一种电瓷产品制造工艺的制作方法

技术领域：

本发明涉及一种电瓷产品制造工艺。

背景技术：
：

高压绝缘子是输变电行业的重要的物资，主要用做输变电设备的绝缘外罩，液体或气体绝缘介质容器，设备设施支撑、牵引等，要求强度高、绝缘性能强；耐受剧烈天气变化不发生性能变化。电瓷是是绝缘子制造应用最早、最广泛的材料，电瓷制造过程简述就是将各种矿物原料加水混合磨细后再脱水加工成形状，然后装入高温窑炉进行烧结，变成可用的陶瓷。高压电瓷制造发展到现在依据脱水、成型方式不同分为湿法和干法两种工艺方案。

两种工艺方案中湿法工艺由于周期长，脱水方式复杂，影响产品性能及制造成品率的因素多等缺点被认为是能耗大、劳动密集型产业，更是因为制造周期长造成车间流动在制品存量大，资金占用多而属于资金密集型产业。

随后发展出来的等静压干法成型技术克服和传统湿法周期长、人力密集等问题，但等静压干法成型采用立式修坯需定制专业的设备，成本高，备件少；另外坯件（电瓷产品的过程制品）加工后车削表面总是留下走刀纹理，需要很多时间由人工用细筛网或铁砂布砂坯，造成粉尘飞扬作业环境恶劣。即使这样还是会因为表面毛细孔多导致坯件容易吸潮膨胀开裂。因此坯件在上釉前后都需要进烘房干燥，但仍旧经常出现坯件伞根部上釉后吸潮开裂，伞盘脱落，成品率不高。

目前制作电瓷产品中110kv及以上产品，绝大多数厂家仍采用传统湿法成型工艺进行生产，少部分采用等静压干法成型工艺。

而对于110kv（有效高度1.5米）及以下的电瓷产品包括各类实心棒形包括铁道棒形、线路悬式棒形及各类空心绝缘子包括电器、电缆瓷套，小型箱变瓷套等用干法生产显然成本更高；行业内没有用干法生产以上产品的企业。

技术实现要素：
：

本发明是为了解决上述现有技术存在的问题而提供一种电瓷产品制造工艺。

本发明所采用的技术方案有：

一种电瓷产品制造工艺，所述工艺用于生产110kv及以下电瓷产品，包括：

1）依据配方要求按配比将制作电瓷产品的原料投入球磨机进行湿法球磨制成泥浆态；

2）用喷雾干燥机使泥浆态的原料高温脱水，并制成粒度及水分都符合标准要求的粉料；

3）通过等静压或其他的加压的方式将粉料压制成所需尺寸与形状的坯件

4）将所述坯件横置，并将横置的坯件装夹于卧式数控车床上采用金刚石刀头的刀具进行车削加工；

5）加工好坯件继续保持横置状态并边上釉边烘干；

6）对上釉后的坯件进行干燥与烧成并最终形成所需的电瓷产品。

进一步地，所述等静压处理后的坯件为圆筒形坯件，在圆筒形坯件的孔内插入膨胀芯轴，在膨胀芯轴内通过膨胀介质使膨胀芯轴膨胀并抵触于坯件的内孔壁上，将膨胀芯轴装夹在卧式数控车床上。

进一步地，所述等静压处理后的坯件为实心坯件，在实心坯件的两端套设卡套，将两卡套装夹在卧式数控车床上。

进一步地，所述横式上釉是在坯体下面用热风向上吹拂坯体表面，同时在坯体的侧面喷釉。

进一步地，在卧式数控车床上采用金刚石制作而成的圆形刀头的刀具对坯件进行车削加工。

本发明具有如下有益效果：

1）本发明用于生产110kv及以下电瓷产品，不但继承了等静压干法生产的固有优势而且克服了其原有的一些工艺弊端，大大提高产品性能及制造成品率，还能够有效降低能耗，减轻作业人员劳动强度，改善作业环境；

2）本发明进提高生坯（烧成瓷前过程制品）强度，将立式修坯改为横式修坯；

3）采用特殊材质（金刚石）刀具解决因坯体强度提高造成的刀具磨损问题；

4)改变刀具外形提高车削后坯件表面光洁度，省略了人工砂坯抛光工作，改善坯件表面致密性，杜绝毛细孔吸潮；采用淋釉甚至浸釉坯体也不会开裂；

通过以上改进可避免坯件反复进出烘房进行烘干，节约能源，降低劳动强度；特别是该工艺应用于110kv（瓷绝缘件有效高度1.5米）及以下电瓷产品包括但不限于各类支柱棒形、线路悬式棒形、铁道棒形等实心支持类绝缘子及各类高低压电气用空心绝缘子（瓷套）；

采用该工艺既可以克服传统湿法电瓷制造周期长、劳动密集的问题，继承干法工艺周期短、人员少的优点；同时还可以节约能源、降低作业人员劳动强度，减低设备定制化要求、减少投资；备件通用利于维保；成本显著降低；

