一種磨盤及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種磨盤，具體說是一種用于軟金屬工件表面研磨加工的磨盤。本發(fā)明的磨盤以鐵粉做為磨料，磨盤規(guī)格：外徑500-900mm；厚度20-50mm；內(nèi)孔徑50-200mm，硬度為HRC45-60，具有良好的磨削性能，可直接對(duì)軟金屬進(jìn)行研磨加工。并且，生產(chǎn)方法簡便，易于實(shí)現(xiàn)，能夠簡化加工工藝，提升加工效果，從而提高生產(chǎn)效率。
【專利說明】一種磨盤及其制備方法和應(yīng)用

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種磨盤，具體說是一種用于軟金屬工件表面研磨加工的磨盤。
技術(shù)背景
[0002]軟金屬具有良好的延展性，因而常用于制作發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋、泵閥等部件，從而保證產(chǎn)品良好的密封效果。但軟金屬的表面粗糙，難以加工。以鋁制的發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋為例，其粗糙的表面容易導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)的功率下降，甚至發(fā)動(dòng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。軟金屬工件的常規(guī)加工方式是先進(jìn)行鑄件再切削加工，再粗磨，然后精磨，再之后是拋光。繁瑣的加工過程導(dǎo)致產(chǎn)品的生產(chǎn)量較低。


【發(fā)明內(nèi)容】

:
[0003]為克服現(xiàn)有加工方法的不足，提高生產(chǎn)效率，本發(fā)明選用鐵粉做為磨料，環(huán)氧樹脂作為結(jié)合劑和濕潤劑，提高磨盤的硬度至HRC45-60，從而提高磨盤的磨削性能，直接對(duì)軟金屬工件進(jìn)行研磨加工，以簡化生產(chǎn)工藝，提升加工效果，從而提高生產(chǎn)效率。并且，凡采用軟金屬(HRC66-72)，如鋁、黃銅等制作的發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋、泵閥的密封蓋部件，還有銅制的密封圈都可以用此磨盤進(jìn)行加工連接表面。
[0004]具體發(fā)明如下:
[0005]一種磨盤，為環(huán)狀結(jié)構(gòu)，其特征在于:
[0006]以鐵粉做為磨料；
[0007]磨盤規(guī)格:外徑500-900mm ;厚度 20_50mm ；內(nèi)孔徑 50-200mm ；
[0008]所述磨盤的制備方法，其特征在于，包括如下步驟:
[0009]a)混料:先將鐵粉、濕潤劑混合，再加入粉狀酚醛樹脂，混合制成為成型料；
[0010]b)成型:將8_77kg成型料投入到模套中，攪料、刮料，均勻后將隔墊放在料面上，再將成型壓頭放在隔墊上方，加熱、加壓、保溫、保壓，制得厚度為20-50mm的毛坯，卸模。
[0011]該制備方法還可以優(yōu)化，于步驟b)成型之后增加步驟c)加工:當(dāng)毛坯溫度降到常溫后，使毛坯與磨盤底板(圓環(huán)形，下面用一個(gè)圓環(huán)形的金屬板托著，并與金屬板粘合在一起。金屬板與磨床主軸裝在一起，帶動(dòng)磨盤轉(zhuǎn)動(dòng)起來)粘結(jié)固定，再用高精度立式磨床對(duì)磨盤工作面進(jìn)行精加工，使磨盤表面平面度小于0.1mm。
[0012]所述鐵粉優(yōu)選150目、180目、200目、240目，進(jìn)一步優(yōu)選200目，因200目鐵粉的打磨效果最好。
[0013]所述濕潤劑為環(huán)氧樹脂，亦有結(jié)合劑的作用。常規(guī)濕潤劑的效果不好。
[0014]粉狀酚醛樹脂作為結(jié)合劑，能夠使鐵粉結(jié)合更緊密，易于成型。其顆粒度優(yōu)選240目以下。
[0015]鐵粉、環(huán)氧樹脂、粉狀酚醛樹脂的重量百分比分別為:75-90%、5-12.5%,5-12.5%。
[0016]在步驟b)中，隔墊可以是紙或無紡布；溫度為120_200°C，壓強(qiáng)為200_300MPa，保溫時(shí)間為2-4小時(shí)。
[0017]所述磨盤用于對(duì)軟金屬工件表面的研磨加工。
[0018]所述軟金屬為硬度在HRC66-72范圍內(nèi)的鋁或銅，其中銅為黃銅或合金銅。
