材料成形装备及自动化 材料成形装备及自动化c7e1.ppt
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1、材料成形装备及自动化 Equipment and Automation of Materials Process,吕书林 华中科技大学材料学院,材料成形及控制工程专业核心课程 材料学院材料成形装备及自动化教案,2009-2010学年第二学期,EAMP其它材料成形装备 华中科技大学材料学院,2,目 录,第一章 绪 论(2学时) 第二章 金属液态成形装备及自动化(10学时) 第三章 金属塑性成形装备及自动化(8学时) 第四章 金属连接成形装备及自动化(10学时) 第五章 高分子材料成形设备及自动化(2学时) 第六章 快速成形装备及控制(8学时) 第七章 其它材料成形装备(4学时) 第八章 热处理工
2、业炉及其控制(2学时) 第九章 材料加工中的环境保护装备(2学时),EAMP其它材料成形装备 华中科技大学材料学院,3,第七章 其它材料成形装备,7.1 陶瓷成形装备 7.2 玻璃成形装备 7.3 粉末材料成形装备,EAMP其它材料成形装备 华中科技大学材料学院,4,7.1 陶瓷成形装备,人面鱼纹彩陶盆 新石器时代仰韶文化(约5000年前) 高16.5厘米,口径39.5厘米。20世纪50年代陕西省西安市半坡村出土,现藏中国历史博物馆。,EAMP其它材料成形装备 华中科技大学材料学院,5,7.1.1 陶瓷技术装备概述,(1) 硅酸盐制品或材料主要包括:陶瓷、玻璃、水泥; (2) 以粘土为主要原料
3、烧成的多晶、多相聚集体制品,包括土器、陶器、瓷器等统称为陶瓷;,EAMP其它材料成形装备 华中科技大学材料学院,6,(3)陶瓷制品的传统生产方法,EAMP其它材料成形装备 华中科技大学材料学院,7,(4)现代陶瓷工业生产过程,EAMP其它材料成形装备 华中科技大学材料学院,8,(5)现代陶瓷制品工艺过程与方法,分选、施釉、彩印、釉烧,EAMP其它材料成形装备 华中科技大学材料学院,9,7.1.2 原材料制备装备,陶瓷技术装备包括原材料制备、釉料制备、成形、烧成等专业装备; 陶瓷技术装备按其在生产过程中的主要用途可划分为10大类(详见参考书); 按装备的来源和使用特性,陶瓷装备又可分为三大类:
4、1)行业专业装备(如滚压成形机、自动压砖机 等); 2)行业通用装备(如球磨机、泥浆泵); 3)通用装备(各行业都可用的装备,如皮带运 输机、压力机等),EAMP其它材料成形装备 华中科技大学材料学院,10,(1) 球磨机,球磨机:硬质材料的粉磨和混合 特 点:效率高、物料细(4060um) 种 类:瓷瓶球磨机、中心转动球磨机、震动球磨机等,EAMP其它材料成形装备 华中科技大学材料学院,11,1) 球磨机的结构,EAMP其它材料成形装备 华中科技大学材料学院,12,2) 球磨机的转速,球磨机的转速对球磨效率影响很大,如果球磨机以临界速度或更高速度旋转,起不到粉碎的作用。理论和实践证明,球磨机
5、临界转速为:,泻落式,抛落式,离心式,D: 球磨机的直径 (m),EAMP其它材料成形装备 华中科技大学材料学院,13,3) 球磨机物料装填量,在湿磨过程中,球石的装填量达到球磨机净体积的55%时,能达到最佳状态,可以用经验公式估算球磨机中球体的重量: G: 球石装填量(kg);r:球磨机筒体半径(cm);d:球石比重(g/cm3) L:球磨机长度(cm) 球磨机的初始球石级配为:大球30%,中球40%,小球30%,实际中主要取决于被磨物料的粒度,也要适当考虑球磨机的直径和转速。,EAMP其它材料成形装备 华中科技大学材料学院,14,(2) 压滤机,厢式压滤机过滤脱水结构原理 1滤板 2滤布
