陶瓷墙地砖模具及其对质量产生的影响.doc

陶瓷墙地砖模具及其对质量产生的影响20o5.No.7陶瓷?25?陶誊墙地砖模具及其对质量产生的影响贾玉宝薛丽峰(1三水博德精工建材有限公司佛山528139)(2洛阳晶久玻璃制品有限公司471003)摘要文章简要分析了影响模具使用寿命的因素,以及在加工过程中应注意的若干问题,分析了模具对产品质量产生的影响,并提出了解决措施.关键词模具质量影响措施TheMouldoftheTileandtheEffectintheQualityJiaYubao,XueLifeng2(1SanshuiBodeFineBuildingMaterialCo.Ltd,Foshan,528139)(2I_aioyangJingjiuGlassCo.Ltd,471003)Abstract:Thispaperdissectedtheagentabouttheageofthemould,theeffectinthequality,andsomesidesinworkingprocess.Ithemoutthemeasurestosolveit.Keywords:Mould;Quality;Effect;Measures前言模具作为陶瓷墙地砖压砖机的主要部件,其质量好坏,直接影响产品的质量和生产效率,如何提高产品质量及延长模具的使用寿命;模具在加工,使用过程中应注意哪些问题;在产品出现质量问题时,如何从模具方面来解决,的确是陶瓷企业在实际生产中常会遇到的问题.笔者从影响模具使用寿命的因素,模具在加工过程应注意的问题,以及由模具造成的产品质量缺陷人手展开分析,并提出了解决方法.1影响模具使用寿命的因素1.1磨损磨损是一种正常的消耗形式,由于在压制过程中,粉料在侧板和上,下模芯之间的相对运动,粉料颗粒象砂粒一样对其接触面造成冲击磨损,主要是侧板,使用多次后,侧板的台阶处磨损严重,脱模困难,上,下模芯因磨损造成间隙过大.1.2侧板下沉侧板下沉因装配过紧所致,一般模腔与模芯之间选H7/K6配合,若间隙小,侧板容易受冲击而下沉;也会由于粉料不足,布料不均造成.正常情况下,粉料均匀而充足,当上模芯压紧粉料时,侧板受到一个胀力,但受向下的作用力较小;若粉料不足,上模芯下落到一定高度时受不到粉料的反作用力,那么上模芯继续下降,由于越往下,模腔的尺寸变小,上模芯将落到四周的侧板上,造成侧板下沉.2模具加工过程中的注意事项2.1选材为了保证模具耐磨损,应选择具有高耐磨性,一定的硬度和硬化深度,足够的强度和韧性的材料.一般选择高铬合金工具钢,如c,cM0V.2.2锻造模具在使用过程中发生侧板断裂的主要原因是应力比较集中,侧板的硬度不高(在HRC53以下,说明侧板很脆,不是淬火的问题,而是锻造的问题,因此我们认为是锻造过程中内部缺陷的外在反映).侧板的材质一般为cr.,它的含碳量较高,碳化物偏析严重,铸态有网状共晶碳化物,轧制后碳化物往往分布不均匀,并呈带状分布,降低了钢的强韧性.为提高模具的使用寿命,可以通过锻造来消除金属毛坯中的气孔,改善碳化物的形态,大小与分布,使?26?陶瓷2005.No.7金属材料致密程度与机械性能提高.锻造时采用轴向,径向双向十字镦拔的锻造方法,锻造比为2.02.5,锻造前加热要缓慢均匀,经多次拉拔,按二轻一重法锻造,防止热断裂.严格控制始锻温度,终锻温度和锻造比,锻后应缓冷,然后进行等温球化退火.锻造流线应与工件工作时所受的最大拉应力方向一致,侧板所受的拉应力是纵向的,应尽量使其流线与侧板纵向重合,以获得较高的强度,塑性和韧性.2.3热处理一般对cr.型钢采用较低的淬火温度和较低的回火温度,如980左右淬火,160180回火,可获得高的硬度(HRC6163)与耐磨性.以Cr.MoV为例,一般的工艺过程为:锻造一球化退火一粗加工一淬火与回火一钳工研磨抛光一装配.我国对Cr.MoV现行的热处理工艺见图1.