[0019]所述軟金屬工件為由鋁制成的發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋、泵閥的密封蓋或銅制的密封圈。
[0020]優(yōu)點(diǎn):
[0021]1.磨盤硬度為HRC45-60，磨削性能好，可直接對(duì)軟金屬進(jìn)行研磨加工，加工后工件表面的粗糙度在Ra0.2-0.01范圍內(nèi)，如Ra0.16、Ra0.10或Ra0.05 ；
[0022]2.生產(chǎn)方法簡便，易于實(shí)現(xiàn)；
[0023]3.簡化加工工藝，提升加工效果，從而提高生產(chǎn)效率。

【具體實(shí)施方式】
[0024]實(shí)施例1
[0025]一、混料:
[0026]將占總重量75%的鐵粉200目放入混料鍋中，加入占總重量12.5%的環(huán)氧樹脂啟動(dòng)混料機(jī)混制，再加入占總重量12.5%的粉狀酚醛樹脂混制，混制好的成型料過篩備用。
[0027]二、成型:
[0028]將8kg成型料投入到已組裝好的模套中，升起成型模車轉(zhuǎn)盤進(jìn)行攪料、刮料，將成型料刮均后，停止并落下模車磨盤，將隔墊(用紙或無紡布均可)放在刮均的料面上，再將成型壓頭放在隔墊上，當(dāng)電熱板溫度達(dá)到120°C時(shí)，啟動(dòng)壓機(jī)進(jìn)行加壓，壓強(qiáng)為280MPa，當(dāng)毛坯厚度到達(dá)30mm時(shí)，進(jìn)行保壓，溫度180°C時(shí)，保溫2小時(shí)，停止加熱，開始自然降溫。成型壓機(jī)要求壓力在1600噸以上。得到規(guī)格為外徑500，厚度20，內(nèi)孔徑200mm的磨盤(HRC50)。
[0029]實(shí)施例2
[0030]一、混料:
[0031]將占總重量80%的鐵粉180目放入混料鍋中，加入占總重量10%的環(huán)氧樹脂啟動(dòng)混料機(jī)混制，再加入占總重量10%的粉狀酚醛樹脂混制，混制好的成型料過篩備用。
[0032]二、成型:
[0033]將77kg成型料投入到已組裝好的模套中，升起成型模車轉(zhuǎn)盤進(jìn)行攪料、刮料，將成型料刮均后，停止并落下模車磨盤，將隔墊(用紙或無紡布均可)放在刮均的料面上，再將成型壓頭放在隔墊上，當(dāng)電熱板溫度達(dá)到130°C時(shí)，啟動(dòng)壓機(jī)進(jìn)行加壓，壓強(qiáng)為250MPa，當(dāng)毛坯厚度到達(dá)42mm時(shí)，進(jìn)行保壓，溫度175°C時(shí)，保溫2.5小時(shí)，停止加熱，開始自然降溫。成型壓機(jī)要求壓力在1600噸以上。
[0034]三、加工工藝:
[0035]1、當(dāng)毛坯溫度降到常溫后，將毛坯與磨盤底板進(jìn)行粘結(jié)。
[0036]2、將粘結(jié)好的磨盤放在高精度立式磨床上，對(duì)磨盤的工作面進(jìn)行精加工，使磨盤表面的平面度為0.1mm，加工刃具要使用金剛石。
[0037]3、加工好的磨盤要對(duì)非工作面進(jìn)行清理，得到規(guī)格為外徑900，厚度50，內(nèi)孔徑50mm 的磨盤(HRC55)。
[0038]實(shí)施例3
[0039]一、混料:
[0040]將占總重量90%的鐵粉150目放入混料鍋中，加入占總重量5%的環(huán)氧樹脂啟動(dòng)混料機(jī)混制，再加入占總重量5%的粉狀酚醛樹脂混制，混制好的成型料過篩備用。
[0041]二、成型:
[0042]將45kg成型料投入到已組裝好的模套中，升起成型模車轉(zhuǎn)盤進(jìn)行攪料、刮料，將成型料刮均后，停止并落下模車磨盤，將隔墊(用紙或無紡布均可)放在刮均的料面上，再將成型壓頭放在隔墊上，當(dāng)電熱板溫度達(dá)到140°C時(shí)，啟動(dòng)壓機(jī)進(jìn)行加壓，壓強(qiáng)為200MPa，當(dāng)毛坯厚度到達(dá)51mm時(shí)，進(jìn)行保壓，溫度190°C時(shí)，保溫3小時(shí)，停止加熱，開始自然降溫。成型壓機(jī)要求壓力在1600噸以上。
[0043]三、加工工藝:
[0044]1、當(dāng)毛坯溫度降到常溫后，將毛坯與磨盤底板進(jìn)行粘結(jié)。
[0045]2、將粘結(jié)好的磨盤放在高精度立式磨床上，對(duì)磨盤的工作面進(jìn)行精加工，使磨盤表面的平面度為0.08mm，加工刃具要使用金剛石。
[0046]3、加工好的磨盤要對(duì)非工作面進(jìn)行清理，得到規(guī)格為外徑750，厚度50，內(nèi)孔徑200mm 的磨盤(HRC60)。
[0047]實(shí)施例4
