蔡祖光

(湖南省海諾電梯有限公司 湖南 湘潭 411104)

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扁平類陶瓷制品真空擠壓成形用擠壓筒的設(shè)計(jì)制造*

蔡祖光

(湖南省海諾電梯有限公司 湖南 湘潭 411104)

分析了扁平類陶瓷制品真空擠壓成形用擠壓筒的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)制造方法的缺陷——鑄造式擠壓筒兩端面的形狀位置精度差(如同軸度誤差大)和內(nèi)腔工作表面粗糙及凹凸不平等。雖然板料焊接式擠壓筒兩端面的形狀位置精度較好(如同軸度誤差小)和內(nèi)腔工作表面平整光潔，但其內(nèi)腔型面并非漸變式的光滑過(guò)渡，當(dāng)陶瓷坯體擠壓成形時(shí)，泥料所受的摩擦阻力大，泥料發(fā)熱嚴(yán)重，有時(shí)甚至影響泥料的塑性擠壓成形工藝性能，導(dǎo)致坯體成品率低、產(chǎn)品質(zhì)量差及產(chǎn)量低等，消除此缺陷的最有效的方法是采用板料折彎成形后再焊接成擠壓筒(簡(jiǎn)稱板料折彎焊接式擠壓筒)的制造方法。詳細(xì)論述了折彎板料展開(kāi)圖的繪制方法、板料的折彎成形、焊接加工及其生產(chǎn)應(yīng)用的優(yōu)越性等。最后得出板料折彎焊接式擠壓筒是扁平類陶瓷制品真空擠壓成形用擠壓筒的最佳選擇。

擠壓筒 傳統(tǒng)設(shè)計(jì)制造 板料折彎成形 生產(chǎn)應(yīng)用

前言

目前，真空擠壓成形機(jī)是國(guó)內(nèi)外扁平類陶瓷制品，如：蜂窩陶瓷板、劈開(kāi)磚(也稱劈裂磚或劈離磚)、耐火磚、耐酸磚、陶土板(也稱陶板)及窯爐墊板(俗稱中空棚板)等塑性擠壓成形的關(guān)鍵設(shè)備。按坯體擠壓成形后的輸出方位可大致區(qū)分為臥式真空擠壓成形機(jī)和立式真空擠壓成形機(jī)，但因立式真空擠壓成形機(jī)輸出的坯體傳送困難等原因，所以在扁平類陶瓷制品的實(shí)踐生產(chǎn)過(guò)程中通常僅采用臥式真空擠壓成形機(jī)。臥式真空擠壓成形機(jī)(通常簡(jiǎn)稱真空擠壓成形機(jī)，除非另有說(shuō)明)按絞刀(又稱螺旋或螺旋絞刀)軸的多少又可分為單軸(攪泥絞刀和擠泥絞刀依次安裝在同一主軸上)真空擠壓成形機(jī)、雙軸(上軸為攪泥絞刀軸、下軸為擠泥絞刀軸)真空擠壓成形機(jī)和三軸(上部攪泥部分為兩根攪泥絞刀軸、下部為擠泥絞刀軸)真空擠壓成形機(jī)。三軸真空擠壓成形機(jī)上部攪泥部分為兩根逆向旋轉(zhuǎn)的分別安裝左旋絞刀和右旋絞刀的攪泥軸迫使陶瓷泥料(以下簡(jiǎn)稱泥料)產(chǎn)生強(qiáng)烈的對(duì)攪、混勻和搓揉等作用，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)泥料的充分破碎、攪拌、揉練及混合均勻等。所以說(shuō)泥料經(jīng)三軸真空擠壓成形機(jī)處理后，通常可獲得比單軸真空擠壓成形機(jī)和雙軸真空擠壓成形機(jī)產(chǎn)品質(zhì)量更好、成品率更高的陶瓷坯體，這正是目前國(guó)內(nèi)外陶瓷生產(chǎn)企業(yè)廣泛應(yīng)用的真空擠壓成形機(jī)幾乎都是三軸真空擠壓成形機(jī)的主要原因之一。

