固結(jié)磨具的成型方法根據(jù)需要而不同,通常使用的有以下幾種:
1. 液壓成型
液壓成型的設(shè)備有油壓機(jī)和水壓機(jī),由于油有適當(dāng)?shù)恼承裕蝗菀桩a(chǎn)生倒流而工作穩(wěn)定,所以磨具成型一般都采用油壓機(jī)(圖1)而不用水壓機(jī),如采用適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)油壓機(jī)可有緩和的升降。緩和的升降可使在壓制磨具時(shí)成型料中的氣體有充分的時(shí)間從型料中逸出,并且可使上下料層有時(shí)間得到竄動而減小砂輪疏密不均的現(xiàn)象,并減少彈性后動的作用,增加一定時(shí)間的維持壓力可得到更好的效果;但這種操作使升降過慢,生產(chǎn)效率降低。采用高壓力成可以得到較高的毛坯密度。

上世紀(jì)70年代國內(nèi)已有環(huán)形自動成型機(jī),但是它只適用于大產(chǎn)量單一規(guī)格的產(chǎn)品,對于中小企業(yè)不太適用(圖2)。

前蘇聯(lián)曾在某資料中給出了自動成型機(jī)的設(shè)計(jì)思想,圖3是其回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)示意圖。

圖4是其自動成型機(jī)使用高壓風(fēng)機(jī)負(fù)壓吸附成型毛坯的機(jī)械手,國內(nèi)一些廠也仿制了這種機(jī)械手移動毛坯,省去了翻板工序(圖5)。

近幾年國內(nèi)對自動成型機(jī)的研究有了較大的進(jìn)展,圖6是國內(nèi)某廠生產(chǎn)的18工位陶瓷磨具自動成型機(jī)。

上世紀(jì)80年代初國內(nèi)引進(jìn)了日本生產(chǎn)的8工位樹脂切斷砂輪和24工位鈸型砂輪成型機(jī),見圖7。

經(jīng)過幾年的仿制改造目前我國已研制出10工位樹脂切斷砂輪成型機(jī)(圖8)。

鈸型砂輪成型機(jī)則采用直線多工位結(jié)構(gòu),工位多少也可略做調(diào)整(圖9)。

除壓型法成型磨具外亦有利用澆注法、液體靜壓法、氣體噴射法、振動法等成型方法制造固結(jié)磨具的。
⒉ 澆注法:
澆注法也有其其自身的優(yōu)缺點(diǎn),其優(yōu)點(diǎn)為:
⑴ 需要的設(shè)備簡單
⑵ 可以制造形狀較復(fù)雜的制品
⑶ 制造細(xì)粒度制品可有較高的硬度均勻性
⑷ 制品表面干凈,沒有壓制成型時(shí)由模具上擦下的鐵屑
缺點(diǎn):
⑴ 需要大量的石膏板及制板工作
⑵ 需要較長時(shí)間的使用鐘型混料機(jī)攪拌混料(見圖10)

⑶ 成型時(shí)易拌入氣
⑷ 型料易分層,而造成毛坯質(zhì)量不均
⑸ 對于粗粒度的成型比較困難
⑹ 硬度的改變不易控制
⑺ 車削坯體時(shí)損失型料太多
⑻ 成型水分大 ,干燥比較困難
澆注成型是籍水化膜層的表面張力和結(jié)合劑,黏合劑的粘著力將顆粒拉緊在一起;細(xì)顆粒有較大的比表面,易于受張力的作用而拉緊,適用于澆注法,粗顆粒則易沉淀,圖11是鐘型混料機(jī)出料圖。高密度制品要求顆粒有較大的拉力才行,而澆注法不易達(dá)到,所以高硬度、高密度制品目前一般不用澆注法成型。

3.液體靜壓法:有用于專門成型的高厚度砂輪的液體靜壓機(jī)。由于砂輪的厚度很大,如果用普通壓機(jī)壓制則由于成型料沿模壁產(chǎn)生與成型料運(yùn)動相反的摩擦力,沿高度逐漸抵消了壓機(jī)對成型料的壓力,而產(chǎn)生毛坯密度上大下小的現(xiàn)象(見圖12)。

液體等靜壓法則是采取橫向加壓成型料沿徑向運(yùn)動,而制成沿高度密度均勻的制品(圖13 等靜壓模具結(jié)構(gòu)圖);但制成的毛坯外形并不理想,而需進(jìn)行車坯工序,型料損失較大。在未采用液體靜壓法之前高厚度砂輪是采用分段制造,然后粘結(jié)起來,粘結(jié)縫成傾斜狀而不致影響使用。中等厚度的制品多采用分次投料中間加搗的方法。

小規(guī)格的制品其硬度、組織要求高的也可以采用液體等靜壓法成型,其優(yōu)缺點(diǎn)略同上。
⒋振動法成型
振動法成型的優(yōu)點(diǎn)是:
⑴能有較大的密度
⑵成型料對模子的損壞小而使成型料粘鐵少
⑶不易產(chǎn)生起層廢品
⑷設(shè)備簡單,生產(chǎn)效率高
缺點(diǎn):
⑴厚度較大的制品易產(chǎn)生密度不均,上小下大現(xiàn)象,為了克服這個缺點(diǎn)可采用成型中加用上壓環(huán)的方法。即經(jīng)過一段時(shí)間振動,成型料已密實(shí),對模壁產(chǎn)生了一定程度的摩擦力,這時(shí)成型料上加一定質(zhì)量的壓環(huán)而繼續(xù)振動則壓環(huán)的力量主要作用于上部成型料,而使疏松的成型料變得緊密,密度均勻。
⑵成型料易產(chǎn)生偏析,比較細(xì)的顆粒和粉料易浮于上部,粗顆粒、比重大的易下沉,而導(dǎo)致坯體組織不均勻。從砂輪成型料來看粒度大部分是單一的,混合粒度的不多。而粉料狀的結(jié)合劑在粘結(jié)劑、潤濕劑的作用下一般都保持均勻牢固的粘合于顆粒上,混合時(shí)出現(xiàn)偏析的可能性不大。
⑶由于設(shè)備的情況(水平度)易產(chǎn)生偏斜、厚度不均等現(xiàn)象。
⑷生產(chǎn)噪音大、飛灰多。
在磨具制造中還沒有看到振動成型的資料報(bào)道,在耐火材料中有過試用;但偏析仍沒有解決。
⒌氣體噴射成型:采用壓縮空氣,將成型料高速噴出,可制得密度均勻的坯體。這種方法已在蘇聯(lián)試驗(yàn)過(圖14)。成型一片砂輪僅用5分鐘的時(shí)間。

⒍手搗成型:比較靈活、體力勞動較大,可使用風(fēng)鎬、手錘等斷續(xù)加料搗打,其特點(diǎn)是不用貴重的大型設(shè)備也可以成型出很大尺寸的砂輪。上世紀(jì)50年代初我國磨料磨具行業(yè)尚無大型成型設(shè)備,手搗成型也曾立過汗馬功勞(圖15),但方法過于原始,現(xiàn)無人采用!
