專利名稱：一種超精密加工汽缸套平臺網紋金剛石樹脂珩磨油石及其制備方法
技術領域：
本發明涉及一種超精密加工汽缸套平臺網紋金剛石樹脂珩磨油石及其制備方法。
背景技術：
汽缸套是內燃機的關鍵配件，汽缸套內表面與活塞頂部、活塞環、汽缸蓋底面一起構成了發動機的燃燒室，其加工質量的優劣直接影響到發動機的裝配性能和使用性能。在發動機的使用中，平臺網紋汽缸套具有以下優勢(1)縮短汽缸套磨合時間，延長汽缸套壽命；( 增加承載面積，提高密封性能；(3)增強儲油潤滑功能，提高有效功率； (4)減少機油燃燒，利于排放達標。試驗證明，與以往普通珩磨后汽缸套相比，平臺珩磨后具有平臺網紋的汽缸套的磨合期縮短了 1/3 1/2，使用壽命提高10% 20%，機油消耗降低 50% 83%，并可避免發動機工作過程中的拉缸現象。平臺網紋珩磨工藝，是指先用粗珩使加工表面形成可見的均勻、對稱、連續的交叉網紋，同時，在微觀輪廓曲線上形成一定數量和深度的溝槽。從而使輪廓曲線上形成一定寬度和數量的平臺；再精珩，去掉粗珩產生的波峰而保留其波谷，從而使輪廓曲線上形成一定寬度和數量的平臺。為使平臺更加平整，還需采用三道珩磨，即平臺珩。目前國內外汽缸套平臺網紋平臺珩工序多采用陶瓷結合劑珩磨油石。陶瓷結合劑油石存在彈性差、脆性大的不足，不利于提高表面的光潔度。公開號為CN102039562A的中國發明專利中公開了一種高強度松孔金剛石砂條制造工藝。高強度松孔金剛石砂條成分配方①140目金剛砂70%，②銅粉20%，③陶瓷200 目10%，該金剛石砂條適用于氣缸套內孔的高速磨削平臺網紋。公開號為CN101343399的中國發明專利公開了一種混雜填料填充的聚氨酯改性環氧樹脂灌封材料及制備方法，特別是采用玻璃纖維粉與S^2或AlN混雜填料和聚氨酯改性的TDE-85環氧樹脂制備環氧樹脂灌封材料及其方法。公開號為CN101445583中國發明專利公開了一種適用于復合耐磨涂層材料中聚氨酯改性環氧樹脂的制備工藝，用官能度為2、 平均相對分子量為1200 2200的聚醚二元醇與甲苯二異氰酸酯或二苯基甲烷_4，4’ - 二異氰酸酯反應合成聚醚二元醇聚氨酯預聚體；按照聚醚二元醇聚氨酯預聚體與環氧樹脂為 15 70 100的質量比反應而形成聚氨酯改性環氧樹脂。得到的聚氨酯改性環氧樹脂，與基體的粘接強度高、柔韌性和抗沖擊性好，可完全不用鄰苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸二辛酯等增塑劑，少用或不用聚硫橡膠、液體丁腈橡膠等增韌劑
發明內容
本發明的目的正是針對上述現有技術中所存在的不足之處，為進一步提高汽缸套平臺網紋的珩磨質量而提供一種超精密加工汽缸套平臺網紋金剛石樹脂珩磨油石及其制備方法。本發明的目的可提供下述技術措施來實現
其解決的技術方案是，采用聚氨酯增韌環氧樹脂為結合劑，優化配方和工藝，制備此珩磨油石。其特點是金剛石磨料周圍包裹銅粉和氧化鈰粉末，磨料均勻分布，與樹脂結合劑結合力強，使用過程中把持力強，不易脫落。同時，在金剛石磨料磨損至失去磨削能力時，聚氨酯改性環氧樹脂結合劑同步磨損，新的金剛石磨料及時出刃。本發明的超精密加工汽缸套平臺網紋金剛石樹脂珩磨油石包括下述重量比的原料，其中環氧樹脂20% 30%，聚氨酯5% 15%，W7金剛石微粉2% 6%，電解銅粉35% 45%，氧化鈰粉59Γ15%，以及作為固化劑的3，5- 二氨基對氯苯甲酸異丁酯49Γ12%。本發明中所述環氧樹脂為Ε-44、Ε_51或Ε-31中任意兩種的組合；所述珩磨油石的規格為 125mmX4mmX6mm。本發明的制備方法包括下述步驟
a、按重量比取固相的金剛石粉、電解銅粉、氧化鈰粉通過研磨、過篩混合均勻，再將按重量比取的液相環氧樹脂、聚氨酯，以及固化劑混合均勻，然后把以上液相混合物和固體粉末混合物混合，得到混合均勻、利于澆注成型的澆注料；
b、將a步驟所得到的澆注料注入模具，震蕩排氣后，進行分階段固化；
c、所述固化工藝為60°C固化4小時，80°C固化4小時，100°C固化4小時。本發明的方法中所述固化劑為3，5_ 二氨基對氯苯甲酸異丁酯；其添加量為 4%"12%o本發明的有益效果如下