盡管目前國(guó)內(nèi)外扁平類陶瓷制品生產(chǎn)企業(yè)廣泛應(yīng)用的真空擠壓成形機(jī)的種類繁多，但從螺旋推進(jìn)器的終止處到機(jī)嘴(俗稱成形模具)之間的部分通常稱為擠壓筒(俗稱機(jī)頭)，扁平類陶瓷制品如：蜂窩陶瓷板、劈開(kāi)磚、耐火磚、耐酸磚、陶土板及窯爐墊板等塑性擠壓成形采用的擠壓筒幾乎都是由圓柱形逐漸過(guò)渡到矩形的特殊筒體(如圖1所示)。其功能是：促使泥料在螺旋推進(jìn)器的作用下，逐漸擠壓成形為物料分布趨于均勻、結(jié)構(gòu)致密、物理機(jī)械強(qiáng)度較高、含水率較低、表面平整光潔且具有預(yù)定截面形狀尺寸的向機(jī)嘴方向整體移動(dòng)的泥段，擠壓成形為泥條，泥條切斷后成為陶瓷坯體。由此可見(jiàn)，扁平類陶瓷制品真空擠壓成形用擠壓筒的設(shè)計(jì)制造質(zhì)量與陶瓷坯體的質(zhì)量緊密相關(guān)，尤其是擠壓筒兩端面的形狀位置精度越高、內(nèi)腔工作表面越平整光潔，就越能最大限度地減少泥料的分層及摩擦發(fā)熱等，從而可優(yōu)化泥料的塑性擠壓成形工藝性能。所以說(shuō)，努力提高扁平類陶瓷制品真空擠壓成形用擠壓筒的設(shè)計(jì)制造質(zhì)量，有利于提高陶瓷坯體質(zhì)量及陶瓷生產(chǎn)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益等。

1 扁平類陶瓷制品真空擠壓成形用擠壓筒的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)制造方法及其缺陷

目前，國(guó)內(nèi)外扁平類陶瓷制品，如：蜂窩陶瓷板、劈開(kāi)磚、耐火磚、耐酸磚、陶土板及窯爐墊板等塑性擠壓成形的關(guān)鍵設(shè)備——真空擠壓成形機(jī)，仍普遍采用傳統(tǒng)設(shè)計(jì)制造方法制造的擠壓筒——鑄造式擠壓筒和板料焊接式擠壓筒。

1.1 鑄造式擠壓筒

鑄造式擠壓筒的結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。它是目前國(guó)內(nèi)外扁平類陶瓷制品真空擠壓成形應(yīng)用最早及最為廣泛的擠壓筒，其材質(zhì)一般是普通鑄鋼或鑄不銹鋼等。其工藝流程為：鑄造成形，消除殘余鑄造應(yīng)力退火后再經(jīng)金屬切削加工，最后通過(guò)人工打磨內(nèi)腔工作表面即可制成。

圖1 鑄造式擠壓筒的結(jié)構(gòu)示意圖

通常需要制作造型用模型和芯模(模型和芯模簡(jiǎn)稱母模)，其生產(chǎn)周期較長(zhǎng)；同時(shí)，由于鑄造屬于熱加工的范疇，其生產(chǎn)工藝非常復(fù)雜，不但加工余量特別大，浪費(fèi)原材料，而且操作控制不當(dāng)易造成質(zhì)量隱患甚至成為廢品，在生產(chǎn)實(shí)踐中也是屢見(jiàn)不鮮的。尤其是造型時(shí)型腔、模芯的同軸度偏差大，易造成鑄件“錯(cuò)箱”等缺陷，導(dǎo)致擠壓筒兩端面的形狀位置精度差及鑄件“飛邊”、內(nèi)腔工作表面粗糙及凹凸不平等，嚴(yán)重影響擠壓筒的設(shè)計(jì)制造質(zhì)量。即使經(jīng)金屬切削加工后，仍存在不能消除擠壓筒兩端面的同軸度誤差大的缺陷，其后果是當(dāng)陶瓷坯體擠壓成形時(shí)，由于陶瓷泥條的左右兩側(cè)擠壓成形速度相差較大，導(dǎo)致泥條呈“S型”彎曲前行，即使泥條呈“直線”前行，由于泥條內(nèi)部存在內(nèi)應(yīng)力的作用，泥條切斷成為陶瓷坯體后，再經(jīng)后續(xù)工序(如干燥、燒結(jié)等)時(shí)極易產(chǎn)生微裂紋及裂紋等缺陷。嚴(yán)重時(shí)，甚至泥條剛擠出時(shí)就開(kāi)裂成許多碎塊，根本無(wú)法成形為陶瓷坯體。

