砂轮端面水槽成型模具的制作方法

本实用新型属于磨削加工技术领域，具体涉及一种砂轮端面水槽成型模具。

背景技术：

砂轮是由磨料和结合剂等制成的中央有通孔的圆形固结磨具，可对金属或者非金属工件的外圆、内圆、平面等各种型面进行粗磨、半精磨和精磨以及开槽和切断等。大型端面砂轮在工作时处于高速旋转状态，与工件的磨削接触面产生高温，且由于该接触面较大，不能及时有效地排出磨屑，带走磨削热，磨屑将粘结在砂轮表面，堵塞气孔，加速砂轮钝化，从而影响砂轮自身寿命，降低磨削效率；同时砂轮所积聚的高温进一步加剧，很容易灼伤工件，严重影响工件表面质量。

为了解决上述技术难题，常在砂轮端面开设有多道水槽，以利于排屑和冷却。对于砂轮端面水槽，其一般制备方法为，预制一定规格的槽板，将砂轮坯料放入成型模具并摊料，操作人员将槽板尽可能垂直并均匀地插入坯料中，盖上盖板，待压制成型后，将两块钢板压在槽板边缘的砂轮湿坯体上，采用对应的拔槽工具将槽板拔出，即形成水槽。但是通过该方法制备水槽存在以下几个缺陷：(1)操作人员以目测方式将槽板插入坯料，砂轮端面水槽均匀度不能保证，在其旋转时易因重心偏移而发生摆动；同时，水槽的垂直度也不能保证，压制成型后的水槽底部变宽，不适于较小工件磨削，易造成卡死现象，甚至打碎砂轮；(2)操作人员在将槽板插入坯料时，需要耗费时间思考槽板的插入位置以及比对相邻槽板的间距，影响生产效率；(3)在将槽板拔出时，由于钢板压力不足，易导致水槽附近产生暗纹，该砂轮在高速旋转过程中受外力易破损，飞出的砂轮碎片将对操作人员以及其它设备造成伤害。

技术实现要素：

因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有砂轮端面水槽布置不易控制以及水槽边缘与模具脱离时易破损的缺陷，从而提出一种用于提高砂轮端面水槽质量的成型磨具。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

本实用新型提供一种砂轮端面水槽成型模具，包括：

动模板，呈圆盘状，具有至少一个用于砂轮端面成型的塑型面，位于所述塑型面中心的定位孔，以及环绕所述定位孔等角度布置的若干通孔；

嵌件，由所述动模板相对于所述塑型面的异侧方向伸入所述通孔并凸出于所述塑型面而形成凸出部以在砂轮端面形成水槽，且所述嵌件与所述通孔内壁面密封可拆卸连接，所述凸出部远离所述塑型面的任一截面在所述塑型面的正投影区域不超过所述凸出部靠近所述塑型面的任一截面在所述塑型面的正投影区域。

优选地，该结构的砂轮端面水槽成型模具，所述通孔的数目为2、4、6、8、10、12中的任一数值，且经过以所述定位孔中轴线对称的两点的两个所述通孔的形状以所述定位孔呈中心对称。

进一步优选地，该结构的砂轮端面水槽成型模具，所述定位孔为连通于所述塑型面以及与所述塑型面相对的外表面的圆孔，至少存在以所述定位孔呈中心对称的两个通孔与所述定位孔不连通。