[0048]一、混料:
[0049]將占總重量85%的鐵粉240目放入混料鍋中，加入占總重量7.5%的環(huán)氧樹脂啟動(dòng)混料機(jī)混制，再加入占總重量7.5%的粉狀酚醛樹脂混制，混制好的成型料過篩備用。
[0050]二、成型:
[0051]將50kg成型料投入到已組裝好的模套中，升起成型模車轉(zhuǎn)盤進(jìn)行攪料、刮料，將成型料刮均后，停止并落下模車磨盤，將隔墊(用紙或無紡布均可)放在刮均的料面上，再將成型壓頭放在隔墊上，當(dāng)電熱板溫度達(dá)到140°C時(shí)，啟動(dòng)壓機(jī)進(jìn)行加壓，壓強(qiáng)為300MPa，當(dāng)毛坯厚度到達(dá)20mm時(shí)，進(jìn)行保壓，溫度200°C時(shí)，保溫4小時(shí)，停止加熱，開始自然降溫。成型壓機(jī)要求壓力在1600噸以上。
[0052]三、加工工藝:
[0053]1、當(dāng)毛坯溫度降到常溫后，將毛坯與磨盤底板進(jìn)行粘結(jié)。
[0054]2、將粘結(jié)好的磨盤放在高精度立式磨床上，對(duì)磨盤的工作面進(jìn)行精加工，使磨盤表面的平面度為0.05mm，加工刃具要使用金剛石。
[0055]3、加工好的磨盤要對(duì)非工作面進(jìn)行清理，得到規(guī)格為外徑800，厚度20，內(nèi)孔徑200mm 的磨盤(HRC45)。
[0056]應(yīng)用例I
[0057]采用實(shí)施例4制得的規(guī)格為外徑800，厚度20，內(nèi)孔徑200mm的磨盤(HRC45)，用于加工打磨鋁制發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋。加工后，發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋表面的粗糙度為Ra0.16。生產(chǎn)效率:36件/小時(shí)，耐磨度:45個(gè)班次。
【權(quán)利要求】
1.一種磨盤，為圓環(huán)狀平板結(jié)構(gòu)，其特征在于: a)以鐵粉做為磨料； b)磨盤規(guī)格:外徑500-900mm;厚度20_50mm ;內(nèi)孔徑50_200mm。
2.—種權(quán)利要求1所述磨盤的制備方法，其特征在于，包括如下步驟: a)混料:先將鐵粉、濕潤劑混合，再加入粉狀酚醛樹脂，混合制成為成型料； b)成型:將8-77kg成型料投入到模套中，攪料、刮料，均勻后將隔墊放在料面上，再將成型壓頭放在隔墊上方，加熱、加壓、保溫、保壓，制得厚度為20-50mm的毛坯，卸模。
3.權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，于步驟b)成型之后還包括步驟c)加工:當(dāng)毛坯溫度降到常溫后，使毛坯與磨床上的磨盤底板粘結(jié)固定，再用高精度立式磨床對(duì)磨盤工作面進(jìn)行精加工，使磨盤表面的平面度小于0.1mm。
4.權(quán)利要求2或3所述的制備方法，其特征在于:步驟a)中，所述鐵粉的粒度優(yōu)選150目、180目、200目或240目，所述濕潤劑為環(huán)氧樹脂； 鐵粉、環(huán)氧樹脂、粉狀酚醛樹脂的重量百分比分別為:75-90%、5-12.5%,5-12.5%。
5.權(quán)利要求2或3所述的制備方法，其特征在于:所述鐵粉的粒度為200目。
6.權(quán)利要求2或3所述的制備方法，其特征在于: 步驟b)中，隔墊可以是紙或無紡布；溫度為120-200°C，壓強(qiáng)為200-300MPa，保溫時(shí)間為2-4小時(shí)。
7.—種權(quán)利要求1所述磨盤的應(yīng)用，其特征在于，所述磨盤用于對(duì)軟金屬工件表面的研磨加工。
8.權(quán)利要求7所述磨盤的應(yīng)用，其特征在于，所述軟金屬為硬度在HRC66-72范圍內(nèi)的鋁或銅，其中銅為黃銅或合金銅。
9.一種權(quán)利要求7所述磨盤的應(yīng)用，其特征在于， 所述軟金屬工件為由鋁制成的發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋、泵閥的密封蓋或銅制的密封圈。
【文檔編號(hào)】B24D18/00GK104339278SQ201310342859
【公開日】2015年2月11日 申請(qǐng)日期:2013年8月7日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月7日
【發(fā)明者】王振東, 郭書明 申請(qǐng)人:遼寧黃海砂輪制造有限公司