雖然通過(guò)優(yōu)化鑄造式擠壓筒的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、改善其鑄造加工工藝，可有效地減少鑄造式擠壓筒兩端面的同軸度誤差及其內(nèi)腔工作表面的打磨拋光工作量，但仍不能從根本上消除鑄造式擠壓筒兩端面的同軸度誤差大及其內(nèi)腔工作表面粗糙凹凸不平的致命缺陷。即使采用精密鑄造工藝(如金屬型鑄造、壓力鑄造或消失模鑄造等)可消除此缺陷，但因擠壓筒的體積大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，其胎模具的設(shè)計(jì)制造困難，因而生產(chǎn)費(fèi)用昂貴。對(duì)于單件小批量生產(chǎn)方式的擠壓筒，采用精密鑄造工藝顯然是得不償失的?？紤]到目前廣泛應(yīng)用的塑性好、折彎性能優(yōu)良、焊接性能良好及表面平整光潔的Q235-A碳素結(jié)構(gòu)鋼熱軋鋼板或0Cr18Ni9奧氏體不銹熱軋鋼板，易于采購(gòu)及成本適宜，因此，利用塑性好、折彎性能優(yōu)良、焊接性能良好及表面平整光潔的Q235-A碳素結(jié)構(gòu)鋼熱軋鋼板或0Cr18Ni9奧氏體不銹鋼熱軋鋼板焊接成擠壓筒(簡(jiǎn)稱板料焊接式擠壓筒)是消除鑄造式擠壓筒兩端面的同軸度誤差大及其內(nèi)腔工作表面粗糙凹凸不平缺陷的最有效的途徑。

1.2 板料焊接式擠壓筒

板料焊接式擠壓筒是采用塑性好、折彎性能優(yōu)良、焊接性良好及表面平整光潔的Q235-A碳素結(jié)構(gòu)鋼熱軋鋼板或0Cr18Ni9奧氏體不銹鋼熱軋鋼板焊接成毛坯，再經(jīng)金屬切削加工及人工打磨拋光焊縫表面后即可制成擠壓筒(如圖2所示)。

圖2 板料焊接式擠壓筒的結(jié)構(gòu)示意圖

擠壓筒主要是由圓法蘭、方法蘭及過(guò)渡筒3部分組成。圓法蘭、方法蘭可由24～30 mm厚的Q235-A碳素結(jié)構(gòu)鋼熱軋鋼板或0Cr18Ni9奧氏體不銹鋼熱軋鋼板經(jīng)粗加工(金屬切削加工)后制成；過(guò)渡筒(如圖3所示)是圓錐筒-四棱錐筒的組合筒體。

