專利名稱：一種用于制作禮花外筒的壓模裝置及其工藝方法
技術領域：
本發明涉及煙花禮炮的制造技術，尤其涉及一種用于制作具有新穎的結構和材質特征并且具有改進的優良性能特點的禮花外筒的壓模裝置及其使用方法。
背景技術：
燃放煙花爆竹，尤其在我國，是人們在各類節日慶典活動中用以增添氣氛的傳統方式。我國民間燃放煙花爆竹已有1300多年的歷史，而當今煙花爆竹、禮炮禮花的生產和銷售量在全國已高達數十億元。
然而，煙花爆竹、禮炮禮花通常是采用傳統的工藝方法并采用傳統的材料制備。就普通禮炮的生產工藝來說，根據傳統的方法，具有多發炮筒的炮筒座是由單個的炮筒組成的，也就是首先用紙分別卷成單個的炮筒，然后將多個的炮筒捆扎在一起，進而還有打泥底和上膠等工序。由于禮炮是采用紙質材料制成，其傳統工藝過程往往包括首先是制紙工藝，其包括廢紙分揀、破碎制漿、篩漿、上網脫水、烘干剪切和紙張成品等步驟，然后是制筒工藝，其包括裁紙、上膠、卷筒、腰筒、捆扎、曬筒、收筒(或烘干捆扎)、打泥底、單發組筒、上膠鉆孔、單排組合成型等繁雜的工藝步驟。另外，紙質炮筒由于其材質強度和韌度的局限，在禮炮發射時因火藥發射瞬間所產生的膨脹力會發生炸筒、散筒和倒筒等現象，從而存在安全隱患。再則，紙質炮筒易被雨水浸濕，引起炮筒和引線受潮，使所述禮炮而無法使用或其中的火藥燃燒不充分而產生有害氣體，既不安全，也不環保。為了克服上述傳統制作工藝及加工設備長期存在的問題和缺陷，同時也為了開發出一種在結構和材質上新型的禮炮產品，對禮花外筒的制作工藝及加工設備進行改進和創新是非常必要的。
發明內容
本發明提供了一種用于制作具有新穎的結構和材質特征并且具有改進的優良性能特點的禮花外筒的壓模裝置及其使用方法。—方面，本發明提供了一種用于制備禮炮外筒的壓模裝置，其包括上模，其包括第一模板、第二模板、第三模板和各自帶有封閉端和開口端的多個柱管，其中所述第二模板與所述第一模板相互疊合，并且所述第二模板具有多個第二模板穿孔，其設置為與所述多個柱管各自成一一對應關系，從而所述多個柱管各自能夠彼此相互平行地分別通過所一一對應的所述多個第二模板穿孔并且在開口端處被垂直地緊固于所述第二模板；所述第三模板設置為可沿著柱管軸向移動地與所述第二模板疊合接觸，并且所述第三模板具有多個第三模板穿孔，其設置為與所述多個柱管各自成一一對應關系，這樣所述多個柱管各自能夠分別穿過并從與之對應的所述多個第三模板穿孔中伸出，所述第三模板能夠沿著所述多個柱管的軸向上下移動；中模，其包括內腔，所述中模通過緊固方式使其頂部與所述上模的所述第三模板裝配在一起，而所述上模的所述多個柱管在裝配時伸進所述中模的內腔；以及底模，其中在所述底模的內表面設有與多個柱管排列相適應的突起部位，用以在壓模操作中形成所述禮炮外筒的引線底槽，另外，在壓模操作過程中所述底模的頂部通過緊固的方式使與所述中模的底部配合。另外，所述上模進一步包括所述多個柱管分成多組依次排列，其中所述多個柱管各自帶有柱管加熱腔道并且在所述開口端帶有柱管加熱腔道進口和柱管加熱腔道出口，所述柱管加熱腔道在所述柱管加熱腔道進口并通過順著所述柱管的軸向并在接近所述封閉端的位置在所述柱管加熱腔道內折回至所述柱管加熱腔道出口形成流體連通；在所述第一模板內設有多個第一模板加熱通道并且各自分別地與相應組的所述多個柱管的所有所述柱管腔道進口和所述柱管腔道出口依次地串聯流體連通，并且所述多個第一模板加熱通道各自在所述第一模板的側面分別設有第一模板加熱通道進口和第一模板加熱通道出口。
