一种浇铸成型砂轮用砂轮基体的制作方法

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一种浇铸成型砂轮用砂轮基体的制作方法与工艺

本实用新型属于浇铸成型砂轮技术领域,具体涉及一种浇铸成型砂轮用砂轮基体。



背景技术:

浇铸成型方法是砂轮的制备方法之一,主要是将含有磨料和结合剂的呈浆状的混合成型料注入模具内,待固化后脱模而制取砂轮或磨具坯体的方法,目前已被广泛用于超硬磨料砂轮和普通磨料砂轮的制备。浇铸成型方法制备的砂轮具有良好的弹性以及强度,对于工件的抛光加工具有独特的优势,如玻璃抛光、宝石抛光等。浇铸成型砂轮所使用的磨料可以为金刚石等超硬磨料,也可以是氧化铈等普通磨料;结合剂为不饱和类聚酯树脂、环氧树脂等。

一般的,浇铸成型方法常用的砂轮形状为磨盘,即一种端面磨削用砂轮,结构示意图见图1,包括砂轮基体1,所述砂轮基体1为圆盘形,中心设有安装通孔3;砂轮基体1的一端端面上设有磨料层2。其中,砂轮基体1起支撑作用,一般为铝基体;磨料层2中包含磨料和结合剂,主要起磨削作用。

现有技术中,用于浇铸成型上述砂轮的模具如图2所示,包括模芯4和模具外环5,所述芯模4与砂轮基体1的安装通孔3插接适配,所述模具外环5与砂轮基体1插接适配。使用时将芯模4插入砂轮基体1的安装通孔3内,将模具外环5套设在砂轮基体1的外周,使芯模4的外周面、模具外环5的内壁与砂轮基体1的一端面(砂轮基体与磨料层的结合面)围设形成用于磨料层浇铸成型的模腔。

采用上述模具的浇铸成型砂轮的一般制造工艺流程为:按上述组装模具→加热模具至一定温度→调配含有磨料和结合剂的混合液→将混合液6浇铸入模腔中(如图2所示)→保温固化→冷却,去除模具→车床、磨床后加工→成品砂轮。该工艺操作相对简单,可以实现规模化生产。

但是,上述工艺存在较大缺陷:(1)模具材质一般为钢,厚度较厚,砂轮基体的材质为铝合金,在砂轮制备过程中,需要加热基体和模具到85-100℃,由于材质的差异、厚度的差异等因素,模具和基体会出现温度差,基体温度会高于模具温度,影响含有磨料和结合剂的混合液的流动均匀性和固化效果,导致的问题有:①靠近基体外圆处,混合液的流动性降低,产生不可控制的大气孔,成型的砂轮硬度差异大,造成砂轮无法使用;②基体外圆处混合液的高度低于内圆,甚至外圆为弧形,产生废品;同时,在后加工过程中需在磨床上用较长时间加工至平面;(2)混合液固化后所得砂轮与模具的内壁易粘接在一起,需要降温后再清理模具,清理较困难,且影响成型砂轮的尺寸精度;(3)模具成本较高,模具数量有限,尤其是在连续生产时需要先降温、再清理后才能重复使用,大大降低了生产效率。



技术实现要素:

本实用新型的目的是提供一种浇铸成型砂轮用砂轮基体,直接采用基体本体作为模具本身,不需要额外的模具,解决现有浇铸成型砂轮与模具的粘接、温差及制备效率低的问题。

为了实现以上目的,本实用新型所采用的技术方案是:

