專利名稱：陶瓷插針坯管的含芯擠出成型方法及其擠出頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種陶瓷插針坯管的含芯擠出成型方法及其擠出頭，尤其是用作光纖連接器的陶瓷插針坯管的含芯擠出成型方法及其擠出頭。
背景技術(shù)：
在光纖通信領(lǐng)域廣泛使用的光纖連接器是用于光纖通斷連接的無源器件，其核心元件是固定光纖并使其彼此同軸的陶瓷插針。陶瓷插針是一種具有0.125mm小孔的陶瓷細(xì)管。目前常用型號(hào)的外徑為2.5mm長(zhǎng)度為10.5mm。為了保證光纖傳輸?shù)男屎涂煽啃?，該陶瓷插針外圓和內(nèi)孔的尺寸精度和同軸度要求均在0.5μ以內(nèi)。
陶瓷插針是將陶瓷粉料與一定的添加劑混合之后，以擠出成型方法做成要求形狀的素坯，再經(jīng)烘干、脫脂和高溫?zé)Y(jié)得到插針坯管，坯管經(jīng)外徑、內(nèi)孔和端部的精密加工后成為陶瓷插針產(chǎn)品。要生產(chǎn)高精度的陶瓷插針產(chǎn)品，首先必須得到高精度的陶瓷插針坯管。在坯管的成型過程中，小孔的成型技術(shù)，包括如何保證小孔的尺寸、小孔與外圓的同軸度和較高的生產(chǎn)效率，構(gòu)成了陶瓷插針及其坯管制造的技術(shù)核心和技術(shù)難點(diǎn)。
目前，現(xiàn)有的陶瓷插針坯管制造大都采用注射成型技術(shù)。由一組八個(gè)帶孔的陰模，和由八個(gè)對(duì)應(yīng)的模針構(gòu)成的陽模組成注射模具。合模時(shí)，八個(gè)模針分別插入八個(gè)模孔，并位于?？椎恼行摹⒓訜岷蟮奶沾闪蠞{在壓力下注入?？變?nèi)，稍加冷卻，脫模后便得到八個(gè)帶有中心小孔的陶瓷圓柱體，即陶瓷插針?biāo)嘏?。素坯?jīng)高溫?zé)Y(jié)便成為陶瓷插針坯管。為了進(jìn)一步加工得到高質(zhì)量的陶瓷插針產(chǎn)品，坯管的制造精度要求很高，特別是內(nèi)孔和外徑的同軸度不得大于0.05mm。
在日本，也有一種生產(chǎn)陶瓷插針坯管的擠出成型方法，用熱塑性材料，在擠出機(jī)上擠出成為長(zhǎng)的帶孔素坯，燒結(jié)后，再用精密磨削的方法將其切斷，倒角和加工引導(dǎo)錐孔，成為陶瓷插針產(chǎn)品。這種方法存在燒結(jié)時(shí)，細(xì)長(zhǎng)的素坯容易彎曲變形；對(duì)坯管的機(jī)械加工中，不僅磨削工藝比較復(fù)雜，而且對(duì)磨床的精度和砂輪的耐用性均有較高要求等問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種陶瓷插針坯管的含芯擠出成型方法及其擠出頭，它能夠降低模具制造難度和坯管的機(jī)械加工難度并保證坯管的精度要求。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是一種陶瓷插針坯管的含芯擠出成型方法，其獨(dú)到之處是把擠出泥料在含有擠出頭的擠出機(jī)中擠出成型為內(nèi)含芯絲的插針?biāo)夭?，素材?jīng)校直和烘干后，再對(duì)插針?biāo)夭倪M(jìn)行機(jī)械加工而使其成為插針?biāo)嘏?，然后?jīng)脫脂和高溫?zé)Y(jié)得到插針坯管。
而且，將一定直徑的芯絲在陶瓷泥料的擠出過程中自動(dòng)、連續(xù)地包裹在泥料的中心，成為插針?biāo)夭?，素材烘干后，抽取芯絲即得到中心小孔。
而且，用機(jī)床對(duì)素材進(jìn)行機(jī)械加工，經(jīng)切斷、倒角、加工引導(dǎo)錐孔后得到插針?biāo)嘏?，最后將素坯在高溫?zé)Y(jié)爐中進(jìn)行脫脂和高溫?zé)Y(jié)得到插針坯管。
而且，芯絲為采用有機(jī)材料拉成的圓形截面細(xì)絲，插針?biāo)夭慕?jīng)校直和烘干后，在進(jìn)行加工或燒結(jié)之前，將芯絲抽出。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案還包括一種陶瓷插針坯管成型的擠出頭，包括上下模體、?？诤投ㄐ湍＃洫?dú)到之處是下模體內(nèi)設(shè)有一模芯管支架，該支架的周圍分布有導(dǎo)流孔，另有一個(gè)向模芯管和定型模引導(dǎo)芯絲的徑向小孔，該小孔位于導(dǎo)流孔之間，下模體的外壁設(shè)有調(diào)節(jié)定型模徑向位置的調(diào)節(jié)螺釘。