所述中模進一步包括設置于其內的多個中模加熱通道，其各自帶有中模加熱進口以及中模加熱出口，所述中模加熱進口和所述中模加熱出口分別設置于所述中模的外側面，所述中模加熱通道設置為通過接近于所述中模的內側面的部位。所述底模進一步包括設置于所述底模內的多個底模加熱通道，其各自帶有底模加熱進口以及底模加熱出口，所述底模加熱進口和所述底模加熱出口分別設置于所述底模的外側面。所述柱管加熱腔道、第一模板加熱通道、中模加熱通道、底模加熱通道用來在壓模成型過程中通過加熱介質以實現對所述壓模裝置內的物料進行加熱。另一方面，本發明提供了使用所述壓模裝置的操作方法，其包括如下述步驟(I)裝配壓模裝置，其中包括將所述上模的所述第二模板和所述第三模板依次裝配到緊固有所述多個柱管的所述第一模板，將所述上模安放并緊固于所述中模，并將所述中模安放并緊固于所述底模；(2)將物料注入所述壓模裝置，其中所述物料為預先定量配置；(3)對所述壓模裝置內的所述物料進行加熱處理，其中包括將達到設定溫度的加熱介質分別從所述上模加熱進口、所述中模加熱進口以及所述底模加熱進口注入，從而進行加熱并維持一段時間，使所述物料中的水分通過蒸發從所述排氣孔中排出從而使所述壓模裝置內的所述物料固化成型；(4)進行脫模處理，根據可操作的順序進行脫模處理，其中包括使所述第三模板順著所述多個柱管的軸向并背離所述第二模板的方向移動，從而實現脫模而得到成型的所述禮炮外筒。本發明所提供的壓模裝置可以用來制作具有新穎的結構和材質特征并且具有改進的優良性能特點的禮花外筒。本發明的壓模裝置及其操作工藝，與傳統的工藝相比，具有工藝簡單、操作方便、產業化程度高、易于實現自動化控制、產品質量穩定可靠等多方面的優點。采用這種新型的壓模裝置及其操作工藝所制作的禮花外筒產品具有下述優點(I)本發明的禮炮外筒利用紙漿原料制模加工成型，具有較高的強度和韌性和整體束縛力，從而在使用時可以避免爆炸瞬間可能發生的散筒、炸筒和倒筒現象；(2)本發明的禮炮外筒也具有較佳的防潮防浸性能，從而可以減少禮炮受潮受浸而失效的情形；(3)本發明的禮炮外筒由于在強度和防潮性能方面的優點，使得外筒或禮炮產品的儲藏和運輸更為便利和安全；(4)本發明的產品更為符合當今環境保護和可持續性發展的要求。
有關本發明的上述簡要介紹以及下述的詳細描述，結合附圖會得到更好的理解。圖I為根據本發明的一種實 施方式的壓模裝置的裝配圖，其中顯示所述壓模裝置的上模、中模和底模。圖2A-2C為利用本發明的一種實施方式的壓模裝置所制備的一種禮炮外筒的結構示意圖，其中圖2A為所述禮炮外筒的立體示意圖(為了便于理解內部的柱筒以及底部結構等，在圖中顯示了具有透視效果的內部結構線條)，圖2B為所述禮炮外筒的縱向剖面示意圖，圖2C為所述禮炮外筒的底部示意圖。圖3A和3B為根據本發明的一種實施方式的壓模裝置的上模結構示意圖，其中圖3A為所述上模的側視示意圖，圖3B為所述上模的頂面示意圖。圖4為根據本發明的一種實施方式的壓模裝置的上模所帶有的多個柱管中單個柱管的立體示意圖。圖5A和5B為圖3A所不的上模中的第一模板的不意圖，其中圖5A為所述第一模板的正面不意圖，圖5B為所述第一模板的頂面不意圖。圖6A和6B為圖3A所示的上模中的第三模板的示意圖，其中圖6A為所述第三模板的正面示意圖，圖6B為所述第三模板的頂面示意圖。圖7A和7B為根據本發明的一種實施方式的壓模裝置的中模結構示意圖，其中圖7A為所述中模的側視示意圖，圖7B為所述中模的頂面示意圖。圖8A-8C為根據本發明的一種實施方式的壓模裝置的底模結構示意圖，其中圖8A為所述底模的立體示意圖，圖8B為所述底模的頂面示意圖，圖SC為所述底模的側面示意圖。
具體實施例方式在對本發明作進一步描述之前，應當理解本發明并不局限于下述有關發明的具體實施方式