本發明采用聚氨酯增韌環氧樹脂做結合劑，既具有優異的磨削性，又具有優異的彈性，不僅能夠保證平臺珩的精確度，而且能夠起到一定的拋光效果，加工表面粗糙度達到 RaO. 32。
具體實施例方式本發明以下將結合實施例做進一步描述 實施例1
按重量比取環氧樹脂E-51 16. 4%，環氧樹脂E-31 :5. 8%，聚氨酯12. 3%，作為固化劑的 3，5- 二氨基對氯苯甲酸異丁酯7. 5% ；金剛石微粉(W7) 4%，電解銅粉40%，氧化鈰粉14%。將固相的金剛石微粉(W7)、電解銅粉、氧化鈰粉采用球磨機球磨1小時，過180目篩，備用；將液相的環氧樹脂、聚氨酯和固化劑按配比機械攪拌0.5小時，再將固相的粉末混合料加入，攪拌0. 5小時；將澆注料注入涂有硅脂脫模劑的模具中，震蕩排氣后，進行固化。固化工藝為60°C固化4小時，80°C固化4小時，100°C固化4小時。實施例2
按重量比取環氧樹脂E-44 21. 2%，環氧樹脂E-31 :7. 3%，聚氨酯6. 5%，作為固化劑的 3，5-二氨基對氯苯甲酸異丁酯固化劑8%，金剛石微粉(W7)5%，電解銅粉45%，氧化鈰粉7%。本實施例的制備方法同實施例1。
實施例3
按重量比取環氧樹脂E-51 19%,環氧樹脂E-31 8. 7%，聚氨酯5. 6%，作為固化劑的 3，5- 二氨基對氯苯甲酸異丁酯8. 7%，金剛石微粉(W7) 6%，電解銅粉40%，氧化鈰粉12%。本實施例的制備方法同實施例1。在實際生產中，可根據發動機汽缸套的材質和硬度的不同來調整本發明的金剛石樹脂珩磨油石的原料組成配比，制備相應硬度的金剛石樹脂珩磨油石。將上述珩磨油石在Z4-600-125型格林珩磨機上加工汽缸套，用德國霍梅爾T8000粗糙度儀檢測網紋質量。珩磨油石完成一個珩磨工序需要30 40秒，加工的汽缸套網紋合格率在96%以上。 經過本發明所制備的樹脂珩磨油石加工后，平臺珩的內孔表面質量達到以下精度要求——
權利要求
1.一種超精密加工汽缸套平臺網紋金剛石樹脂珩磨油石，其特征在于所述珩磨油石包括下述重量比的原料，其中環氧樹脂209Γ30%，聚氨酯59Tl5%，W7金剛石微粉2%飛％， 電解銅粉359Γ45%，氧化鈰粉59Γ15%，以及作為固化劑的3，5- 二氨基對氯苯甲酸異丁酯 4%"12%ο
2.根據權利要求1所述的金剛石樹脂珩磨油石，其特征在于所述環氧樹脂為Ε-44、 Ε-51或Ε-31中任意兩種的組合。
3.根據權利要求1所述的金剛石樹脂珩磨油石，其特征在于所述珩磨油石的規格為 12 5mm X 4mm X 6mm。
4.一種用于制備權利要求1所述的金剛石樹脂珩磨油石的方法，其特征在于所述方法包括下述步驟a、按重量比取固相的金剛石粉、電解銅粉、氧化鈰粉通過研磨、過篩混合均勻，再將按重量比取的液相環氧樹脂、聚氨酯，以及固化劑混合均勻，然后把以上液相混合物和固體粉末混合物混合，得到混合均勻、利于澆注成型的澆注料；b、將a步驟所得到的澆注料注入模具，震蕩排氣后，進行分階段固化；c、所述固化工藝為60°C固化4小時，80°C固化4小時，100°C固化4小時。
全文摘要
本發明的一種超精密加工汽缸套平臺網紋金剛石樹脂珩磨油石及其制備方法包括下述重量比的原料，其中環氧樹脂20%~30%，聚氨酯5%~15%，W7金剛石微粉2%~6%，電解銅粉35%~45%，氧化鈰粉5%~15%，以及作為固化劑的3,5-二氨基對氯苯甲酸異丁酯4%~12%。將上述原料按重量比經混料、澆注成型后，制得超精密加工汽缸平面網紋金剛石樹脂珩磨油石。采用本發明制備的金剛石樹脂珩磨油石精密珩磨后的發動機汽缸套平臺網紋，具有均勻的深溝槽、寬度和間距一致、平臺精度高，發動機汽缸套達到歐Ⅲ、歐Ⅳ排放標準。
文檔編號B24D18/00GK102205525SQ20111013493
公開日2011年10月5日 申請日期2011年5月24日 優先權日2011年5月24日
發明者夏紹靈, 宋誠, 張書森, 張琳琪, 彭進, 李寶膺, 鄒文俊, 韓平 申請人:河南工業大學