一種澆鑄成型砂輪用砂輪基體及澆鑄成型砂輪的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種澆鑄成型砂輪用砂輪基體及澆鑄成型砂輪的制備方法，該砂輪基體包括基體本體，所述基體本體上開設(shè)有用于磨料層澆鑄成型的成型槽。本發(fā)明的砂輪基體，基體本體上直接具有磨料層澆鑄成型用的成型槽，使基體本身具有模具的作用，而不需要使用額外的模具；該基體結(jié)構(gòu)消除了模具與基體材質(zhì)的差異，極大的減小了預(yù)熱后的溫度差，使磨料層在澆鑄成型時(shí)，混合液有良好的溫度均勻性，保證了澆鑄時(shí)混合液的均勻流動(dòng)性，減少了氣孔的產(chǎn)生和磨料層外形的差異；后加工工序中，可直接去除基體本體上成型槽的槽壁得到砂輪，減少了模具的使用，省去了降溫后再清理模具的工作，極大的提高了生產(chǎn)效率。
【專利說(shuō)明】
一種澆鑄成型砂輪用砂輪基體及澆鑄成型砂輪的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于澆鑄成型砂輪技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種澆鑄成型砂輪用砂輪基體，同時(shí)還涉及一種采用該砂輪基體的澆鑄成型砂輪的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]澆鑄成型方法是砂輪的制備方法之一，主要是將含有磨料和結(jié)合劑的呈漿狀的混合成型料注入模具內(nèi)，待固化后脫模而制取砂輪或磨具坯體的方法，目前已被廣泛用于超硬磨料砂輪和普通磨料砂輪的制備。澆鑄成型方法制備的砂輪具有良好的彈性以及強(qiáng)度，對(duì)于工件的拋光加工具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，如玻璃拋光、寶石拋光等。澆鑄成型砂輪所使用的磨料可以為金剛石等超硬磨料，也可以是氧化鈰等普通磨料;結(jié)合劑為不飽和類聚酯樹脂、環(huán)氧樹脂等。
[0003]—般的，澆鑄成型方法常用的砂輪形狀為磨盤，即一種端面磨削用砂輪，結(jié)構(gòu)示意圖見圖1，包括砂輪基體1，所述砂輪基體I為圓盤形，中心設(shè)有安裝通孔3;砂輪基體I的一端端面上設(shè)有磨料層2。其中，砂輪基體I起支撐作用，一般為鋁基體;磨料層2中包含磨料和結(jié)合劑，主要起磨削作用。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中，用于澆鑄成型上述砂輪的模具如圖2所示，包括模芯4和模具外環(huán)5，所述芯模4與砂輪基體I的安裝通孔3插接適配，所述模具外環(huán)5與砂輪基體I插接適配。使用時(shí)將芯模4插入砂輪基體I的安裝通孔3內(nèi)，將模具外環(huán)5套設(shè)在砂輪基體I的外周，使芯模4的外周面、模具外環(huán)5的內(nèi)壁與砂輪基體I的一端面(砂輪基體與磨料層的結(jié)合面)圍設(shè)形成用于磨料層澆鑄成型的模腔。
[0005]采用上述模具的澆鑄成型砂輪的一般制造工藝流程為:按上述組裝模具—加熱模具至一定溫度—調(diào)配含有磨料和結(jié)合劑的混合液—將混合液6澆鑄入模腔中(如圖2所示)—保溫固化—冷卻，去除模具—車床、磨床后加工—成品砂輪。該工藝操作相對(duì)簡(jiǎn)單，可以實(shí)現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)。
[0006]但是，上述工藝存在較大缺陷:(I)模具材質(zhì)一般為鋼，厚度較厚，砂輪基體的材質(zhì)為鋁合金，在砂輪制備過(guò)程中，需要加熱基體和模具到85-100°C，由于材質(zhì)的差異、厚度的差異等因素，模具和基體會(huì)出現(xiàn)溫度差，基體溫度會(huì)高于模具溫度，影響含有磨料和結(jié)合劑的混合液的流動(dòng)均勻性和固化效果，導(dǎo)致的問(wèn)題有:①靠近基體外圓處，混合液的流動(dòng)性降低，產(chǎn)生不可控制的大氣孔，成型的砂輪硬度差異大，造成砂輪無(wú)法使用；②基體外圓處混合液的高度低于內(nèi)圓，甚至外圓為弧形，產(chǎn)生廢品；同時(shí)，在后加工過(guò)程中需在磨床上用較長(zhǎng)時(shí)間加工至平面；(2)混合液固化后所得砂輪與模具的內(nèi)壁易粘接在一起，需要降溫后再清理模具，清理較困難，且影響成型砂輪的尺寸精度；(3)模具成本較高，模具數(shù)量有限，尤其是在連續(xù)生產(chǎn)時(shí)需要先降溫、再清理后才能重復(fù)使用，大大降低了生產(chǎn)效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是提供一種澆鑄成型砂輪用砂輪基體，直接采用基體本體作為模具本身，不需要額外的模具，解決現(xiàn)有澆鑄成型砂輪與模具的粘接、溫差及制備效率低的問(wèn)題。