。同時也應當理解，本文所使用的術語只是用于針對特定的實施方式進行描述，而不是用來對本發明進行限制。在本發明的一種實施方式中，用于制備禮炮外筒(圖2A-2C)的壓模裝置(圖I)包括上模200 (圖3A-6B)，其包括第一模板210、第二模板220、第三模板230和各自帶有封閉端和開口端的多個柱管240,其中所述第二模板220與所述第一模板210相互疊合，并且所述第二模板220具有多個第二模板穿孔，其設置為與所述多個柱管240各自成對應關系，從而所述多個柱管240各自能夠彼此相互平行地分別通過對應的所述多個第二模板穿孔之一并且在開口端處被垂直地緊固于所述第二模板220 ;所述第三模板230設置為可移動地與所述第二模板220疊合接觸，并且所述第三模板230具有多個第三模板穿孔232，其設置為與所述多個柱管240各自成對應關系，從而所述多個柱管240各自能夠分別穿過對應的所述多個第三模板穿孔232，所述第三模板230能夠沿著所述多個柱管240的軸向來回移動；中模300 (圖7A和7B)，其中通過緊固方式使所述中模300的頂部與所述上模200的所述第三模板230裝配在一起，而所述上模200的所述多個柱管240在裝配時伸進所述中模300的內腔；以及底模400 (圖8A-8C)，其中在所述底模400的內表面設有突起部位420，用以在壓 模操作中形成所述禮炮外筒的引線底槽，另外，在壓模操作過程中所述底模400的頂部通過緊固的方式使與所述中模300的底部配合。如圖3A-6B所示，所述上模200進一步包括所述多個柱管240分多組依次排列，其中所述多個柱管240各自帶有柱管加熱腔道245并且在所述開口端帶有柱管腔道進口245a和柱管腔道出口 245b，由所述柱管腔道進口 245a并通過順著所述柱管的軸向并在接近所述封閉端時折回的所述柱管加熱腔道245至所述柱管腔道出口 245b形成流體連通(圖4);在所述第一模板210內設有多個第一模板加熱通道215并且各自分別地與相應組的所述多個柱管240的所有所述柱管腔道進口 250a和所述柱管腔道出口 250b依次地串聯流體連通，并且所述多個第一模板加熱通道215各自在所述第一模板210的側面分別設有第一模板加熱通道進口 215a和第一模板加熱通道出口 215b。如圖7A和7B所示，所述中模300進一步包括設置于其內的多個中模加熱通道335，其各自帶有中模加熱進口 335a以及中模加熱出口 335b，所述中模加熱進口 335a和所述中模加熱出口 335b分別設置于所述中模的外側面330，所述中模加熱通道設置為通過接近于所述中模的內側面320的部位。如圖8A-8C所示，所述底模400進一步包括設置于所述底模400內的多個底模加熱通道435，其各自帶有底模加熱進口 435a以及底模加熱出口 435b，所述底模加熱進口435a和所述底模加熱出口 435b分別設置于所述底模的外側面430。所述柱管加熱腔道245、第一模板加熱通道215、中模加熱通道335、底模加熱通道435用來在壓模成型過程中通過加熱介質實現對所述壓模裝置內的物料進行加熱。如圖7A和7B所示，所述中模300內設置有多個排氣孔槽340，其設置為順著所述中模300的縱軸向排列并與所述中模300的內腔通過所述內側面320呈縱向狹縫連通。另外，所述中模300可進一步包括設在所述中模300的內側面320而沿著縱向的突起棱條，用來形成所述禮炮外筒100的引線側槽175。所述底模400的所述突起部位420設置為使得所述禮炮外筒的引線底槽能夠依次順序地通過弓丨線孔與所述多個炮筒中的內筒連通。在不同的具體實施方式
中，所述中模300的內側面320為多邊形柱面(比如正方形柱面、長方形柱面、六邊形柱面、八邊形柱面)、圓形柱面或橢圓形柱面，所述外側面為正方形柱面、長方形柱面或圓形柱面。所述上模200、所述中模300以及所述底模400采用金屬材料制成。所述壓模裝置在裝配時，其中的各個部件，例如所述上模200 (包括所述第一模板210、所述第二模板220和所述第三模板230)所述中模300和所述底模400，采用緊固方式裝配在一起。所述緊固方式可采用螺栓或其它常用的緊固方式。