生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，目前國(guó)內(nèi)外扁平類陶瓷制品，如：蜂窩陶瓷板、劈開(kāi)磚、耐火磚、耐酸磚、陶土板及窯爐墊板等塑性擠壓成形壓力較大，通常大于2.5 MPa,有時(shí)甚至高達(dá)5.0 MPa。為了有效地降低陶瓷坯體的擠壓成形摩擦阻力，并最大限度地提高陶瓷坯體的擠出效率(產(chǎn)量)，通常采用軸向尺寸較短的擠壓筒，其軸向尺寸約等于圓法蘭內(nèi)孔的直徑值，因此構(gòu)成過(guò)渡筒的圓錐筒通常采用20#優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼或采用0Cr18Ni9奧氏體不銹鋼鑄造成形，去除殘余鑄造應(yīng)力退火后，再經(jīng)車(chē)削內(nèi)、外圓錐面，即可制得10～12 mm厚的圓錐筒。其中圓錐筒的大端內(nèi)圓直徑等于擠壓筒圓法蘭的內(nèi)孔直徑值，小端內(nèi)圓直徑等同于擠壓筒方法蘭的方孔(矩形)的對(duì)角線長(zhǎng)度值，并以小端內(nèi)圓中心為擠壓筒方法蘭的方孔(矩形)中心作為內(nèi)接矩形WXYZ及其兩對(duì)稱平面，再以圓錐筒的大端面為基準(zhǔn)軸向移動(dòng)一段距離(考慮到便于施焊及減少焊接變形等原因，常取40～50 mm為宜)與小端內(nèi)接矩形WXYZ的兩對(duì)稱平面相交外錐面位于P、Q、S、T的4點(diǎn)(如圖3所示)，通過(guò)P、Q、S、T的4點(diǎn)依次與矩形WXYZ的邊ZW、WX、XY、YZ做4個(gè)平面，然后沿這4個(gè)平面利用等離子弧切割或氧氣乙炔火焰切割(不宜用于切割0Cr18Ni9奧氏體不銹鋼材料)將圓錐筒上的多余部分(弧型片)切除，打磨切割邊殘?jiān)叭コ毯?，通常采用厚度?～10 mm的焊接性良好的Q235-A碳素結(jié)構(gòu)鋼熱軋鋼板或0Cr18Ni9奧氏體不銹鋼熱軋鋼板1和鋼板2焊接在圓錐筒去除弧型片的相應(yīng)部位，打磨拋光焊縫表面，即得圓錐筒-四棱錐筒的組合筒體，即過(guò)渡筒工件。再將圓法蘭、過(guò)渡筒和方法蘭焊接成一整體后即制成擠壓筒毛坯，最后經(jīng)精加工(金屬切削加工)及人工打磨拋光焊縫表面后即得板料焊接式擠壓筒(如圖2所示)。

圖3 過(guò)渡筒的結(jié)構(gòu)示意圖

雖然板料焊接式擠壓筒克服了鑄造式擠壓筒加工余量特別大、兩端面的形狀位置精度差(如同軸度誤差大)及鑄件“飛邊”、內(nèi)腔工作表面粗糙及凹凸不平等缺陷，但其內(nèi)腔型面是由圓錐形突然轉(zhuǎn)變成四棱錐形的，而不是漸變式的光滑過(guò)渡。按照流體力學(xué)中非牛頓型流體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，非牛頓型流體流經(jīng)非漸變式光滑過(guò)渡型管路時(shí)，其能量損失(摩擦阻力大)特別大。同時(shí)，陶瓷坯體擠壓成形生產(chǎn)過(guò)程中的泥料可近似地認(rèn)為是一種非牛頓型流體，因此，當(dāng)陶瓷坯體擠壓成形時(shí)，泥料流經(jīng)截面尺寸突然變化(非漸變式光滑過(guò)渡型)的擠壓筒(板料焊接式擠壓筒)所受的摩擦阻力特別大，易造成泥料嚴(yán)重發(fā)熱，有時(shí)甚至惡化泥料的塑性擠壓成形工藝性能，其后果是成坯率低、產(chǎn)品質(zhì)量差及產(chǎn)量低等問(wèn)題。目前，消除此問(wèn)題的最有效地途徑就是采用擠壓筒的設(shè)計(jì)制造新方法——板料折彎成形，即板料折彎成形后再焊接成截面形狀漸變式光滑過(guò)渡型擠壓筒(簡(jiǎn)稱板料折彎焊接式擠壓筒)。

