空心玻璃砖模具用材料的选用.pdf

空心玻璃砖模具用材料的选用 乔 斌 李化强 淮海工学院机械工程系 (连云港222005) 空心玻璃砖，具有抗压、耐磨、保暖、隔音、防火、避潮、透光、不透视等优点，是现代建筑理想的 装饰材料。其质量关键在于成型模具。国内几条空心玻璃砖生产线年产空心玻璃砖约3000万块，其模 具基本依靠进口。1995年我国成功研制出空心玻璃砖成型模具，其花纹加工用计算机进行曲面拟合，而其 所选用材料及热处理至为关键。 1.空心玻璃砖模具的工作状态 目前空心玻璃砖压型机大多依赖进口，有101一位和12工位两种，其上模上下移动，模框和下模随 多工位回转工作台转动。料滴温度101。一109。℃，料重1.2一3.4kg。上模采用水冷，下模底 部强制风冷，模框 自然冷却。 2.空心玻璃砖模具对材料的性能要求 空心玻璃砖的成型过程复杂。为了获得高的生产率，玻璃在进入模具时应具有最少的热容量，排热时 间应尽可能短:然而在成型过程中，玻璃又必须含有足够的热量，能使其随意流动。 模具与高温玻璃直接接触，要避免与熔融玻璃粘附。同时，模具本身又是玻璃热量的传输介质，其材 料的性能直接影响制品的质量和本身的寿命。因此，模具材料应具有以下性能:质地均匀致密、加工性能 良好;导热良好、热膨胀系数低，热稳定性好:化学稳定性好、不宜产生锈皮;耐磨性能良好等。 3.几种玻璃制品模具用材料及其热处理与使用性能 3.1模框材料 空心玻璃砖表面为采光面要求较高，而四个作为砌合面的侧面要求较低。模框为自然冷却，可采用价 格低廉、传热性好的妮铸铁。这一方面国内外都有成熟的经验可供借鉴L2-41。推荐一种妮铸铁的成分为((Wt%) C3.4-3.6,Si1.9-2.5,Mn0.8-1.2,Nb0.2-0.4,P50.1,550.080需要注意的是铸铁在合模装卸过程中 容易损伤模具。为保证模具使用寿命达到200万次以_匕可在模具易损部位采用热喷涂喷焊3mmX3mm镍 基合金边框。该合金韧性好、耐蚀、耐磨、抗冲击，喷涂后模具的抗冲击性能有很大提高。 3.2 玻璃制品模具用合金钢 玻璃制品模具可用铬铝钒耐热合金钢制造，其成分与性能见表 1，这种合金钢具有良好的抗热冲击和 热疲劳性能，并有良好的高温强度和韧性，尺寸稳定。用做酒瓶冲头模具的寿命可连续工作360h，不损伤。 玻璃制品模具也可用镍铬合金钢制造，其成分和性能见表2, ._ …_ …吏1.%%SI,(4Cr5MoSiV1)WAA97-IMA5}41tM一一一一一一一一一一 元素 Si Mn 含量 (质量分数)wt% 0.37 0.40 _.5C-r3 7M.o4 密度(4000C)/g·cm 7.7 热膨胀率 ((4000C)/0C 12.6x10s 导热率 (4000C)灯·rm，·s，·℃ 0.264 表2镍铬合金钢模具材料成分与性能 化学成分与性质 410钢 420钢 430钢 431钢 310钢 w,(%) n ﹄ 1 1 1 n ︺ … 0 3 n ︺ ‘ 2 1 n n 乙 U 八 住 巧 U 八 J 内 0 n 4 0 n ︺ 9 0 八 曰 八 八 八 月 2 ~ w,;(%) . w}(%) U n 勺 曰 n o 3 5 0 - 9 0 0 4 U ~ 1 5 w+(%) 1 3 1 6 127 ;; w,,(%) 密度(20℃)/g·cm