在壓模成型過程中實現對所述壓模裝置內的物料進行加熱所采用的所述加熱介質優選為油。在本發明的另一種實施方式中，使用所述壓模裝置的方法包括如下述步驟裝配壓模裝置，其中包括將所述上模200的所述第二模板220和所述第三模板230依次裝配到緊固有所述多個柱管240的所述第一模板210，將所述上模200安放并緊固于所述中模300，并將所述中模300安放并緊固于所述底模400 ；將物料注入所述壓模裝置，其中所述物料為預先定量配置；對所述壓模裝置內的所述物料進行加熱處理，其中包括將達到設定溫度的加熱介 質分別從所述上模加熱進口 215a、所述中模加熱進口 335a以及所述底模加熱進口 435a注入，從而進行加熱并維持一段時間，使所述物料中的水分通過蒸發從所述排氣孔340中排出從而使所述壓模裝置內的所述物料固化成型；進行脫模處理，其中包括使所述第三模板230順著所述多個柱管240的軸向并背離所述第二模板220的方向移動，從而實現脫模而得到成型的所述禮炮外筒。在上述方法中所采用的物料為漿料，其中包括紙漿料、石粉、淀粉和硬脂酸。在具體實施方式
中，所述加熱介質的溫度為約200°C至約300° C，優選為約220°C至約280°C。所述加熱維持時間為約5至15分鐘，優選為8至12分鐘。本文中本發明的范圍并不限于本文所列舉了有關結構、材料和方法的具體或優選的實施方式。例如，本文所列舉具體實施方式
中的壓模裝置可作適當結構或組合上的調整，從而不僅能夠用來制備上文提到的具有多邊形柱面(比如正方形柱面、長方形柱面、六邊形柱面、八邊形柱面)、圓形柱面或橢圓形柱面，所述外側面為正方形柱面、長方形柱面或圓形柱面的禮炮外筒，還可以用來制備具有上述外柱面和內空腔，亦即整體上是諸如正方環形或圓環形的禮炮外筒。所述漿料在本文中列舉有紙漿原料，也可采用其它合適于壓模操作的其它填充材料。在所述的壓模裝置的使用方法中所采用的加熱方法也可為不同的甚至組合的加熱方法。在上述的說明書中針對一些優選實施方式進行了描述，并且為了對本發明的技術方案進行解釋和說明而提供了許多細節情況，然而本領域的技術人員應該能夠理解到本發明可以有各種各樣的變化和更多不同的實施方式，而且本文所描述的細節可以有相當的變化而不會偏離本發明的精神和范圍。
權利要求
1.一種用于制備禮炮外筒的壓模裝置，其特征在于，包括 上模，其包括第一模板、第二模板、第三模板和各自帶有封閉端和開口端的多個柱管，其中所述第二模板與所述第一模板相互疊合，并且所述第二模板具有多個第二模板穿孔，其設置為與所述多個柱管各自成對應關系，從而所述多個柱管各自能夠彼此相互平行地分別通過對應的所述多個第二模板穿孔之一并且在開口端處被垂直地緊固于所述第二模板；所述第三模板設置為可移動地與所述第二模板疊合接觸，并且所述第三模板具有多個第三模板穿孔，其設置為與所述多個柱管各自成對應關系，從而所述多個柱管各自能夠分別穿過對應的所述多個第三模板穿孔，所述第三模板能夠沿著所述多個柱管的軸向來回移動； 中模，其中通過緊固方式使所述中模的頂部與所述上模的所述第三模板裝配在一起，而所述上模的所述多個柱管在裝配時伸進所述中模的內腔；以及 底模，其中在所述底模的內表面設有突起部位，用以在壓模操作中形成所述禮炮外筒的引線底槽，另外，在壓模操作過程中所述底模的頂部通過緊固的方式使與所述中模的底部配合。
