓷砖磨具，是为了方便理解本申请的设计思路，附图1是现在的瓷砖磨具结构示意图，1是磨齿，2是金属盘，其金属盘的正面边缘有深度为2~3mm的凹进位，宽度为磨齿的宽度，并且有磨齿安装基准边，这样，焊接后磨齿外圆和金属盘外圆大致重合，反面边缘有深度为2~3mm的凹进位，这是金属盘安装到磨机上的基准面，其结构与附图6和附图7的凹进位相同，在焊接时，利用凹进位保证焊接后的磨齿为圆形。

带铁质底的瓷砖磨具由磨头、金属盘和螺帽三部分组成，金属盘采用机械加工方法制造，与现有的金属盘相比，仅仅是多了螺杆孔21和限位边22，螺杆孔21和限位边22都是利用机械加工方法能够制造的，也就是说，带铁质底的瓷砖磨具是兼容现有的金属盘的，这有利于节省材料，在现有的金属盘上钻螺杆孔，车削凹进位，边缘留出部分不车削，即为限位边，

而螺帽的加工是公知常识，不再详述。

磨头由四部分组成，即螺杆11、铁质底12、磨齿1和铁片13组成，铁质底和螺杆采用机械加工方法制造，加工完成后，铁质底有螺纹孔121，将螺杆11锁进螺纹孔121，需要注意的是，之所以采用螺纹孔锁紧，是利用螺杆的基准面和铁质底的基准面贴紧，保证二者的角度为90度，并且不致松动，以免后续不好加工，因此，螺杆需要全螺纹，将螺杆锁进铁质底之后，将其放入石墨模，再放入铁片到槽口，然后放入搅拌均匀的合金粉，利用压力机压制之后加热或者直接进入烧结机进行烧结，在铁质底上有间隙位123，是放入厚度为1~3mm的石墨片到石墨模中，烧结完成后，将石墨片取出，形成间隙位。

烧结完成之后，冷却，冷却之后利用压力机压出磨头，

将螺杆11***螺杆孔21，利用螺帽锁紧，完成产品装配，产品磨制到无法使用时，将螺帽拧松，取出磨头，安装新磨头。

铁质底其螺纹孔121和一个磨头安装位的螺杆孔21的位置和数量是对应的，一个金属盘有N个磨头安装位，相应的，安装N个磨头，N≥2，在排布上，所有的磨头成圆周阵列排布，所述的圆周阵列是指所有的磨头在阵列圆上等距离分布，阵列圆是指金属盘的外圆，

铁质底是扇形平板，厚度≥3mm，扇形的内圆弧所在的圆直径=凹进位25的内圆直径，扇形的外圆弧所在的圆直径=金属盘的外径，铁质底有0.5~1mm的凹进位，凹进位和限位边22是对应的，

磨齿在铁质底上面均匀排布，磨齿和磨齿之间利用铁片分隔，铁片厚1~2mm，设计模具时，所有的磨齿外形大小需要一致，铜片或铁皮厚度需要相同，磨齿的内圆弧所在的圆直径=凹进位23的内圆直径，磨齿的外圆弧所在的圆直径=金属盘的外径，

磨头的烧结模具，磨头的烧结模具由合金钢膜、灰铸铁模和成型模、底模组成，成型模是最内侧的模具，成型模内侧是磨头的形状，成型模的材质是石墨，成型模有底边，底边厚3~7mm，成型模有螺杆孔71用来穿过螺杆11，之所以将底边和底模分开，是方便脱模，由于螺杆长45~55mm，底边兼做底模，脱模时压力机压力巨大，而且，成型模厚度太厚，由于只能一次使用，费用偏高，成型模模壁在3~7mm，能够减少成本，灰铸铁模在成型模外面，最外侧是合金钢模，合金钢模材质是耐高温合金钢，底模材质是石墨，底模上有和螺杆11位置对应的螺杆孔91，螺杆孔深度大于螺杆长度，这样，烧结时不会压弯螺杆，烧结后，由于灰铸铁具有热缩冷胀的特性，在冷却过程中能够保持产品不变形，但是，灰铸铁强度低，高温高压容易造成模具损坏，因此，灰铸铁模外侧采用耐高温合金钢，防止灰铸铁模损坏，而磨头的成型模采用石墨，一方面是石墨能够耐高温，另一方面是石墨质软，冷却后，利用压力机容易将磨头和成型模分离。

