本发明公开一种砂轮的制造方法,属于砂轮制作的技术领域。
背景技术:
在常规机械加工中,砂轮被称为机械加工的牙齿,常用于硬材料的机械加工中。砂轮一般采用“干压成型”来制作。其中,金刚砂轮由于其磨料的超硬的性能,更是磨削加工中常被选中的砂轮。在磨削加工中,砂轮的锋利和可修整是重要的性能指标。在已有的技术中,金刚砂轮常用“干压成型”来制作金刚砂轮坯料,再进行后续的烧结,修整等工序而成;或用电镀金刚砂方法来制作。
金刚砂轮如果采用“干压成型”方法来制作,其坯料内部均匀度和致密度是直接关联最终制作成的金刚砂轮的质量。由于坯料成型过程所造成的缺陷往往是金刚砂轮产品的主要危险缺陷,控制和消除这些缺陷产生客观要求,促使金刚砂轮成型工艺不断深入研究和创新。一般来说,“干压成型”是使用造粒料来加工制造成的金刚砂轮坯料,其内部密度均匀性较差。
基于此,申请人认为现有的砂轮,尤其是金刚砂轮用干压的成型方法来制造的工艺还有待改进。另外,还有电镀金刚砂轮的生产工艺,由于电镀上去的金刚砂粒附着力不强,在磨削中易掉落,致使磨削效果下降,又使得电镀金刚砂轮使用寿命短,所以强力磨削中断不选用电镀金刚砂轮。由于上述二个原因,为制作高质量砂轮,本案由此产生。
技术实现要素:
本发明的目的是提供一种砂轮的制造方法,通过该方法制造出来的砂轮密度大、断裂强度高。
为达到上述目的,本发明所采用的技术方案为:
一种砂轮的制造方法,包括以下步骤:先以含有磨料的金属粉末混料为原料,并采用注射成型工序制得砂轮坯料,接着砂轮坯料依次经过脱黏工序、烧结工序,最后经电火花修整成成品。
本发明中,因为注射成型是使用含有磨料的金属粉末混料(属于黏塑性料)来加工成型坯料,所制成的砂轮坯料内部材质均匀性好,烧结成品后,密度大,断裂强度高,便于后续脱黏、烧结和电火花修整,最终制成强度和磨削锋利度都达到使用要求的砂轮。
作为上述方案的进一步设置,所述注射成型工序采用注塑机进行,包括将含有磨料的金属粉末混料在高温高压的状态下,注射进入模具型腔中,生成砂轮坯料,其中的高温为180℃±30℃,高压为70mpa±25mpa。
所述脱黏工序采用脱黏炉进行,脱黏时加入硝酸或草酸作为酸催化剂,加入氮气作为载体气体,脱黏过程中,温度从常温升到120℃±20℃,升温曲线0.2℃/分±0.01℃/分,脱黏时间为12-20小时。
所述烧结工序采用真空烧结炉进行,并采用氢气或氮气来作气体保护烧结,烧结最高温度控制在1350℃±50℃,烧结时间为16-18小时。
所述砂轮坯料可以是片状的,圆柱状的,圆锥形状的或其他几何体形状的。
所述磨料为金刚砂、碳化硅、碳化硼中的任意一种。当然,根据实际需求,还可以是其他种类的磨料。
本发明一种砂轮的制造方法,其坯料内部材质均匀,所烧结成品后密度大,断裂强度高,经最后电火花修整后,砂轮磨削锋利。
以下结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。
附图说明
图1为本发明中注射成型工序的工作状态示意图。
具体实施方式
本发明一种砂轮的制造方法,包括以下步骤:先以含有磨料的金属粉末混料为原料,并采用注射成型工序制得砂轮坯料,接着砂轮坯料依次经过脱黏工序、烧结工序,最后经电火花修整成成品
本实施例中,注射成型工序采用注塑机进行,包括将含有磨料的金属粉末混料在高温高压的状态下,注射进入模具型腔中,生成砂轮坯料,其中的高温为180℃±30℃,高压为70mpa±25mpa。
结合图1所示,注射成型工序的具体过程如下:
在料斗1中加入含有磨料的金属粉末混料,经螺杆2挤压产生压力,同时电热丝3加热提升温度,处于高温高压状态下的该混料在料咀6处喷入模具型腔7中成型为坯料。动力系统4带动螺杆2旋转,产生压力,油缸5推动料咀6与模具型腔7紧密结合,以便该混料经料咀6喷入模具型腔7中,这样,该混料在高温高压下进入模具,生成的坯料内部材质均匀,结构致密,能最终提高砂轮坯料的质量。
本实施例中,脱黏工序采用脱黏炉进行,脱黏时加入硝酸或草酸作为酸催化剂,加入氮气作为载体气体,脱黏过程中,温度从常温升到120℃±20℃,保温1-2小时后,逐步降温,脱黏时间为12-20小时。其中,升温曲线为0.2℃/分±0.01℃/分。
本实施例中,烧结工序采用真空烧结炉进行,并采用氢气或氮气来作气体保护烧结,烧结最高温度控制在1350℃±50℃,保温1-2小时后,逐步降温,烧结时间为16-18小时。其中的升温曲线可以是不等速升温的升温曲线。
本实施例中,砂轮坯料可以是片状的,圆柱状的,圆锥形状的或其他几何体形状的。
本实施例中,磨料为金刚砂、碳化硅、碳化硼中的任意一种。优选为金刚砂。
用于制作砂轮的含有磨料的金属粉末混料,可以在市场上购买到。也可根据具体产品需求,自行配制。
本实施例中,以金刚砂为磨料的金属粉末混料配方如下(质量百分比):
80%±3%的316l不锈钢粉,7%±2%金刚砂,5.5%±0.5%聚苯乙烯,1.6%±0.5%聚乙烯,1.2%±0.5%硬脂酸,4%±0.5%邻茉二甲酸二乙酯。
以上实例仅作为本发明的进一步说明,本发明的技术方案在权利要求中已有描述,在不改变本发明基本工艺原理的前提下,所作出的变更和改进,均在本发明的保护范围之内。