优选地，该结构的砂轮端面水槽成型模具，所述通孔的数目为3、5、9、15中的任一数值，且任意两个所述通孔的形状大小相同。

进一步优选地，该结构的砂轮端面水槽成型模具，所述通孔的形状为长方形，且沿径向设置。

进一步优选地，该结构的砂轮端面水槽成型模具，所述凸出部与所述嵌件长度方向相垂直的截面为等腰梯形。

进一步优选地，该结构的砂轮端面水槽成型模具，所述凸出部的棱边为圆角。

进一步优选地，该结构的砂轮端面水槽成型模具，所述嵌件还包括与所述凸出部相连接、并与所述通孔内壁面相吻合的连接部，所述凸出部的侧壁面所述连接部的侧壁面平滑过渡。

进一步优选地，该结构的砂轮端面水槽成型模具，所述塑型面为平面，所述连接部在垂直于所述塑型面方向的高度等于所述动模板的厚度；

所述嵌件还包括设置在所述连接部远离所述凸出部的端面上的定位部，所述定位部与所述嵌件长度方向相垂直的截面宽度大于所述通孔的开口宽度。

进一步优选地，该结构的砂轮端面水槽成型模具，沿所述嵌件长度方向，所述定位部的长度小于所述连接部的长度。

本实用新型技术方案，具有如下优点：

1.本实用新型提供的砂轮端面水槽成型模具，包括动模板以及与动模板可拆卸连接的嵌件，其中，动模板具有至少一个用于砂轮端面成型的塑型面以及若干通孔，嵌件由动模板相对于塑型面的异侧方向伸入通孔并凸出于塑型面以形成凸出部。

该结构的模具在用于砂轮端面水槽成型时，动模板用于压紧砂轮坯料以形成所需结构的砂轮端面，嵌件由通孔插入坯料以在砂轮端面形成所需结构的水槽。由于嵌件与通孔密封连接，待砂轮压制成型后将嵌件拔出时，动模板对水槽边缘起到挤压作用，可有效防止水槽边缘因嵌件拔出而产生暗纹或破损现象。

而且，凸出部远离塑型面的任一截面在塑型面的正投影区域不超过该凸出部靠近塑型面的任一截面在塑型面的正投影区域，使得砂轮端面所形成的水槽侧壁面保持竖直状态或由水槽口部边缘至底部逐渐朝内收缩状态，一方面，避免了嵌件在拔出过程对水槽内壁面钩挂而造成水槽破损的缺陷；另一方面，以该凸出部成型的水槽内壁面不存在任何死角，对小工件磨削时不存在卡死现象，扩大了砂轮磨削适用范围。

2.本实用新型提供的砂轮端面水槽成型模具，通孔环绕定位孔周围并呈等角度布置，以此结构模具所形成的水槽在砂轮端面分布均匀，使得砂轮的重心与几何中心重合，砂轮在高速旋转时不会因其端面开设水槽而稳定性下降。

3.本实用新型提供的砂轮端面水槽成型模具，水槽在砂轮端面上的分布情况均基于动模板上的通孔的分布情况，操作人员将嵌件直接插入通孔即可确定砂轮端面所形成水槽的位置、数量，无需耗费时间思考嵌件插入坯料的位置以及比对相邻嵌件的间距，提高了生产效率。

4.本实用新型提供的砂轮端面水槽端面成型模具，凸出部与嵌件长度方向相垂直的截面为等腰梯形，待水槽成型后方便嵌件拔出，而且以此为模具所形成的水槽在砂轮端面呈径向布置，水槽沿砂轮径向的对称面与砂轮端面垂直，外观整齐、分布均匀。

5.本实用新型提供的砂轮端面水槽成型模具，嵌件上设置有定位部，该定位部与嵌件长度方向相垂直的截面宽度大于通孔的开口宽度，以控制嵌件插入砂轮坯料的深度，继而确保水槽深度恒定。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例1提供的含两种通孔的动模板以及与之配套的两种嵌件结构示意图；

图2为图1中的嵌件沿与嵌件长度方向相垂直的截面结构示意图；

图3为图1中长件与长孔配合连接状态截面结构示意图；

图4为图1中短件与短孔配合连接状态截面结构示意图；

图5为图1中凸出部在塑型面正投影示意图；

图6为通孔为s形的动模板结构示意图；

图7为通孔为水滴形的动模板结构示意图；

附图标记说明：

1-动模板；11-塑型面；12-外表面；13-定位孔；14-通孔；14a-长孔；14b-短孔；

2-嵌件；2a-长件；2b-短件；21-凸出部；211-第一截面；212-第二截面；213-第一投影区域；214-第二投影区域；22-连接部；23-定位部。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