[0008]本發(fā)明的第二個(gè)目的是提供一種采用該砂輪基體的澆鑄成型砂輪的制備方法。
[0009]為了實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
[0010]—種澆鑄成型砂輪用砂輪基體，包括基體本體，所述基體本體上開設(shè)有用于磨料層澆鑄成型的成型槽。
[0011 ]所述砂輪基體可采用現(xiàn)有技術(shù)一體成型，如車削成型等。
[0012]所述基體本體為圓盤形，成型槽開設(shè)在基體本體的軸向一端端面上。對(duì)應(yīng)形成的砂輪為端面磨削砂輪。
[0013]所述成型槽為環(huán)形槽。
[0014]所述成型槽的槽壁高度高于磨料層的高度。一般的，成型槽的槽壁高度可根據(jù)磨料層的厚度來(lái)確定，需要高于形成要求厚度磨料層的混合液的液面高度。
[0015]所述成型槽的槽壁厚度為3?10mm。
[0016]本發(fā)明的澆鑄成型砂輪用砂輪基體，基體本體上開設(shè)有用于磨料層澆鑄成型的成型槽，該基體結(jié)構(gòu)直接具有磨料層澆鑄成型用的成型槽，使基體本身具有模具的作用，而不需要使用額外的模具;該基體結(jié)構(gòu)消除了模具與基體材質(zhì)的差異，極大的減小了預(yù)熱后的溫度差，使磨料層在澆鑄成型時(shí)，混合液有良好的溫度均勻性，保證了澆鑄時(shí)混合液的均勻流動(dòng)性，減少了氣孔的產(chǎn)生和磨料層外形的差異;后加工工序中，可直接去除基體本體上成型槽的槽壁得到砂輪，減少了模具的使用，省去了降溫后再清理模具的工作，極大的提高了生產(chǎn)效率。
[0017]—種采用上述的砂輪基體的澆鑄成型砂輪的制備方法，包括下列步驟:
[0018]I)將所述砂輪基體預(yù)熱后，向成型槽中注入含有磨料和結(jié)合劑的混合液，保溫固化形成磨料層，得砂輪半成品；
[0019]2)取步驟I)所得砂輪半成品，去除成型槽的槽壁，即得澆鑄成型砂輪。
[0020]步驟I)中，所述預(yù)熱是指將砂輪基體加熱至85?100°C。
[0021]步驟I)中，向成型槽中注入混合液后，成型槽的槽壁高度比成型槽中混合液液面高度至少高2mm。
[0022]本發(fā)明的澆鑄成型砂輪的制備方法，采用上述的砂輪基體，直接在基體本體的成型槽中注入含有磨料和結(jié)合劑的混合液，保溫固化形成磨料層，后再去除成型槽的槽壁得到砂輪;該制備方法不需要使用額外的模具，省去了前期組裝模具及后續(xù)清理模具的工序，尤其是在連續(xù)生產(chǎn)過(guò)程中，消除了模具數(shù)量對(duì)生產(chǎn)效率的限制，大幅提高了生產(chǎn)效率，適合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0023]圖1為端面磨削用砂輪的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖2為現(xiàn)有技術(shù)中澆鑄成型砂輪用模具的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖3為實(shí)施例1的澆鑄成型砂輪用砂輪基體的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖4為實(shí)施例1的澆鑄成型砂輪用砂輪基體的使用狀態(tài)圖；
[0027]圖5為實(shí)施例1所得澆鑄成型砂輪的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0029]實(shí)施例1
[0030]本實(shí)施例的澆鑄成型砂輪用砂輪基體，如圖3所示，包括基體本體7，所述基體本體7為圓盤形，軸向中心設(shè)有貫穿上下端面的基體內(nèi)孔10;所述基體本體7的上端面上開設(shè)有用于磨料層澆鑄成型的成型槽11，所述成型槽11為環(huán)形槽，其內(nèi)環(huán)槽壁9和外環(huán)槽壁8均為環(huán)形，內(nèi)環(huán)槽壁9位于基體本體7的上端面上基體內(nèi)孔10的外緣，外環(huán)槽壁8位于基體本體7的上端面的外緣。