一种浇铸成型砂轮用砂轮基体,包括基体本体,所述基体本体上开设有用于磨料层浇铸成型的成型槽。

所述砂轮基体可采用现有技术一体成型,如车削成型等。

所述基体本体为圆盘形,成型槽开设在基体本体的轴向一端端面上。对应形成的砂轮为端面磨削砂轮。

所述成型槽为环形槽。

所述成型槽的槽壁高度高于磨料层的高度。一般的,成型槽的槽壁高度可根据磨料层的厚度来确定,需要高于形成要求厚度磨料层的混合液的液面高度。

所述成型槽的槽壁厚度为3~10mm。

本实用新型的浇铸成型砂轮用砂轮基体,基体本体上开设有用于磨料层浇铸成型的成型槽,该基体结构直接具有磨料层浇铸成型用的成型槽,使基体本身具有模具的作用,而不需要使用额外的模具;该基体结构消除了模具与基体材质的差异,极大的减小了预热后的温度差,使磨料层在浇铸成型时,混合液有良好的温度均匀性,保证了浇铸时混合液的均匀流动性,减少了气孔的产生和磨料层外形的差异;后加工工序中,可直接去除基体本体上成型槽的槽壁得到砂轮,减少了模具的使用,省去了降温后再清理模具的工作,极大的提高了生产效率。

附图说明

图1为端面磨削用砂轮的结构示意图;

图2为现有技术中浇铸成型砂轮用模具的结构示意图;

图3为实施例1的浇铸成型砂轮用砂轮基体的结构示意图;

图4为实施例1的浇铸成型砂轮用砂轮基体的使用状态图;

图5为实施例1所得浇铸成型砂轮的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本实用新型作进一步的说明。

实施例1

本实施例的浇铸成型砂轮用砂轮基体,如图3所示,包括基体本体7,所述基体本体7为圆盘形,轴向中心设有贯穿上下端面的基体内孔10;所述基体本体7的上端面上开设有用于磨料层浇铸成型的成型槽11,所述成型槽11为环形槽,其内环槽壁9和外环槽壁8均为环形,内环槽壁9位于基体本体7的上端面上基体内孔10的外缘,外环槽壁8位于基体本体7的上端面的外缘。

所述基体本体7为铝合金基体,通过车床车削一体成型。根据最终成型的砂轮的尺寸要求,所述基体内孔10的直径小于砂轮安装孔的直径,使得内环槽壁9的外直径等于砂轮安装孔的直径;所述基体本体7的直径大于砂轮的直径,使得外环槽壁8的内直径等于砂轮的直径。该砂轮基体中,内环槽壁9和外环槽壁8的宽度均为5mm。

本实施例的采用上述的砂轮基体的浇铸成型砂轮的制备方法,如图4所示,包括下列步骤:

1)将所述基体本体7加热至90℃后,向成型槽11中注入含有磨料和结合剂的混合液6(保证内环槽壁9、外环槽壁8的高度高于混合液6的液面高度2mm),保温固化形成磨料层,得砂轮半成品;

2)取步骤1)所得砂轮半成品,采用车床将成型槽11的内环槽壁9、外环槽壁8及基体本体7上多余的部分车削除去(具体如图5所示:对基体内孔10的内壁进行加工,使其与磨料层2的内侧边缘齐平;对基体本体7的外周面进行加工,使其与磨料层2的外缘齐平),并采用磨床后加工,即得浇铸成型砂轮。

本实施例的浇铸成型砂轮用砂轮基体,基体本体上具有用于磨料层浇铸成型的成型槽,使基体本身具有模具的作用,而不需要使用额外的模具;该基体结构消除了模具与基体材质的差异,极大的减小了预热后的温度差,磨料层在浇铸成型时,混合液有良好的温度均匀性,保证了浇铸时混合液的均匀流动性,较少了气孔的产生和磨料层外形的差异;在后加工工序中,直接去除成型槽的槽壁和基体本体上多余的部分即可,减少了模具的使用,省去了降温后再清理模具的工作,极大的提高了生产效率。

在本实用新型的其他实施例中,砂轮的形状可为正方形、菱形等现有技术常用的砂轮形状,成型槽开设在基体本体的磨削端面(磨料层所在面上)即可;成型槽的形状可根据磨料层的形状在车削基体本体时一体成型,成型槽的槽壁厚度和高度可根据磨料层浇铸成型的需要进行设置,在磨料层浇铸成型之后,车削和/或磨削去除所述槽壁及基体本体上多余的部分即可。

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