本实施例提供一种砂轮端面水槽成型模具，如图1和图2所示，包括动模板1和嵌件2。在砂轮压制成型工序，动模板1与静模板扣合以围成内腔，用于放入砂轮坯料，再经压制后即形成所需形状的砂轮。具体地，动模板1用于压紧砂轮坯料，待压制成型后即可形成所需结构的砂轮端面；嵌件2插入砂轮坯料，待压制成型后即可在砂轮端面形成所需结构的水槽。在砂轮端面设置水槽，有利于砂轮在磨削过程中排屑和降温。

如图1、图3和图4所示，动模板1呈圆盘状，具有塑型面11、外表面12、定位孔13以及通孔14。其中，塑型面11为平面，在砂轮压制成型过程中与砂轮坯料直接接触，作为砂轮端面成型的模具；动模板1上与塑型面11相对的另一平面即为外表面12，外表面12与塑型面11平行；在动模板1中心设置有连通于塑型面11和外表面12的圆孔作为定位孔13，以套在砂轮成型模具的中心轴上，使得成型后的砂轮端面是以砂轮中央轴孔为圆心的圆面；在定位孔13的周围设置有若干通孔14，用于待动模板1压紧砂轮坯料后插入嵌件2。

通孔14的设置密度可以根据砂轮端面大小以及通孔14开口大小而确定，同时为确保通孔14等角度布置，通孔的数目可以设置为偶数个，如2个、4个、6个、8个、10个、12个等等，也可以设置为以下奇数个：3个、5个、9个、15个。若通孔14的数目为偶数个，则经过以定位孔13中轴线对称的两点的两个通孔14以定位孔13呈中心对称；若通孔14的数目为上述奇数个，则每个通孔14的形状大小完全相同，均以定位孔13为圆心等角度布置，以此结构模具所形成的水槽在砂轮端面分布均匀，使得砂轮的重心与几何中心重合，砂轮在高速旋转时不会因其端面开设水槽而稳定性下降。本实施例中，通孔14的数目为8个。

为在磨削过程中提供较多的容屑空间以获得较好的降温效果，将水槽设置成沿砂轮端面径向延伸，则通孔14沿定位孔13径向延伸设置。本实施例中，通孔14的内腔为长方体，且长度方向沿动模板1径向延伸，每个通孔14的宽度相等。

由于定位孔13附近区域通孔14密度较大，为防止该附近区域的砂轮工作层在磨削过程中因受力集中而破损，则不能将所有通孔14沿径向延伸至定位孔13。本实施例中，如图1所示，通孔14分为长孔14a和短孔14b；其中，长孔14a数目为4个，相邻长孔14a的夹角为90°，并与定位孔13相连通；短孔14b的数目为4个，相邻短孔14b的夹角为90°，与定位孔13不连通；相邻的长孔14a与短孔14b的夹角为45°。

对应地，嵌件2具有与长孔14a相匹配的4个长件2a以及与短孔14b相匹配的4个短件2b。如图1和图2所示，每种嵌件2均包括依次连接的凸出部21、连接部22和定位部23。

如图3和图4所示，嵌件2由动模板1相对于塑型面11的异侧方向(即外表面12方向)伸入通孔14，凸出部21完全凸出于塑型面11并插入砂轮坯料以在砂轮端面形成水槽。

当砂轮端面水槽成型后在将嵌件2拔出过程中，如果凸出部21的侧壁面存在局部凹坑或者凸出部21的顶端整体向某一侧倾斜，则有可能对已成型水槽内壁面及口部边缘产生钩挂而造成水槽破损，并在水槽内形成死角，此结构的砂轮在对小工件磨削时易出现卡死现象。为避免上述缺陷，需将砂轮端面的水槽侧壁面设置成竖直状态以与砂轮端面垂直，或者将水槽侧壁面由口部边缘至底部逐渐朝内收缩结构，对应地，凸出部21的结构设置为：凸出部21远离塑型面11的任一截面在塑型面11的正投影区域不超过该凸出部21靠近塑型面11的任一截面在塑型面11的正投影区域，如图5所示，第一截面211相对于第二截面212远离塑型面11，第一截面211在塑型面11的正投影区域为第一投影区域213，第二截面212在塑型面11的正投影区域为第二投影区域214，第一投影区域213不超过第二投影区域214范围即可。此结构的凸出部21，一方面，避免了嵌件2在拔出过程对水槽内壁面钩挂而造成水槽破损的缺陷；另一方面，以该凸出部21成型的水槽内壁面不存在任何死角，对小工件磨削时不存在卡死现象，扩大了砂轮磨削适用范围。

