白岗
（江西省建材集团公司，江西南昌330046）宠物小精灵bw粤语
摘要：成型是烧结多孔砖和多孔砌块生产工艺的关键环节，模具的优劣对砖坯质量起到至关重要的影响。文中就成型模具对烧结多孔砖和多孔砌块质量的影响进行了阐述，对模具设计、加工中应注意的关键环节，如模具材料、结构设计、机械加工到耐磨
处理等提出了意见与建议。
关键词：挤出成型成型模具烧结多孔砖多空砌块
二千多年来秦砖汉瓦的优良品质形成了国人对烧结墙材产品根深蒂固的信赖，因此国家对墙材革新强制性要求以来，烧结多孔页岩砖、煤矸石砖、粉煤灰砖就成为了新墙材的主体，也将会是相当长时期的发展方向。国家新标准《烧结多孔砖和多孔砌块》GB13544—2011于2012年4月1日起实施。新标准对尺寸偏差、强度等级、孔型、孔结构及孔洞率等指标做了较大修订，其中提高了孔洞率的技术指标，孔洞率由过去标准的25%提高到28%，取消了圆型孔和其他孔型，规定采用矩型孔或矩型条孔，并增加了孔洞尺寸要求。新规定改善和提高了节能效果，但也增加了生产难度，对生产工艺、装备和模具提出了更
高的要求。为贯彻实施这一强制性新国标，高效生产符合新标准的产品，笔者根据目前烧结多孔砖和多孔砌块的质量现状，仅从挤出成型这一角度，谈谈挤出成型模具对烧结多孔砖和多孔砌块质量的影响。
1模具导致砖坯开裂变形的原因
目前国内烧结多孔砖和多孔砌块基本上都是以页岩、煤矸石和粉煤灰等为主要原材料。成型工艺采取螺旋式硬塑或半硬塑挤出成型，挤出压力一般≤4MPa，由于页岩、煤矸石和粉煤灰均是瘠性料，塑性和流动性差，挤出的砖坯经干燥和烧结后常常会出现变形和开裂现象，特别是在孔洞周围裂纹更为严重。究其原因，有配料、泥料塑性差、挤出机质量、干燥和烧成工艺等方面原因，但由挤出成型模具带来的问题却不可小视。烧结多孔砖和多孔砌块模具由模芯固定支架（板）、模芯、模套等三部分组成。砖坯挤出成型原理是：泥料被挤泥螺旋绞刀推挤到挤出咀（机头），在这里泥料汇聚形成一个接近密实均匀等压区。等压区的泥料在后面泥料推挤下继续前行，进入安装于挤出咀机口方向的成型模具。在模具入口处，泥料先是被模芯固定架（板）分割成许多股泥料，再进入成型模腔（模道）。受到模具摩擦阻力影响，这些泥料在模腔内既作前行又作横向流动，很快充满模腔内的一切空隙，初步愈合形成多孔砖大面（有孔面）形状，并在模腔内继续前行过程中相互挤压密实均匀和定形，直到挤出模具，成型为多孔砖坯条，再经切割成为砖坯。成型过程中，受到模具结构、刚度和加工精度等诸多因素的影响，泥料在模具内前行和横向流动阻力会各点不一致，速度不一致，导致挤出砖坯条断面 的密实度不均匀，特别是在矩形孔洞的四个角处因形状突变，会造成砖坯在干燥和烧结过程中因形成应力集中而变形开裂。2模具设计应注意的问题
烧结多孔砖和多孔砌块挤出成型模具由模芯固定支架（板）、模芯、模套等部分组成，根据烧结多孔砖新标准对孔型，孔洞率的要求，笔者就模具设计应注意的问题谈谈自己的认识，希望能够对解决因模具问题而引起的多孔砖和多孔砌块变形开裂问题起到抛砖引玉作用。
2．1模芯固定架(板)
模芯固定架（板）的作用是将所有模芯杆的前端按砖型孔洞排列要求固定在支架（板）上，支架固定在模套前端上，模芯另一端呈悬臂状插入在模套中，模芯之间、模芯与模套之间的空间形成泥料通道（模道），从机口过来的压力泥料穿越支架（板）空隙，被分成许多股泥流进入模具成型腔，为了使进入模具成型腔的泥料压力损失小、流速均匀一致，模芯支架应设计成对称布置和尽量大的过泥面积，并且在保证强度和刚度、芯杆稳定不变形的基础上，将模芯支架迎泥方向面积最小化设计，即成刀锋状，以增大过泥面积和减小过泥阻力，使泥料在模具成型腔的前部就能够尽快压缩，愈合成型。模芯固定架（板）设计的合理，既能有效提高砖坯的均匀性、密实度，又可以适当缩短模具长度，降低挤出能耗。topmodel