2 擠壓筒的設(shè)計(jì)制造新方法——板料折彎成形

通過(guò)改善擠壓筒的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，采用塑性好、折彎性能優(yōu)良、焊接性良好及表面平整光潔的Q235-A普通碳素結(jié)構(gòu)鋼熱軋鋼板或0Cr18Ni9奧氏體不銹鋼熱軋鋼板折彎成形后再焊接成毛坯，然后經(jīng)金屬切削加工及人工打磨拋光焊縫表面后即可獲得板料折彎焊接式擠壓筒(如圖4所示)。

圖4 板料折彎焊接式擠壓筒的結(jié)構(gòu)示意圖

板料折彎焊接式擠壓筒是由圓法蘭、方法蘭及壓縮筒3部分組成。其中圓法蘭、方法蘭可由24～30 mm厚的Q235-A碳素結(jié)構(gòu)鋼熱軋鋼板或0Cr18Ni9奧氏體不銹鋼熱軋鋼板經(jīng)粗加工(金屬切削加工)后制成，壓縮筒可由8 mm厚的Q235-A碳素結(jié)構(gòu)鋼熱軋鋼板或0Cr18Ni9奧氏體不銹鋼熱軋鋼板經(jīng)等離子弧切割或氧氣乙炔火焰(不宜用于切割0Cr18Ni9奧氏體不銹鋼材料)切割下料后，打磨切割邊的殘?jiān)懊毯螅?jīng)板料折彎?rùn)C(jī)折彎成形后制成漸變式光滑過(guò)渡型筒體，然后將圓法蘭、壓縮筒和方法蘭焊接成為擠壓筒毛坯，最后經(jīng)精加工(金屬切削加工)及人工打磨拋光焊縫表面后即得板料折彎焊接式擠壓筒。

3 生產(chǎn)應(yīng)用

采用擠壓筒的設(shè)計(jì)制造新方法——板料折彎成形，即利用塑性好、折彎性能優(yōu)良、焊接性能良好及表面平整光潔的鋼板(如Q235-A碳素結(jié)構(gòu)鋼板或0Cr18Ni9奧氏體不銹鋼板)折彎成形后再焊接成內(nèi)腔過(guò)流截面漸變式光滑過(guò)渡型擠壓筒(簡(jiǎn)稱板料折彎焊接式擠壓筒)與擠壓筒的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)制造方法——鑄造式擠壓筒及板料焊接式擠壓筒相比具有無(wú)可比擬的優(yōu)越性，具體表現(xiàn)在以下幾方面：

3.1 板料折彎焊接式擠壓筒加工制造方便

3.1.1 無(wú)需胎模具，生產(chǎn)成本低廉

制作板料折彎焊接式擠壓筒時(shí)，無(wú)需胎模具，常用8 mm厚的塑性好、折彎性能優(yōu)良、焊接性能良好及表面平整光潔的Q235-A碳素結(jié)構(gòu)鋼熱軋鋼板或0Cr18Ni9奧氏體不銹鋼熱軋鋼板制作型腔截面漸變式光滑過(guò)渡型壓縮筒，折彎板料下料后便可直接在公稱壓力為1 000 kN(即100 t)的常用液壓折彎?rùn)C(jī)上折彎成形，然后再焊接成壓縮筒，最后把壓縮筒與圓法蘭和方法蘭牢固可靠地焊接成一體，經(jīng)去除殘余焊接應(yīng)力退火處理后，再經(jīng)金屬切削加工(精加工)及打磨拋光擠壓筒內(nèi)腔之焊縫表面即得擠壓筒工件。顯然其生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單、生產(chǎn)成本低廉，適宜于單件小批量生產(chǎn)，特別適用于扁平類陶瓷新產(chǎn)品的試制及其傳統(tǒng)產(chǎn)品的技術(shù)改造等。