采用该工艺生产的产品外观及质量水平提高到完美的程度；同时由于手工作业少基本实现全机械化生产，产品性能更稳定。

附图说明：

图1和图2为本发明中膨胀芯轴的一种结构图。

图3和图4为本发明中膨胀芯轴的另一种结构图。

图5为本发明中实心坯件的装夹结构图。

图6为本发明中圆形刀头所在的刀具结构图。

图7为圆形刀头所在刀具的的应用结构图。

具体实施方式：

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

一种电瓷产品制造工艺，本发明制造工艺用于生产110kv及以下电瓷产品，包括：

1）依据配方要求按配比将制作电瓷产品的原料投入球磨机进行湿法球磨制成泥浆态；

2）用喷雾干燥机使泥浆态的原料高温脱水，并制成粒度及水分都符合标准要求的粉料；

3）通过等静压处理技术将合格的粉料压制成所需尺寸与形状的坯件；

4）将所述坯件睡倒，并将睡倒的坯件装夹于通用卧式数控车床上进行车削加工；

5）加工好坯件继续保持睡倒状态并进行横式上釉；

6）对上釉后的坯件进行干燥与烧成并最终形成所需的电瓷产品。

在卧式数控车床上采用金刚石制作而成的圆形刀头的刀具对坯件进行车削加工。

本发明借鉴机械加工行业精车用金刚石刀具的经验，将金刚石刀具引入了坯件进行车削工艺，克服了由于坯件增强引起的刀具磨损到问题。同时依据自身产品特点设计出同时具备前后角均可加工的特种形状刀具，通过该刀具的应用解决了坯件表面刀路纹理重，表面毛细孔的多问题。不但不用砂坯还明显提高产品表面光洁度及致密性，解决了后面工序淋釉（外表面）、浸釉（空心绝缘件内孔上釉）的开裂问题；一举多得。

本发明横式上釉是在坯体下面用热风向上吹拂坯体表面，同时在坯体的侧面喷釉。保证刚刚喷涂的釉面能够快速干燥，进而达到坯件喷釉结束表面干燥也结束的效果。继而可以直接将上好釉的坯件送入工业窑炉进行焙烧；取消了原工艺方案中车坯完成入烘加热烘干和喷釉完成后入烘烘干釉料水分的过程，节约能源，减少坯件进出烘房的人力消耗。

本发明中等静压处理工步中得到的坯件包括两种类型，具体如下：

一种为：等静压处理后的坯件为圆筒形坯件，在圆筒形坯件的孔内插入膨胀芯轴，在膨胀芯轴内通过膨胀介质使膨胀芯轴膨胀并抵触于坯件的内孔壁上，将膨胀芯轴装夹在卧式数控车床上。

以下对本发明中涉及的膨胀芯轴结构与原理进行说明：

本发明中的膨胀芯轴包括金属芯轴21和气囊22，气囊22包覆在金属芯轴21的外壁上。

膨胀芯轴使用时，将膨胀芯轴插入圆筒形坯件的中心孔内，通过给气囊22内冲入膨胀介质达到坯件和金属芯轴21紧密结合形成不相对移动的整体结构，然后将坯件放倒，吊装至卧式车床上对坯件进行车削加工。

为方便转运金属芯轴21，在金属芯轴21的两端设有吊孔，在转运时，在吊孔内连接吊环18实现对金属芯轴21的转运。

气囊22采用两种方案，具体如下：

如图1和图2，气囊22为圆形软管气囊，圆形软管气囊螺旋缠绕于金属芯轴21上，在圆形软管气囊的一端设有单向阀23，圆形软管气囊的另一端埋设在金属芯轴21的内部（图1和图2中，圆形截面的气囊22为充介质后状态，压扁椭圆截面的气囊22为未充介质干瘪的状态）。

采用圆形软管螺旋缠绕在金属芯轴21，保证圆形软管气囊压扁形满布金属芯轴外表面，充气后胀起支撑住坯件，该结构应用于较大型坯件。

如图3和图4，气囊22的另外一种结构为：气囊22为圆筒形气囊，为方便固定气囊22，在金属芯轴21的一端或者两端设有法兰面211，对应在法兰面211一侧设有压紧螺母212。在固定圆筒形气囊时，圆筒形气囊的一侧端密封固定于所述法兰面211与压紧螺母212之间。若金属芯轴21的另一端有法兰面211，则继续按同样的方法将圆筒形气囊的另一端固定于法兰面211与压紧螺母212之间。若金属芯轴21的另一端没有法兰面211，则圆筒形气囊的一侧端通过固定绳扎紧固定密封在金属芯轴21的外壁上。