2．2模芯
模芯的断面形状就是砖坯孔洞形状，新国标要求烧结多孔砖孔洞率≥28%，取消了圆型孔和其他孔型，规定采用矩型孔或矩型条孔，还规定了孔的尺寸范围。这样虽然能够改善和提高节能效果，但由于矩形孔的四角是干燥和烧结时的应力集中处，是最容易开裂的部位。一块小规格多孔砖矩形孔的孔角数量一般都在100个以上，这些孔角都是形成开裂的隐患。新标准规定孔角要有过度圆角，却没规定最大圆角半径，许多企业为了节约模具加工成本，没有真正做到将模芯四条棱角加工成圆角，只是随便倒倒角了事，应力集中问题没有解决，开裂依然严重。从提高砖坯强度，减少孔角开裂角度考虑，圆角半径越大越好，但过大会影响到孔洞率和保温效果，因此设计合适的孔洞过渡圆角半径尤为重要。笔者认为圆角半径r与孔洞宽度b之比≥1/6为好，模芯在模套内的长度以距离模口（出坯口）5mm左右较合适。
2．3模腔形状和纵向长度(成型长度)
模腔形状和纵向长度（成型长度）设计要满足砖坯的成型要求。它与泥料的塑性、模芯支架布置和过泥面积、砖坯的孔
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2012年第6期（总第123期）江西建材应用研究
形、孔密度、砖坯的外壁厚和肋厚有关。纵向长度（成型长度）过长，出坯阻力增大，砖机挤出力不够，出坯率降低，制砖机功耗加大，同时还会出现泥料在螺旋绞刀处返泥发热现象，带来砖坯开裂问题，对设备、模具和产品都不利；过短，出坯阻力小，泥料在模具内没有足够的挤压力，愈合成型不好，坯体断面密实不够，均匀性差，特别是孔角处更易形成密实度不均匀现象，带来干燥和烧成开裂变形问题。笔者认为成型长度与砖坯最大外壁厚（或肋厚）之比应大于8为好。应该指出的是，有许多的挤出模具模腔形状设计成完全倒喇叭收缩出口，没有设计一段等径挤出模腔，泥料成型缺少定型阶段，这也会带来砖坯的成型缺陷。
3结语
成型是烧结多孔砖和多孔砌块生产工艺中十分关键的一个环节，模具的优劣对砖坯质量起到至关重要的影响。近年来我国烧结多孔砖和多孔砌块成型模具技术发展较快，从模具材料到结构设计，从机械加工到耐磨处理，技术水平都有很大提高。模具材料由最初的普通碳素钢到合金模具钢，加工由传统的车、刨、割焊到今天高精度的三维数控加工，耐磨处理也由当初的单一淬火发展到陶瓷衬套、表面喷涂和化学热处理等。模具结构设计要考虑泥料的特性和泥料在模具中经过泥条压缩愈合、均匀密实和定型的挤出成型过程。为保证模具出坯速度均匀一致，要有调节挤出成型阻力机构，如机内的芯杆
罗贤哲架、芯杆机械调节和机头机口内壁液体润滑调节。对塑性差和泥料颗粒粒径偏大的的泥料，在符合新国标要求基础上，建议成型模具孔洞数量设计要尽量少，孔洞尺寸尽量大，这样孔洞角的总数量少，四角的过渡圆角半径取值可大些，外壁和内肋厚度也能适当加大。模具的纵向长度（成型长度）设计要适当，要有一段等径挤出模腔。总之，对同样的原料，使用设计合理、加工精细、强度高和耐磨性好的模具可以有效防止砖坯缺陷，提高产品质量和生产效率，降低挤出机的能耗和磨损。
参考文献
海宁宏达高级中学［1］崔玉华，吴秀英，罗亮．《烧结多孔砖和多孔砌块》新行业标准的探讨［J］．砖瓦世界，2009（12）．
［2］李庆繁．提高多孔砖砌体的力学和抗震性能［J］．砖瓦世界，2011（07）．
夜间守门人［3］李庆繁．提高多孔砖（砌块）砌体的力学和抗震性能［J］．墙材革新与建筑节能，2011（08）．
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