2.根據權利要求I所述的壓模裝置，其特征在于，其中 所述上模進一步包括所述多個柱管分多組依次排列，其中所述多個柱管各自帶有柱管加熱腔道并且在所述開口端帶有柱管加熱腔道進口和柱管加熱腔道出口，由所述柱管加熱腔道進口并通過順著所述柱管的軸向并在接近所述封閉端時在所述柱管加熱腔道中折回至所述柱管加熱腔道出口形成流體連通；在所述第一模板內設有多個第一模板加熱通道并且各自分別地與相應組的所述多個柱管的所有所述柱管加熱腔道進口和所述柱管加熱腔道出口依次地串聯流體連通，并且所述多個第一模板加熱通道各自在所述第一模板的側面分別設有第一模板加熱通道進口和第一模板加熱通道出口 ； 所述中模進一步包括設置于其內的多個中模加熱通道，其各自帶有中模加熱進口以及中模加熱出口，所述中模加熱進口和所述中模加熱出口分別設置于所述中模的外側面，所述中模加熱通道設置為通過接近于所述中模的內側面的部位；以及 所述底模進一步包括設置于所述底模體內的多個底模加熱通道，其各自帶有底模加熱進口以及底模加熱出口，所述底模加熱進口和所述底模加熱出口分別設置于所述底模的外側面； 其中，所述柱管加熱腔道、第一模板加熱通道、中模加熱通道、底模加熱通道用來在壓模成型過程中通過加熱介質實現對所述壓模裝置內的物料進行加熱。
3.根據權利要求I或2所述的壓模裝置，其中所述中模內設置有多個排氣孔槽，其設置為順著所述中模的縱軸向排列并與所述中模的內腔通過所述內側面呈縱向狹縫連通。
4.根據權利要求I或2所述的壓模裝置，其中所述中模進一步包括設在所述中模的內側面而沿著縱向的突起棱條，用來形成所述禮炮外筒的引線側槽。
5.根據權利要求I或2所述的壓模裝置，其中所述底模的所述突起部位設置為使得所述禮炮外筒的引線底槽能夠依次順序地通過引線孔與所述多個炮筒中的內筒連通。
6.根據權利要求I或2所述的壓模裝置，其中所述中模的內側面為多邊形柱面、圓形柱面或橢圓形柱面，所述外側面為正方形柱面、長方形柱面或圓形柱面。
7.根據權利要求I或2所述的壓模裝置，其中所述上模、所述中模以及所述底模采用金屬材料制成。
8.根據權利要求2所述的壓模裝置，其中所述加熱介質為油。
9.一種使用權利要求I或2所述的壓模裝置的工藝方法，其特征在于，包括如下步驟 裝配所述壓模裝置，其中包括將所述上模的所述第二模板和所述第三模板依次裝配到緊固有所述多個柱管的所述第一模板，將所述上模安放并緊固于所述中模，并將所述中模安放并緊固于所述底模； 將物料注入所述壓模裝置，其中所述物料為預先定量配置； 對所述壓模裝置內的所述物料進行加熱處理，其中包括將達到設定溫度的加熱介質分別從所述上模加熱進口、所述中模加熱進口以及所述底模加熱進口注入，從而進行加熱并維持一段時間，使所述物料中的水分通過蒸發從所述排氣孔中排出從而使所述壓模裝置內的所述物料固化成型； 進行脫模處理，其中包括使所述第三模板順著所述多個柱管的軸向并背離所述第二模板的方向移動，從而實現脫模而得到成型的所述禮炮外筒。
10.根據權利要求9所述的方法，其中所述物料為漿料，其包括紙漿料、石粉、淀粉和硬脂酸。
11.根據權利要求10所述的方法，其中加熱介質的溫度為約200°C至約300° C，所述加熱維持時間為約5至15分鐘。
全文摘要
本發明提供了一種用于制作具有新穎的結構和材質特征并且具有改進的優良性能特點的禮花外筒的壓模裝置及其使用方法。所述壓模裝置包括上模、中模和底模，其中所述上模包括第一模板、第二模板、第三模板和各自帶有封閉端和開口端的多個柱管,在所述上模、下模和底模均設有用來在壓模過程中對物料進行加熱脫水、固化成型的加熱通道。本發明的壓模裝置及其操作工藝，與傳統的工藝相比，具有工藝簡單、操作方便、產業化程度高、易于實現自動化控制、產品質量穩定可靠等多方面的優點。
文檔編號B31B43/00GK102756494SQ2012102279
公開日2012年10月31日 申請日期2012年7月3日 優先權日2012年7月3日
發明者劉金鐸 申請人:劉金鐸, 陳子霆