而且，模芯管支架的下部有一小的錐體，錐體內(nèi)鑲有模芯管，?？诘膬?nèi)部有兩段錐孔，上部錐孔的錐角為40°～50°，下部錐孔的錐度為1∶50～1∶20，模芯管支架上為集料器、分流錐和活塞，定型模內(nèi)有決定插針?biāo)嘏魍鈴酱笮〉亩ㄐ涂?，定型孔的下端有倒角?br> 而且，在下模體的四周對(duì)應(yīng)定型模處均勻分布著3～4個(gè)調(diào)節(jié)螺釘，螺釘?shù)奈膊颗c定型模相接觸，限制定型模軸向位置的壓蓋與下模體的底端相連接。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是1.本發(fā)明采取先擠出成型、待校直烘干后即進(jìn)行機(jī)械加工，最后再進(jìn)行脫脂和高溫?zé)Y(jié)。這樣，在工件尚未燒結(jié)硬化之前即進(jìn)行校直和機(jī)械加工，不僅降低了機(jī)械加工難度，而且降低了加工成本并有利于滿足工件精度要求；2.本方法和擠出頭簡(jiǎn)單適用，對(duì)材料無特殊要求，定型模容易拆卸更換從而能夠方便地制造不同規(guī)格的陶瓷插針坯管。3.通過調(diào)節(jié)螺釘可以徑向移動(dòng)定型模，從而保證芯絲和插針?biāo)夭耐鈭A的同軸度。4.可以通過擠出成型的方式連續(xù)生成含芯陶瓷素材，素材內(nèi)芯絲的直徑大小、芯絲與素材外徑的同軸度可以精確的調(diào)整和控制。烘干后的插針?biāo)夭目梢苑奖愕丶庸こ筛鞣N規(guī)格的形狀和尺寸。此種方法可以連續(xù)化、大批量地生產(chǎn)符合產(chǎn)品要求的陶瓷插針坯管，不需要高精度的生產(chǎn)設(shè)備，對(duì)陶瓷材料也無特殊的要求，因此生產(chǎn)投資少、產(chǎn)品成本低、品種可以多樣化。


圖1是本發(fā)明含芯擠出成型的原理圖。
圖2是含芯擠出成型裝置的第一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。
圖3是含芯擠出成型裝置的第二個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。
圖4～圖6是插針?biāo)夭慕?jīng)機(jī)械加工形成的幾種不同規(guī)格的陶瓷素坯。
具體實(shí)施例方式
參照?qǐng)D1～圖6，本發(fā)明所述的是一種陶瓷插針坯管的含芯擠出成型方法，其步驟是把擠出泥料12在含有擠出頭的擠出機(jī)中擠出成型為內(nèi)含芯絲9的插針?biāo)夭?0，素材10經(jīng)校直和烘干后，再對(duì)插針?biāo)夭?0進(jìn)行機(jī)械加工而使其成為插針?biāo)嘏?8.1、18.2、18.3，然后經(jīng)脫脂和高溫?zé)Y(jié)得到插針坯管。
進(jìn)一步的技術(shù)方案可以是將一定直徑的芯絲9在陶瓷泥料12的擠出過程中自動(dòng)、連續(xù)地包裹在泥料12的中心，成為插針?biāo)夭?0，素材10烘干后，抽取芯絲9即得到中心小孔。
進(jìn)一步的技術(shù)方案還可以是用機(jī)床對(duì)素材10進(jìn)行機(jī)械加工，經(jīng)切斷、倒角、加工引導(dǎo)錐孔19后得到插針?biāo)嘏?8.1、18.2、18.3，最后將素坯18.1、18.2、18.3在高溫?zé)Y(jié)爐中進(jìn)行脫脂和高溫?zé)Y(jié)得到插針坯管。建議先在200～500℃溫度下脫脂，再于1200-1550℃溫度下燒結(jié)得到陶瓷插針坯管。
而且，芯絲9為采用有機(jī)材料拉成的圓形截面細(xì)絲，插針?biāo)夭?0經(jīng)校直和烘干后，在進(jìn)行加工或燒結(jié)之前，將芯絲9抽出。
本發(fā)明還具有一種陶瓷插針坯管成型的擠出頭，它包括上下模體1、4、?？?和定型模6，其特征是下模體4內(nèi)設(shè)有一模芯管支架3，該支架的周圍分布有導(dǎo)流孔14，另有一個(gè)向模芯管15和定型模6引導(dǎo)芯絲9的徑向小孔17，該小孔17位于導(dǎo)流孔14之間，下模體4的外壁設(shè)有調(diào)節(jié)定型模6徑向位置的調(diào)節(jié)螺釘7。
上、下模體1、4可制成一體，但為了方便裝配，最好將上、下模體1、4分開并將二者螺紋連接。所述導(dǎo)流孔14最好為6～8個(gè)。
所述芯絲9從下模體4的徑向小孔17和模芯管支架3的橫向小孔17內(nèi)穿入，經(jīng)過模芯管15、?？?和定型模6的定型孔后穿出。受活塞13擠壓的泥料12經(jīng)集料器11和分流錐2的引導(dǎo)，從模芯管支架3四周的導(dǎo)流孔14進(jìn)入?？?的錐形腔匯合并再次擠壓后，帶著芯絲9從定型模6孔中自動(dòng)而連續(xù)地被擠出成為插針?biāo)夭?0。素材10烘干后，抽取芯絲9即形成中心小孔20。