3.1.2 生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)周期短

板料折彎焊接式擠壓筒采用折彎板料下料后，無(wú)需胎模具便可直接在常用液壓折彎?rùn)C(jī)上折彎成形，然后再經(jīng)焊接、去除殘余焊接應(yīng)力退火處理、金屬切削加工(精加工)及打磨拋光擠壓筒內(nèi)腔之焊縫表面后獲得擠壓筒工件。而鑄造式擠壓筒及焊接式擠壓筒首先需制作鑄造造型用模型和模芯，再經(jīng)造型、烘模(造型后的型腔強(qiáng)化,有利于澆鑄時(shí)高溫鐵水烘烤等)、澆鑄、冷卻、清砂、消除鑄造應(yīng)力的退火處理，然后經(jīng)金屬切削加工及打磨拋光擠壓筒內(nèi)腔之粗糙及凹凸不平等，最后才能獲得鑄造式擠壓筒。板料焊接式擠壓筒中的過(guò)渡筒車(chē)削內(nèi)外圓錐面后，需切除多余的弧形片，再在原弧形片處焊接平整光潔的鋼板，其生產(chǎn)工序多、材料的利用率較低。由此可見(jiàn)，板料折彎焊接式擠壓筒的生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單、生產(chǎn)周期短，便于生產(chǎn)管理等。

3.1.3 板料折彎焊接式擠壓筒的加工質(zhì)量好

鑄造成形屬于熱加工，工藝復(fù)雜，不易控制。因此，鑄造式擠壓筒加工余量大、內(nèi)腔形狀誤差大、內(nèi)腔工作表面粗糙凹凸不平等，產(chǎn)品質(zhì)量差，人工打磨拋光擠壓筒內(nèi)腔過(guò)流面的工作量和勞動(dòng)強(qiáng)度非常大，而且工作環(huán)境惡劣。即使板料焊接式擠壓筒也象板料折彎焊接式擠壓筒一樣，采用分件制作(粗加工)、焊接成整體后再進(jìn)行精加工的生產(chǎn)方式，因此板料焊接式擠壓筒和板料折彎焊接式擠壓筒的加工精度高、產(chǎn)品質(zhì)量好、重量輕、加工余量少及內(nèi)腔表面光潔(僅需打磨拋光內(nèi)腔之焊縫表面，打磨拋光工作量小)，但板料焊接式擠壓筒的過(guò)渡筒鑄造成形后去除殘余鑄造應(yīng)力退后及車(chē)削加工內(nèi)外圓錐面后，需切除多余的弧形片，再在原弧形片處焊接平整光潔的鋼板(如圖3所示)，工藝較復(fù)雜及材料利用率較低等。而板料折彎焊接式擠壓筒的壓縮筒采用等離子弧切割或氧氣乙炔火焰(不宜用于切割0Cr18Ni9奧氏體不銹鋼材料)切割下料及打磨切割邊的殘?jiān)懊毯?，再?jīng)液壓折彎?rùn)C(jī)折彎成形，然后焊接后即得過(guò)流截面漸變式光滑過(guò)渡型壓縮筒工件，而且其內(nèi)腔工作表面形狀誤差小(圓截面逐漸光滑地過(guò)渡為矩形截面)。所以說(shuō)，板料折彎焊接式擠壓筒的制造質(zhì)量好，節(jié)約原材料，生產(chǎn)成本低廉。