(a)低淬低回(b)高淬商回图1两种淬火回火工艺2.4减少残余应力无论在摩擦面上形成的残余应力是拉应力还是压应力都不利于耐磨性的改善,因此在机加工过程中应尽量减少工作面上的残余应力.2.5修复旧模具为了修复旧模具,可将磨损失效的上,下模芯的成形表面四边棱进行倒角,再选用堆322(铬,钨,钼,钒)冲模电焊条堆焊(见图2),堆焊后再进行粗磨和精磨,堆焊处硬度HRC55,实践证明这种方法优于表面火焰淬火,可达到使用要求,且耐磨性更好.臼琥C62菅一(a)上模芯(b)下模芯图2堆焊示意图在施焊中必须注意以下几点:1)堆焊前需清除表面的油污,剔除锈斑或氧化皮.2)焊条的选择,因工件是在剧烈摩擦情况下工作,最好选用耐磨损,耐腐蚀的堆焊322焊条.3)堆焊前焊条应在250300烘箱内烘烤2h,以防施焊过程中产生气孔.4)堆焊工件上,下模芯应先预热至30040O后进行堆焊.5)堆焊后上,下模芯放人炉内缓冷,消除内应力.3模具产生的主要缺陷及克服方法一般自动压砖机的模具结构如图3所示.粉料图3自动压砖机模具结构示薏图3.1夹层3.1.1模芯胶面的自身质量问题由于模芯放置时间长或其他原因而失效,造成橡胶失去弹性,容易产生夹层缺陷.解决的方法是更换产生夹层的的上模芯或下模芯.3.1.2上模芯不在模腔的中心当上模芯偏离模腔中心时,侧板易磨损,易产生夹层缺陷.解决的方法是要经常调整上模芯的位置,使之位于模腔的中心,以提高模具的使用寿命.3.1.3上,下模芯与侧板间的间隙过小由于第一次加压使粉料颗粒之间间距缩小,空隙减少,多余空气要有足够的时间和空隙逸出.一般要沮度一.啡啪2005.No.7陶瓷?27?求间隙在0.010.05mm之间,如果排气仍然困难,可考虑将间隙扩大到0.050.10mm.压制过程中由于气体无法排除而产生夹层缺陷.解决的方法是适当加大上,下模芯与侧板间的间隙.3.2缺角3.2.1模具自然损耗当模具的寿命达到一定的使用次数时,由于上模芯与侧板已有较大的磨损,间隙较大,成形后坯体边角较为疏松,容易造成缺角缺陷.解决的方法是更换新上模芯或侧板,减zb-者之间的间隙.3.2.2坯体缺角掉边解决的方法是下模芯基座堆积过厚的粉料应及时清理,使下模芯可达到上限位置或调整压砖机顶出砖机构的顶杆高度.3.3裂纹1)坯体侧面(阶梯位置)有细小的裂纹.该现象易在更换了新模具后的生产中出现,主要是由于模具本身的侧板脱模斜度不够,脱模时拉裂.解决的方法是增大侧板的脱模斜度.2)坯体背面中间有纵向裂纹.主要是由于下模芯上升速度过快或过慢所致,上升速度过快,坯体难以承受来自下模芯上升时的冲击力,造成裂纹;上升速度过慢时坯体成形后膨胀,由于模腔尺寸小于坯体膨胀后的尺寸,造成裂纹.解决的方法是及时调整合适的顶出速度,以达到正常为止.3.4厚度不均模具上,下模芯不平.一般情况下,新的模具不会出现上,下模芯不平的现象.但是新模具在装配时,可能造成微小的高度不平,甚至粉料中误人螺母,螺栓或残坯进入模腔,就会造成厚度不均.另外,模具的角部压塌或翘角引起模具变形产生厚度偏差,应该及时检查模具,加以修正.3.5表面粗糙不平坯体表面粗糙不平也叫坯面不洁,造成该现象的主要原因是:1)下模芯胶面损坏,应该及时更换模芯.2)坯屑掉落造成坯面不洁,应该调整模芯与侧板的间隙,或适当加热.3.6大小头,凹凸腰1)合理设计模具侧板.一般认为侧板的设计是为了冲压后砖坯脱模顺利,事实上,侧板的R倒角以及斜边的角度在补偿性解决模腔周边取料问题是一个非常关键的因素,如图4所示.在模腔取料过程中,侧板的R倒角以及斜边的角度大小决定了模腔补料量的大小,过多或者过少,都会造成砖坯周边的凹凸边问题,因此,要合理设计制定侧板的参数,R直径在45衄之间,0t在1.一2o之间.2)上,下模芯角部变形.在冲压过程中,坯体边角会出现致密或疏松现象,烧成后其边缘偏大或偏小,形成凹凸边缺陷.3)模具长期使用后,模具侧板的磨损使斜边的角度过大,造成凸边;如果侧板整体磨损,则使模芯与侧板间隙增大,导致逸料并形成凹边.4结语合理设计和使用模具,对于延长模具的使用寿命,避免产生质量缺陷,提高产品质量,增加经济效益具有十分重要的意义.因此,我们要不断探索制造模具的新材料,新工艺,总结模具在使用过程中的最佳方法,经验,提高模