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有用于磨料層澆鑄成型的成型槽。本發明的砂輪基體，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；該基體結構消除了模具與基體材質的差異，極大的減小了預熱后的溫度差，使磨料層在澆鑄成型時，混合液有良好的溫度均勻性，保證了澆鑄時混合液的均勻流動性，減少了氣孔的產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，極大的提高了生產效率。
【專利說明】
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
技術領域
[0001]本發明屬于澆鑄成型砂輪技術領域，具體涉及一種澆鑄成型砂輪用砂輪基體，同時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】
[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合劑的呈漿狀的混合成型料注入模具內，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度，對于工件的拋光加工具有獨特的優勢，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;結合劑為不飽和類聚酯樹脂、環氧樹脂等。
[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，結構示意圖見圖1，包括砂輪基體1，所述砂輪基體I為圓盤形，中心設有安裝通孔3;砂輪基體I的一端端面上設有磨料層2。其中，砂輪基體I起支撐作用，一般為鋁基體;磨料層2中包含磨料和結合劑，主要起磨削作用。
[0004]現有技術中，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5與砂輪基體I插接適配。使用時將芯模4插入砂輪基體I的安裝通孔3內，將模具外環5套設在砂輪基體I的外周，使芯模4的外周面、模具外環5的內壁與砂輪基體I的一端面(砂輪基體與磨料層的結合面)圍設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—調配含有磨料和結合劑的混合液—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。該工藝操作相對簡單，可以實現規模化生產。
[0006]但是，上述工藝存在較大缺陷:(I)模具材質一般為鋼，厚度較厚，砂輪基體的材質為鋁合金，在砂輪制備過程中，需要加熱基體和模具到85-100°C，由于材質的差異、厚度的差異等因素，模具和基體會出現溫度差，基體溫度會高于模具溫度，影響含有磨料和結合劑的混合液的流動均勻性和固化效果，導致的問題有:①靠近基體外圓處，混合液的流動性降低，產生不可控制的大氣孔，成型的砂輪硬度差異大，造成砂輪無法使用；②基體外圓處混合液的高度低于內圓，甚至外圓為弧形，產生廢品；同時，在后加工過程中需在磨床上用較長時間加工至平面；(2)混合液固化后所得砂輪與模具的內壁易粘接在一起，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，模具數量有限，尤其是在連續生產時需要先降溫、再清理后才能重復使用，大大降低了生產效率。
【發明內容】
[0007]本發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，解決現有澆鑄成型砂輪與模具的粘接、溫差及制備效率低的問題。
[0008]本發明的第二個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]為了實現以上目的，本發明所采用的技術方案是:
[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有技術一體成型，如車削成型等。
[0012]所述基體本體為圓盤形，成型槽開設在基體本體的軸向一端端面上。對應形成的砂輪為端面磨削砂輪。
[0013]所述成型槽為環形槽。
[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磨料層的厚度來確定，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]本發明的澆鑄成型砂輪用砂輪基體，基體本體上開設有用于磨料層澆鑄成型的成型槽，該基體結構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;該基體結構消除了模具與基體材質的差異，極大的減小了預熱后的溫度差，使磨料層在澆鑄成型時，混合液有良好的溫度均勻性，保證了澆鑄時混合液的均勻流動性，減少了氣孔的產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)將所述砂輪基體預熱后，向成型槽中注入含有磨料和結合劑的混合液，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清理模具的工序，尤其是在連續生產過程中，消除了模具數量對生產效率的限制，大幅提高了生產效率，適合大規模工業化生產。
【附圖說明】
[0023]圖1為端面磨削用砂輪的結構示意圖；
[0024]圖2為現有技術中澆鑄成型砂輪用模具的結構示意圖；
[0025]圖3為實施例1的澆鑄成型砂輪用砂輪基體的結構示意圖；
[0026]圖4為實施例1的澆鑄成型砂輪用砂輪基體的使用狀態圖；
[0027]圖5為實施例1所得澆鑄成型砂輪的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0028]下面結合【具體實施方式】對本發明作進一步的說明。
[0029]實施例1
[0030]本實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，軸向中心設有貫穿上下端面的基體內孔10;所述基體本體7的上端面上開設有用于磨料層澆鑄成型的成型槽11，所述成型槽11為環形槽，其內環槽壁9和外環槽壁8均為環形，內環槽壁9位于基體本體7的上端面上基體內孔10的外緣，外環槽壁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，通過車床車削一體成型。根據最終成型的砂輪的尺寸要求，所述基體內孔10的直徑小于砂輪安裝孔的直徑，使得內環槽壁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，使得外環槽壁8的內直徑等于砂輪的直徑。該砂輪基體中，內環槽壁9和外環槽壁8的寬度均為5_。
[0032]本實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合劑的混合液6(保證內環槽壁9、外環槽壁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的內環槽壁9、外環槽壁8及基體本體7上多余的部分車削除去(具體如圖5所示:對基體內孔10的內壁進行加工，使其與磨料層2的內側邊緣齊平;對基體本體7的外周面進行加工，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;該基體結構消除了模具與基體材質的差異，極大的減小了預熱后的溫度差，磨料層在澆鑄成型時，混合液有良好的溫度均勻性，保證了澆鑄時混合液的均勻流動性，較少了氣孔的產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，極大的提高了生產效率。
[0036]在本發明的其他實施例中，砂輪的形狀可為正方形、菱形等現有技術常用的砂輪形狀，成型槽開設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磨料層的形狀在車削基體本體時一體成型，成型槽的槽壁厚度和高度可根據磨料層澆鑄成型的需要進行設置，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。
【主權項】
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有用于磨料層澆鑄成型的成型槽。2.根據權利要求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，成型槽開設在基體本體的軸向一端端面上。3.根據權利要求2所述的澆鑄成型砂輪用砂輪基體，其特征在于:所述成型槽為環形槽。4.根據權利要求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.根據權利要求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.—種采用如權利要求1-5中任一項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)將所述砂輪基體預熱后，向成型槽中注入含有磨料和結合劑的混合液，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.根據權利要求6所述的澆鑄成型砂輪的制備方法，其特征在于:步驟I)中，所述預熱是指將砂輪基體加熱至85?100°C。8.根據權利要求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】B24D18/00GK106041758SQ201610573415
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年7月20日
【發明人】孫冠男, 史冬麗, 李克華, 史林峰
【申請人】鄭州磨料磨具磨削研究所有限公司