3.2 板料折彎焊接式擠壓筒有利于陶瓷坯體的擠壓成形

由于鋼板扎制成形后表面光潔，經(jīng)折彎成形后再焊接成擠壓筒(即焊接式擠壓筒)，其內(nèi)腔工作表面形狀誤差小(圓截面逐漸光滑地過(guò)渡為矩形截面)，內(nèi)腔表面光潔(僅需打磨拋光內(nèi)腔之焊縫表面，打磨拋光工作量小)。因此，泥料塑性擠壓成形為陶瓷坯體時(shí)，能最大限度地減少泥料與焊接式擠壓筒內(nèi)壁的摩擦阻力，從而減少了泥料的分層及摩擦發(fā)熱等缺陷，優(yōu)化了泥料的塑性擠壓成形工藝性能，確保陶瓷坯體處于無(wú)應(yīng)力狀態(tài)擠壓成形，所制得的陶瓷坯體質(zhì)量好，成品率高。即使板料焊接式擠壓筒也是采用表面平整光潔的板料焊接而成的，但內(nèi)腔型面是由圓錐形突然轉(zhuǎn)變成四棱錐形型面，而不是漸變式光滑過(guò)渡的，當(dāng)陶瓷坯體擠壓成形時(shí)，泥料流經(jīng)截面尺寸突然變化(非漸變式光滑過(guò)渡)的擠壓筒(板料焊接式擠壓筒)所受的摩擦阻力特別大，易造成泥料嚴(yán)重發(fā)熱，有時(shí)甚至影響泥料的塑性擠壓成形工藝性能，導(dǎo)致成坯率低、產(chǎn)品質(zhì)量差、產(chǎn)量低等。至于鑄造式擠壓筒，因鑄造屬于熱加工，其加工工藝復(fù)雜，且操作控制困難，其兩端面的形狀位置精度差大(如同軸度誤差大)內(nèi)腔工作表面粗糙及凹凸不平(即使人工打磨拋光后，與熱軋鋼板表面及機(jī)械切削加工表面相比)，其后果是當(dāng)陶瓷坯體通過(guò)鑄造式擠壓筒擠出成形時(shí)，由于陶瓷坯泥條的兩側(cè)擠壓成形速度相差較大，導(dǎo)致泥條呈“S型”彎曲前行，即使泥條呈“直線”前行，由于泥條內(nèi)部存在內(nèi)應(yīng)力的作用，那么泥條切斷成為陶瓷坯體后，再經(jīng)后續(xù)工序(如干燥、燒結(jié)等)時(shí)極易產(chǎn)生微裂紋及裂紋等缺陷而影響產(chǎn)品質(zhì)量，嚴(yán)重時(shí)，泥條剛擠出時(shí)就開(kāi)裂成許多碎塊，根本無(wú)法成成形為陶瓷坯體。

4 結(jié)論

綜上所述，利用擠壓筒的設(shè)計(jì)制造新方法——板料折彎成形，具體說(shuō)來(lái)就是采用塑性好、折彎性能優(yōu)良、焊接性能良好及表面平整光潔的的Q235-A碳素結(jié)構(gòu)鋼熱軋鋼板或0Cr18Ni9奧氏體不銹鋼熱軋鋼板等折彎成形的生產(chǎn)方式設(shè)計(jì)制造扁平類陶瓷制品真空擠壓成形用漸變式光滑過(guò)渡型擠壓筒的方法，它與傳統(tǒng)鑄造式擠壓筒及鋼板焊接式擠壓筒相比具有許多的優(yōu)點(diǎn)，能最大限度地減少泥料與板料折彎焊接式擠壓筒內(nèi)壁的摩擦阻力，減少泥料的分層及摩擦發(fā)熱等缺陷，優(yōu)化了泥料的塑性擠壓成形工藝性能，確保陶瓷坯體處于無(wú)應(yīng)力狀態(tài)擠壓成形，有利于獲得結(jié)構(gòu)致密(貫入度儀測(cè)定值不小于2.5 kg/cm2)、機(jī)械強(qiáng)度較大、含水率較低(約15%左右)、表面光潔及產(chǎn)品質(zhì)量好的陶瓷坯體。因此，目前從美國(guó)、德國(guó)、意大利和日本等發(fā)達(dá)國(guó)家進(jìn)口的扁平類陶瓷制品真空擠壓成形機(jī)，其擠壓筒幾乎都采用板料折彎焊接式擠壓筒，板料折彎焊接式擠壓筒是扁平類陶瓷制品真空擠壓成形用擠壓筒的最佳選擇。

1 濯洪緒.板金展開(kāi)計(jì)算法.北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2002

蔡祖光(1964-)，本科，高級(jí)工程師；主要從事陶瓷機(jī)械的設(shè)計(jì)與制造研究工作。

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1002-2872(2016)12-0037-06