6、3滤腔(形成滤饼) 4阴阳螺栓,全自动快开式压滤机(三次开板),尾板,头板,滤板,液压缸,横梁,EAMP其它材料成形装备 华中科技大学材料学院,15,(3)真空练泥机,在陶瓷工业中,通常采用真空练泥机对泥料进行加工,清除泥浆中的气泡,提高泥料组分的均匀性和致密性。,双轴式真空练泥机的结构示意图 1-电动机 2-齿轮箱 3-加料口 4-梳状挡泥板 5-上绞刀轴 6-筛板 7-真空管道 8-真空室照明灯 9-真空表 10-真空室 11-下绞刀轴 12-机头 13-机嘴,EAMP其它材料成形装备 华中科技大学材料学院,16,7.1.3 成形机械装备,EAMP其它材料成形装备 华中科技大学材料学院,1
7、7,7.1.3 成形机械装备,现代陶瓷的成形方法可分为四类:塑性成形法、注浆成形法、粉料压力成形法(干压法)和特种成形法。 塑性成形法在日用陶瓷工业、电瓷工业中广泛采用,常用的塑性成形设备中又包括滚压成形机、旋坯机、挤坯机等。 本节介绍常用的滚压成形机和注浆成形机及生产线。,EAMP其它材料成形装备 华中科技大学材料学院,18,(1)滚压成形,a)阴模滚压成形(外成形-杯、碗),1) 滚压成形原理,b)阳模滚压成形(内成形-盘),EAMP其它材料成形装备 华中科技大学材料学院,19,2)滚压成形机,450型双头滚压成形机示意图 1机架 2电机 3蜗杆轴 4凸轮 5滚头架 6配重 7滚头电机 8
8、滚头轴承座 9滚头轴 10滚头 11模座 12手把 13主轴 14主轴轴承座 15摩擦离合器 16支座,EAMP其它材料成形装备 华中科技大学材料学院,20,1-主电动机 2-凸轮轴 3-主轴离合器凸轮 4-滚头升降凸轮 5-滚头架 6-滚头电机 7-滚头轴 8-滚头 9-模座 10-主轴 11-摩擦离合器 12-联轴器 13-蜗杆轴 14-蜗杆,2)滚压成形机,EAMP其它材料成形装备 华中科技大学材料学院,21,3)滚压成形生产线,采用取模留坯工艺的滚压成形生产线示意图 1真空练泥机 2滚压成形机 3链式干燥机 4脱模机械手 5长圆形链式输送机 6翻模机械手 7回模机械手,包括四个工位:投
9、泥工位;成形工位; 脱模工位;回模工位。,EAMP其它材料成形装备 华中科技大学材料学院,22,(2) 注浆成形机,注浆成形是利用模型具有吸水能力用泥浆浇注成形的。在日用陶瓷中,形状复杂的制品,大都采用注浆成形。,实质:在石膏模的毛细管力作用下,含有一定水分的粘土泥浆脱水硬化、成型的过程。,EAMP其它材料成形装备 华中科技大学材料学院,23,1) 空心注浆,成型时,将注浆坯料(泥浆)注入石膏模内,利用石膏模的吸水性,当水分渗入石膏模后,贴近模壁的泥浆变稠,形成和模具型腔形状相同的泥层,随着时间的延长,泥层逐渐增厚,当达到所需厚度时,将多余的泥料倒出,当泥层脱水收缩到一定的程度就与模壁脱离,即
10、可取出,形成坯体。这种方法适用于形状复杂或不规则的容器成型。,EAMP其它材料成形装备 华中科技大学材料学院,24,2) 实心注浆,实心注浆是将泥浆注入两个石膏模之间的空腔中。由于石膏模不断吸收泥浆中的水分,泥浆量自然会不断减少,因此注浆时必须陆续补充泥浆,直到泥浆全部形成坯体,注浆口已无法续补泥浆为止。,EAMP其它材料成形装备 华中科技大学材料学院,25,3) 离心注浆机,离心注浆机机械传动示意图 1、3电动机 2凸轮轴 4传送带拔叉 5带 式制动器 6工作轮 7惰轮 8主轴 9模 座 10压盖 11截止阀 12泥浆管,离心注浆机的工作循环图,EAMP其它材料成形装备 华中科技大学材料学院
11、,26,4) 注浆成形生产线,制造壶类产品的注浆成形生产线示意图 1脱模工位; 2注浆工位I; 3注浆工位II; 4倒浆机械手; 5甩浆工位; 6干燥室,EAMP其它材料成形装备 华中科技大学材料学院,27,5) 施釉与装饰机械装备,陶瓷生产过程中,坯体经成形、干燥后,便进入施釉、修坯、装饰加工工序。 施釉方法主要有浇釉、浸釉和喷釉等几种;装饰主要有贴花、印花、人工彩绘等,下面主要介绍施釉和贴花装备。,EAMP其它材料成形装备 华中科技大学材料学院,28,5) 施釉与装饰机械装备,浇釉机示意图 1承座 2主轴 3机架 4摩擦离合器 5底釉管 6踏板 7、9传动装置 8电动机 10搅拌机 11釉
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