進(jìn)一步的技術(shù)方案可以是模芯管支架3的下部有一小的錐體，錐體內(nèi)鑲有模芯管15，?？?的內(nèi)部有兩段錐孔，上部錐孔的錐角為40°～50°，下部錐孔的錐度為1∶50～1∶20，模芯管支架3上為集料器11、分流錐2和活塞13，定型模6內(nèi)有決定插針?biāo)嘏魍鈴酱笮〉亩ㄐ涂?，定型孔的下端有倒?6。
本擠出頭還可以制成一個(gè)獨(dú)立部件(見圖3)，使用時(shí)可直接地裝配在含有活塞13的擠出機(jī)里。
而且，在下模體4的四周對(duì)應(yīng)定型模6處均勻分布著3～4個(gè)調(diào)節(jié)螺釘7，螺釘?shù)奈膊颗c定型模6相接觸，限制定型模6軸向位置的壓蓋8與下模體4的底端相連接。
權(quán)利要求
1.一種陶瓷插針坯管的含芯擠出成型方法，其特征是把擠出泥料在含有擠出頭的擠出機(jī)中擠出成型為內(nèi)含芯絲的插針?biāo)夭?，素材?jīng)校直和烘干后，再對(duì)插針?biāo)夭倪M(jìn)行機(jī)械加工而使其成為插針?biāo)嘏?，然后?jīng)脫脂和高溫?zé)Y(jié)得到插針坯管。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陶瓷插針坯管的含芯擠出成型方法，其特征是將一定直徑的芯絲在陶瓷泥料的擠出過程中自動(dòng)、連續(xù)地包裹在泥料的中心，成為插針?biāo)夭模夭暮娓珊?，抽取芯絲即得到中心小孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的陶瓷插針坯管的含芯擠出成型方法，其特征是用機(jī)床對(duì)素材進(jìn)行機(jī)械加工，經(jīng)切斷、倒角、加工引導(dǎo)錐孔后得到插針?biāo)嘏?，最后將素坯在高溫?zé)Y(jié)爐中進(jìn)行脫脂和高溫?zé)Y(jié)得到插針坯管。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的陶瓷插針坯管的含芯擠出成型方法，其特征是芯絲為采用有機(jī)材料拉成的圓形截面細(xì)絲，插針?biāo)夭慕?jīng)校直和烘干后，在進(jìn)行加工或燒結(jié)之前，將芯絲抽出。
5.一種陶瓷插針坯管成型的擠出頭，包括上下模體、?？诤投ㄐ湍?，其特征是下模體內(nèi)設(shè)有一模芯管支架，該支架的周圍分布有導(dǎo)流孔，另有一個(gè)向模芯管和定型模引導(dǎo)芯絲的徑向小孔，該小孔位于導(dǎo)流孔之間，下模體的外壁設(shè)有調(diào)節(jié)定型模徑向位置的調(diào)節(jié)螺釘。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的陶瓷插針坯管成型的擠出頭，其特征是模芯管支架的下部有一小的錐體，錐體內(nèi)鑲有模芯管，模口的內(nèi)部有兩段錐孔，上部錐孔的錐角為40°～50°，下部錐孔的錐度為1∶50～1∶20，模芯管支架上為集料器、分流錐和活塞，定型模內(nèi)有決定插針?biāo)嘏魍鈴酱笮〉亩ㄐ涂?，定型孔的下端有倒角?br> 7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的陶瓷插針坯管成型的擠出頭，其特征是在下模體的四周對(duì)應(yīng)定型模處均勻分布著3～4個(gè)調(diào)節(jié)螺釘，螺釘?shù)奈膊颗c定型模相接觸，限制定型模軸向位置的壓蓋與下模體的底端相連接。
全文摘要
一種陶瓷插針坯管的含芯擠出成型方法及其擠出頭，其特征是把擠出泥料在含有擠出頭的擠出機(jī)中擠出成型為內(nèi)含芯絲的插針?biāo)夭模夭慕?jīng)校直和烘干后，再對(duì)插針?biāo)夭倪M(jìn)行機(jī)械加工而使其成為插針?biāo)嘏鳎缓蠼?jīng)脫脂和高溫?zé)Y(jié)得到插針坯管。本發(fā)明具有坯管容易加工、精度高等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G02B6/36GK1631634SQ200410061420
公開日2005年6月29日 申請(qǐng)日期2004年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月24日
發(fā)明者李元科 申請(qǐng)人:李元科