[0031]所述基體本體7為鋁合金基體，通過(guò)車床車削一體成型。根據(jù)最終成型的砂輪的尺寸要求，所述基體內(nèi)孔10的直徑小于砂輪安裝孔的直徑，使得內(nèi)環(huán)槽壁9的外直徑等于砂輪安裝孔的直徑;所述基體本體7的直徑大于砂輪的直徑，使得外環(huán)槽壁8的內(nèi)直徑等于砂輪的直徑。該砂輪基體中，內(nèi)環(huán)槽壁9和外環(huán)槽壁8的寬度均為5_。
[0032]本實(shí)施例的采用上述的砂輪基體的澆鑄成型砂輪的制備方法，如圖4所示，包括下列步驟:
[0033]I)將所述基體本體7加熱至90°C后，向成型槽11中注入含有磨料和結(jié)合劑的混合液6(保證內(nèi)環(huán)槽壁9、外環(huán)槽壁8的高度高于混合液6的液面高度2mm)，保溫固化形成磨料層，得砂輪半成品；
[0034]2)取步驟I)所得砂輪半成品，采用車床將成型槽11的內(nèi)環(huán)槽壁9、外環(huán)槽壁8及基體本體7上多余的部分車削除去(具體如圖5所示:對(duì)基體內(nèi)孔10的內(nèi)壁進(jìn)行加工，使其與磨料層2的內(nèi)側(cè)邊緣齊平;對(duì)基體本體7的外周面進(jìn)行加工，使其與磨料層2的外緣齊平)，并采用磨床后加工，即得澆鑄成型砂輪。
[0035]本實(shí)施例的澆鑄成型砂輪用砂輪基體，基體本體上具有用于磨料層澆鑄成型的成型槽，使基體本身具有模具的作用，而不需要使用額外的模具;該基體結(jié)構(gòu)消除了模具與基體材質(zhì)的差異，極大的減小了預(yù)熱后的溫度差，磨料層在澆鑄成型時(shí)，混合液有良好的溫度均勻性，保證了澆鑄時(shí)混合液的均勻流動(dòng)性，較少了氣孔的產(chǎn)生和磨料層外形的差異;在后加工工序中，直接去除成型槽的槽壁和基體本體上多余的部分即可，減少了模具的使用，省去了降溫后再清理模具的工作，極大的提高了生產(chǎn)效率。
[0036]在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，砂輪的形狀可為正方形、菱形等現(xiàn)有技術(shù)常用的砂輪形狀，成型槽開設(shè)在基體本體的磨削端面(磨料層所在面上)即可；成型槽的形狀可根據(jù)磨料層的形狀在車削基體本體時(shí)一體成型，成型槽的槽壁厚度和高度可根據(jù)磨料層澆鑄成型的需要進(jìn)行設(shè)置，在磨料層澆鑄成型之后，車削和/或磨削去除所述槽壁及基體本體上多余的部分即可。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種澆鑄成型砂輪用砂輪基體，其特征在于:包括基體本體，所述基體本體上開設(shè)有用于磨料層澆鑄成型的成型槽。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的澆鑄成型砂輪用砂輪基體，其特征在于:所述基體本體為圓盤形，成型槽開設(shè)在基體本體的軸向一端端面上。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的澆鑄成型砂輪用砂輪基體，其特征在于:所述成型槽為環(huán)形槽。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的澆鑄成型砂輪用砂輪基體，其特征在于:所述成型槽的槽壁高度高于磨料層的高度。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的澆鑄成型砂輪用砂輪基體，其特征在于:所述成型槽的槽壁厚度為3?10mm。6.—種采用如權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的砂輪基體的澆鑄成型砂輪的制備方法，其特征在于:包括下列步驟: 1)將所述砂輪基體預(yù)熱后，向成型槽中注入含有磨料和結(jié)合劑的混合液，保溫固化形成磨料層，得砂輪半成品； 2)取步驟I)所得砂輪半成品，去除成型槽的槽壁，即得澆鑄成型砂輪。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的澆鑄成型砂輪的制備方法，其特征在于:步驟I)中，所述預(yù)熱是指將砂輪基體加熱至85?100°C。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的澆鑄成型砂輪的制備方法，其特征在于:步驟I)中，向成型槽中注入混合液后，成型槽的槽壁高度比成型槽中混合液液面高度至少高2_。
【文檔編號(hào)】B24D18/00GK106041758SQ201610573415
【公開日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2016年7月20日
【發(fā)明人】孫冠男, 史冬麗, 李克華, 史林峰
【申請(qǐng)人】鄭州磨料磨具磨削研究所有限公司