1引言
變形是水箱的主要質量缺陷。在一些生產廠家,尤其是地攤成形的廠家,水箱變形缺陷比較嚴重,最多時可高達產量的30%~50%,嚴重影響了產品的質量和經濟效益,也影響企業的形象。因此,分析水箱變形的原因、控制好各相關工序的生產工藝,從而提高其質量具有重要的意義。
2 水箱變形缺陷的種類
2.1 前后兩面變形
表現為前后兩個面中間部位嚴重凹進或凸起,超出正常標準要求。
2.2 上口變形
表現為前后兩個面的上口邊沿往水箱內側傾倒,也叫倒口。
2.3 邊緣變形
表現為水箱前后兩個面的上口前后兩個邊緣波浪式凸出或凹進。
2.4整體變形
表現為對角線尺寸不等、產品扭斜不對稱,且無法與蓋吻合。
3 水箱產生變形的原因
3.1 成形工藝的影響
長期的生產實踐表明,地攤成形單面吸漿的水箱易產生變形,外觀質量差,這是水箱產生變形最主要的、根本性的原因。而立澆成形雙面吸漿的水箱不易產生變形,實物質量好。原因是:單面吸漿的水箱吸漿速度慢,坯體厚度不易加厚,且坯體致密度差;坯體含水率高,當天不能從模中取坯,需在模內放置較長時間;坯體取出后由于強度不高,經整形、削口、打孔等一系列操作后,坯體的內部結構易受到破壞,故不可避免地產生變形缺陷。而立澆箱由于加厚了坯體,且兩面吸漿,吸漿速度快、坯體含水率低、強度和致密度高,故立澆箱不易變形。所以目前大多數水箱成形都向機械化立澆或簡易立澆方向發展。
3.2 造型結構的影響
水箱是否變形與水箱及蓋的造型結構(尺寸大小、形狀等)有密切關系。一般而言,水箱尺寸小、有一定弧線和斜度、加筋、有裝飾線、蓋重量輕的產品變形少;而尺寸大、陡直、平面大、蓋重量大的水箱變形多。其原因為:后者的坯體在干燥、燒成過程中抵抗彎曲能力差,尤其在蓋重量大時,加重了這種變形趨勢;而前者在干燥、燒成過程中具有支撐筋的作用,可抑制變形的產生。
3.3 坯體厚度的影響
無論是地攤箱還是立澆箱,坯體厚度一般控制在11~13㎜;尺寸小的水箱控制下限,尺寸大的水箱控制上限。在控制范圍內,底部厚度應比立面厚度大0.5~1㎜為好。
3.4 蓋結構的影響
水箱蓋除尺寸、形狀、重量對水箱質量有影響外,其內部的筋結構對箱的變形也有很大的影響,如其筋長度、寬度、與箱體吻合程度等。一般而言,內筋的外寬與水箱的內寬尺寸相差不宜過大,每側以5㎜為宜,且在蓋的四周設計出具有一定高度和寬度的筋,也有利于防止水箱變形。箱體和箱蓋的吻合程度也很關鍵:一般情況下,箱體上口后面應平整,箱蓋后平面凸出1.5~2㎜,使蓋壓住箱口,以保證水箱不變形;如果箱體口凹進或凸出都會使水箱變形(凹進往里變形,凸出往外變形)。
3.5 注、回漿方式的影響
在地攤成形生產中,注、回漿速度的快慢對水箱質量也會產生很大的影響:在正常供漿壓力下,模具在刷好混水后,一般整個注漿過程只需20min左右,但當供漿壓力不足時,往往需一個多小時才能完成,造成模具刷好的混水蒸發掉,因而影響了模具吸漿能力以及坯體與模具的附著力,導致坯體發軟;同樣,當回漿速度慢時,易使坯體內部產生泥綹,不平整,坯體發軟,也會產生變形。
3.6 操作方法的影響
在地攤成形生產中,混水的操作方法不當也會導致坯體變形:如果混水中石膏、泥漿、水配比不合理;刷水用的工器具不合理;刷水操作用力不當等都會影響模具的吸漿能力和坯體的致密度,導致坯體容易變形。另外,地攤成形中,對重點部位不采取整形處理,也會使坯體產生變形。
3.7 箱口支子的影響
無論地攤箱還是立澆箱,在坯體脫模后其上口都要用支子,其作用是防止水箱變形和固定箱口的尺寸。假如支子尺寸不合適,或者形狀、弧線不適當,都會使水箱上口發生向里或向外的變形。
3.8 成形溫、濕度的影響
水箱這種結構簡單的產品,成形室需要有較高的溫度(至少達到30℃)和較低的濕度。如果成形室長期溫度低、濕度大,則模具得不到及時有效的干燥,影響模具的吸漿能力;或者由于成形連續注漿,模具過濕,也會削弱模具的吸漿能力。正常吸漿時間一般在2.5~3h,若成形室溫度低、模具濕,將導致吸漿速度變慢,脫模后坯體致密度差、坯體發軟,容易發生變形。
3.9 泥料配方的影響
在實際生產中,無論是地攤箱還是立澆箱,有時從半成品外觀看坯體無變形,且坯體厚度和結構也合理,但產品燒成后發生變形,這可能與泥料配方不合理有關,尤其是含鋁量不足。所以,生產中當泥料配方變動后,若產品出現以水箱變形為主的大批變形缺陷,首先應考慮到配方中含鋁量不足或者鉀、鈉含量過高,必須進行配方的調整。一般正常的泥料配方中Al2O3含量在21%~22%之間、K2O+Na2O在4%~5%之間為宜。另外,如果泥料配方設計不合理,導致成形吸漿速度慢,對變形也有較大的影響。
3.10 石膏模具的影響
水箱模具的質量對其變形也有很大的影響:模具結構疏松時,吸漿速度快,坯體致密度高、挺實性好,對防止變形有利,但結構過于疏松時容易導致模具的變形和粉化,影響其使用壽命;模具結構過于致密,其吸漿能力差、吸漿速度慢而導致坯體致密度差、發軟而變形。
3.11燒成溫度的影響
如果燒成溫度過高或水箱裝窯位置不合理,由于坯體承受不了高溫的作用,也會引起水箱變形。
4 結束語
變形是水箱的主要質量缺陷,水箱發生變形的因素很多。在生產工藝條件(泥料、模具、燒成條件)穩定的前提下,成形宜采用立澆生產、嚴格執行操作工藝規程、各道工序都要嚴把質量關,才能從根本上控制和解決水箱變形缺陷。