等静压成型过程中火花塞坯体膨胀的工艺控制探讨.pdf

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1、第32卷第1期V01_32Nol矿冶工程2011年O2月MININGANDMETALLURGICALENGINEERINGFebrualw2012等静压成型过程中火花塞坯体膨胀的工艺控制探讨①黄俐，沈涛(南京华德火花塞有限公司，江苏南京210038)摘要：探讨了陶瓷火花塞绝缘体等静压成型后坯体的膨胀特征，通过控制生坯的压实密度和芯杆尺寸，保证了火花塞绝缘体尺寸的精度要求，为陶瓷火花塞绝缘体的工装设计提供了实验依据。关键词：陶瓷；等静压成型；火花塞绝缘体；膨胀；收缩率中图分类号：TQ174文献标识码：A文章编

2、号：0253—6099(2012)01-0111—03ProcessControlofSparkPlugInsulatorBodyExpansioninIsostaticPressingHUANGLi，SHENTao(NanjingHuadeSpark-plugCoLtd，Nanjing210038，Jiangsu，China)Abstract：Theexpansioncharacteristicsofceramicsparkpluginsulatorbodyduringisostaticpressingp

3、rocessaredis—cussed．Thedimensionaccuracyofthesparkpluginsulatorisensuredbycontrollingthegreencompactdensityandcorebardimensions，whichprovidesanexperimentalbasisforthedesignoftoolsandproductionofsparkpluginsulators．Keywords：ceramics；isostaticpressing；sparkp

4、luginsulator；expansion；shrinkage陶瓷材料得到广泛应用，为获得特定的陶瓷产品寸参数必须满足以下要求：内孔a为20+0．05mm、内孔形状及尺寸，人们不得不采用研磨抛光等来制造合格b为3O十。mm、外径为80十。mm、高度h2为100十。·产品，但对于尺寸公差要求越来越高的火花塞绝缘体mm、高度h1为7O一mm。来说，研磨抛光工艺也很难满足要求¨。为了控制采用密度仪(0．1mg／cm)测定样品的压实密度；火花塞绝缘体的尺寸精度，在生产和设计过程中必须采用精度为0．01mm的卡尺和

5、精度为0．01mm的外按照一定的收缩率来设计工装¨。径千分尺测量生坯及煅烧后火花塞绝缘体的尺寸。在等静压成型火花塞坯体生产中，不同位置的收(b)缩率是不一样的，这给工装的设计带来一定的难一一度_1。本文通过控制粉体压实密度和调整芯杆尺r蔼．1寸，分析了火花塞绝缘体收缩率的变化，探讨了其坯体JL成型脱模时的膨胀特征。錾辛。錾1实验方法辛。一翰以氧化铝、粘土、方解石等为原料，经湿法球磨和喷雾干燥得到粉料。将粉料造粒后装入成型模具中，1l1采用收缩率为17．9％±0．5％的压制芯杆(见图123．58一(a))，在

6、最高压力为55MPa的等静压成型机上压制一r生坯，生坯外径与长度方向经磨削后放入高温隧道窑327中，按照一定的升温速率升温至1600℃并保温3h，制成如图1(b)所示的火花塞绝缘体。所得产品的尺图1压制芯杆(a)及火花塞绝缘体(b)①收稿日期：2011-08-29作者简介：黄俐(1970一)，女，江苏南京人，工程师，长期从事陶瓷制造工装设计与等静压工艺的开发。l12矿冶工程第32卷从表2可以看出，通过调整芯杆尺寸，产品的最终尺寸2实验结果与分析满足了设计要求。火花塞绝缘体设计要求产品的公差非常小(+0．05

7、对比表1和表2可以发现，虽然通过改变工装设mm)，因此控制收缩率及确保工装尺寸至关重要，为此计尺寸，产品最终尺寸满足了设计要求，但是产品的外采用控制压实密度的方法来保证产品的收缩。压实密部收缩与内部收缩是明显不同的。对于等静压成型的度对绝缘体生坯煅烧收缩率的影响见表1。陶瓷坯体，在成型模具内部，粉料处于被压缩状态，随从表1可以看出，由于有效控制了生坯的压实密着压力的不断增大，这种压缩效应更加明显。当陶瓷度和原料的烧失量_3j，所得煅烧绝缘体尺寸的波动比生坯离开模腔时，模腔对粉料的压缩消失，而粉料依然较小，公

8、差范围基本能够满足要求。但是内孔尺寸h有很强的反作用力，脱模结束¨7时n，7粉n7体¨7的高弹性形变立与a明显超出了规定范围，它们与外部尺寸的收缩率即得以恢复，出现了瞬间的膨胀％，这就是所谓的巴勒斯存在偏差，通过对收缩率分析与计算，发现在同样的压效应_1。这种膨胀效应也保证芯杆能够正常的从坯实密度下，坯体不同部位的收缩率相差较大。体中脱出，在脱出的瞬间，芯杆给坯体又增加了反作用为了保证产品的最终尺寸，参照收缩率的