为方便向圆筒形气囊内冲入介质，在金属芯轴21的一端面上设有充放气嘴214，在金属芯轴21的侧壁上设有气孔，气孔与圆筒形气囊的内腔相连通。

为便于更好地将圆筒形气囊固定于金属芯轴21上，在金属芯轴21上设有若干个凹槽，通过捆扎绳28将圆筒形气囊固定于凹槽内。

本发明中的向膨胀芯轴中气囊22内通入的膨胀介质为气体。

本发明通过在圆筒形坯件中间穿一个金属芯轴21提升坯件弯曲强度，通过金属芯轴21外侧的气囊保证金属芯轴21和坯件结合成一体，既不会因为金属芯轴21与坯件硬接触而使坯件受伤，又能够让坯件内壁全面积受到支撑，支撑力可以通过气压压力进行可量化调节。

由于坯件的强度有效增强，金属芯轴21两端伸出坯件外并为坯件提供了紧密装夹的接口，保证坯件轻松卧倒车削、喷釉，从而解决了立式加工中遇到的高空作业问题，设备高大、笨重问题，同时有效减低废料激扬高度，降低吸尘难度。提高产品合格率，降低作业安全风险。

另外气囊结构可根据不同尺寸的坯件而采用圆形软管气囊，使用时将软管均匀缠绕于中间钢制芯轴上，保证软管处于压缩状态扁平贴附于金属芯轴上，充气后软管膨胀变圆进而支撑起坯件内壁，使坯件和金属芯轴杆近似刚性连接，保证坯件可以挂住金属芯轴自由翻转、卧倒、旋转而与芯杆不发生相对位移，为坯件装夹和加工提供有利条件。

对于比较小的坯件无法做到缠绕软管，采用整体的圆筒形气囊，使用时对圆筒形气囊充气，圆筒形气囊柱形外壁膨胀支撑住坯件内表面来完成刚性连接；功效与软管支撑相同。

本发明利用膨胀芯轴支撑坯件内孔，使得坯件可以横向加工，保证产品横置不断，进而简化车坯、上釉工艺，降低员工劳动强度，降低设备复杂程度，改善吸尘效果，杜绝跌落、砸伤等安全事故的发生。

等静压处理后另一种结构的坯件为实心坯件。在实心坯件的两端设置卡套，将卡套装夹在卧式数控车床上。

如图5，实心坯件的具体装夹结构为：

在实心坯件的两端套设卡套44，在卡套44与实心坯件之间垫设缓冲胶垫441和导正胶圈442。在两个卡套44的外壁上均设有安装轴，在一侧安装轴上套设压紧弹簧443。在使用时，两个卡套44的安装轴对应安装在卧式数控车床的卡盘和尾座上，在具有压紧弹簧443的安装轴上螺纹连接防脱螺帽，通过压紧弹簧443的弹力将实心坯件卡紧在两卡套44之间。

以下对本发明中涉及的采用圆形刀头31的刀具进行说明：

如图6，圆形刀头31设置在一个具有刀杆32的刀柄33上，刀杆32倾斜设置在刀柄33上并与刀柄33一体成型，圆形刀头31焊接在刀杆32的末端。

金刚石的圆形刀头直径依据产品的不同直径由0.5mm—30mm不等。

为克服坯件表面的颗粒状和轻微的螺旋线，本发明采用由金刚石制成的圆形刀头31，金刚石刀具具有边切削边抛光的功效，为了配合产品形状统一车床刀具前角和后角切削，本发明将刀具的刀头制成圆形，解决了产品单向走到一次车削成型问题，车削表面光滑无纹理，使产品无需再次加热直接上釉而不会因为吸水开裂，保证釉面光亮整洁。

通过金刚石的圆形刀头的应用车削合格率明显提升，同时不再需要人工抛光打磨工序，节省了人力，杜绝了打磨过程的扬尘对加工车间的污染；另外因为不需要对坯件加热可以取消生坯加热烘房，及进出烘房的转运工作有效提高生产效率降低生产成本。

本发明中设置刀杆32，刀杆32倾斜布置，由于产品的形状属于倾角形深槽，刀具两侧都需要精加工，因此采用圆形刀头适应刀具前后角切削的要求，图7中刀具分别呈现了径向进刀前角切削；径向深槽弧形前角切削；径向深槽退刀后角切削，径向退刀切削伞面；由于刀具的特殊形状及设计，精车过程简单高效，精车表面平整、光滑。

本发明利用金刚石圆头刀对坯件表面进行精车（因为横置内部支撑轴的存在可以高速旋转），明显改善产品表面，做到不砂坯（抛光）直接上釉（不用烘房加温）。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下还可以作出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

起点商标作为专业知识产权交易平台，可以帮助大家解决很多问题，如果大家想要了解更多知产交易信息请点击 【在线咨询】或添加微信 【19522093243】与客服一对一沟通，为大家解决相关问题。

此文章来源于网络,如有侵权,请联系删除