压出模是将磨头从烧结模具中取出的模具，压出模是压力机的下模，其压出口是扇形，其扇形比铁质底的内外圆弧宽1~2mm，这样，压出时不会受到模具本身的阻力，在压力机的作用下，成型模的底边和成型模分离，随后，磨头被压出，将底边从磨头取出，获得成品磨头。

比较两种加工工艺就会发现，相比焊接，烧结工艺其铁质底和磨头的连接强度远大于焊接强度，而且烧结工艺流程简单，对工人的技术要求低，也更加环保，操作过程中没有焊接产生的毒烟雾，也不再使用价格昂贵的银锌焊片，金属盘的使用寿命也提高了，虽然焊接工艺也是重复使用金属盘，但是，磨齿取下后，焊接部分会残留焊渣，需要通过车床车削凹进位，这样，就会造成金属盘越来越薄，到一定程度就没法使用了，酸洗、水洗、晾干这些工艺也不及螺杆拧紧工艺那样省时，一个熟练工人8小时大约焊接80个磨具，如果是螺杆拧紧工艺，按一个盘18个螺帽拧紧计算，大约在150个。

Claims (3)

1.一种带铁质底的瓷砖磨具的生产工艺，带铁质底的瓷砖磨具采用烧结磨头和利用螺杆螺帽锁紧磨头到金属盘生产工艺，其特征是：

生产工艺如下：

1）、利用机械加工方法加工铁质底（12），金属盘（2）、螺帽（4）备用；

2）、 合金磨料粉的称重、配料、搅拌；

3）、螺杆（11）穿进铁质底（12）的螺纹孔（121），并锁紧，前3步无先后顺序；

4）、将第3步加工完成后的铁质底（12）和螺杆（11）放进成型模（7）中；

5）、将铁片（13）放进槽口（72）中；

6）、将第2步加工完成后的合金磨料粉放入成型模（7）中，并弄平整；

7）、将烧结模具置于烧结机上烧结或者利用压力机先压制合金磨料粉，再烧结；

8）、冷却后利用压力机将磨头从烧结模具中压出，去除成型模（7）的底边，压制利用压出模（8）做下模完成；

9）、将螺杆（11）放入螺杆孔（21），利用螺帽锁紧磨头；

10）、磨头无法继续使用后，拧开螺帽（4），取下旧磨头，将新磨头的螺杆（11）放入螺杆孔（21），利用螺帽锁紧磨头。

2.依据权利要求1所述的带铁质底的瓷砖磨具的生产工艺，其特征是：

所述的烧结模具由成型模（7）、灰铸铁模（6）和合金钢模（5）以及底模（9）组成，

成型模（7）包含螺杆孔（71）和槽口（72），成型模（7）是最内侧的模具，成型模（7）内侧是腔室，腔室的形状就是磨头的形状，腔室内的槽口（72）用来安放铁片（13），腔室放置合金磨料粉，腔室决定磨头的形状，成型模（7）的材质是石墨，成型模（7）有底边，底边厚3~7mm，底边上有螺杆孔（71）用来穿过螺杆（11），成型模（7）模壁在3~7mm，灰铸铁模（6）在成型模（7）外面，灰铸铁模（6）外侧是合金钢模（5），合金钢模材质是耐高温合金钢，底模材质是石墨，底模上有和螺杆（11）位置对应的螺杆孔（91），螺杆孔（91）深度大于螺杆（11）的长度。

3.依据权利要求1所述的带铁质底的瓷砖磨具的生产工艺，其特征是：

所述的压出模是将磨头从烧结模具中取出的模具，压出模是压力机的下模，其压出口是扇形，其扇形比铁质底的内外圆弧宽1~2mm，压出口的深度大于磨头的高度。

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