如图2所示，本实施例中，凸出部21与嵌件2长度方向相垂直的截面为等腰梯形；为进一步避免上述缺陷，将凸出部21的棱边设置成圆角。

如图3和图4所示，连接部22与通孔14内壁面相吻合，即可实现嵌件2与动模板1的密封连接，待砂轮压制成型后将嵌件2拔出时，动模板1对已成型水槽的口部边缘起到挤压作用，保护其不变形，有效防止已成型水槽产生暗纹或破损现象，而且，连接部22的侧壁面与凸出部21的侧壁面平滑过渡，有利于嵌件2与动模板1的可拆卸连接。连接部22在垂直于塑型面11方向的高度等于动模板1的厚度。

如图2所示，定位部23设置在连接部22远离凸出部21的端面上，且定位部23与连接部22相连接的端面大于通孔14的开口截面，当嵌件2由通孔14插入砂轮坯料时，定位部23卡在通孔14的口部边缘，能够控制嵌件2插入砂轮坯料的深度，继而确保水槽深度恒定。本实施例中，定位部23与嵌件2长度方向相垂直的截面宽度大于通孔14的开口宽度；沿嵌件2长度方向，定位部23的长度小于连接部22的长度。

该结构的砂轮端面水槽成型模具的工作原理为：待砂轮坯料放入静模板，将动模板1通过定位孔13套在静模板中心轴上，其塑型面11压紧砂轮坯料，然后将嵌件2插入对应的通孔14中，凸出部21伸入砂轮坯料中，通过定位部23控制嵌件2插入砂轮坯料深度。待压制成型后，先将嵌件2拔出，然后将动模板1移出，即在砂轮端面形成水槽。

实施例2

本实施例提供一种砂轮端面水槽成型模具，与实施例1所不同的是，沿嵌件2长度方向，定位部23的长度可与连接部22的长度相等，甚至大于连接部22的长度，只要方便操作人员将嵌件2与动模板1拆卸即可。

实施例3

本实施例提供一种砂轮端面水槽成型模具，与实施例1所不同的是，还可以不设置定位部23，而是在将嵌件2由通孔14插入砂轮坯料时，通过控制嵌件2露出动模板1外的高度，也可以控制嵌件2在砂轮坯料中插入深度。

实施例4

本实施例提供一种砂轮端面水槽成型模具，与实施例1所不同的是，凸出部21与嵌件2长度方向相垂直的截面还可以为非等腰梯形、三角形、矩形等等，只要凸出部21远离塑型面11的任一截面在塑型面11的正投影区域不超过凸出部21靠近塑型面11的任一截面在塑型面11的正投影区域即可，即能实现砂轮端面所形成的水槽侧壁面保持竖直状态或由水槽口部边缘至底部逐渐朝内收缩状态，不破损，不存在死角。

实施例5

本实施例提供一种砂轮端面水槽成型模具，与实施例1所不同的是，通孔14的形状还可以为其它形状，如图6所示的s形、图7所示的水滴形等，对应地，嵌件2为s形或者水滴形，只要在动模板1上均匀分布，并由此形成的水槽排屑效果好即可。

实施例6

本实施例提供一种砂轮端面水槽成型模具，与实施例1所不同的是，通孔14还可以均与定位孔13相连通，通过控制通孔14设置数目即可控制定位孔13附近区域的密度在合理范围内。

实施例7

本实施例提供一种砂轮端面水槽成型模具，与实施例1所不同的是，动模板1的两侧面均可以作为塑型面11，可制备两种水槽图案，呈镜面对称。

实施例8

本实施例提供一种砂轮端面水槽成型模具，与实施例1所不同的是，定位孔13还可以为设置在塑型面11中心的盲孔，与静模板的中心轴顶端扣合后，也能实现对动模板1的定位，此结构砂轮端面成型模具只适于制备一种厚度的砂轮。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。