本發(fā)明公開一種砂輪的制造方法,屬于砂輪制作的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
在常規(guī)機(jī)械加工中,砂輪被稱為機(jī)械加工的牙齒,常用于硬材料的機(jī)械加工中。砂輪一般采用“干壓成型”來制作。其中,金剛砂輪由于其磨料的超硬的性能,更是磨削加工中常被選中的砂輪。在磨削加工中,砂輪的鋒利和可修整是重要的性能指標(biāo)。在已有的技術(shù)中,金剛砂輪常用“干壓成型”來制作金剛砂輪坯料,再進(jìn)行后續(xù)的燒結(jié),修整等工序而成;或用電鍍金剛砂方法來制作。
金剛砂輪如果采用“干壓成型”方法來制作,其坯料內(nèi)部均勻度和致密度是直接關(guān)聯(lián)最終制作成的金剛砂輪的質(zhì)量。由于坯料成型過程所造成的缺陷往往是金剛砂輪產(chǎn)品的主要危險(xiǎn)缺陷,控制和消除這些缺陷產(chǎn)生客觀要求,促使金剛砂輪成型工藝不斷深入研究和創(chuàng)新。一般來說,“干壓成型”是使用造粒料來加工制造成的金剛砂輪坯料,其內(nèi)部密度均勻性較差。
基于此,申請(qǐng)人認(rèn)為現(xiàn)有的砂輪,尤其是金剛砂輪用干壓的成型方法來制造的工藝還有待改進(jìn)。另外,還有電鍍金剛砂輪的生產(chǎn)工藝,由于電鍍上去的金剛砂粒附著力不強(qiáng),在磨削中易掉落,致使磨削效果下降,又使得電鍍金剛砂輪使用壽命短,所以強(qiáng)力磨削中斷不選用電鍍金剛砂輪。由于上述二個(gè)原因,為制作高質(zhì)量砂輪,本案由此產(chǎn)生。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提供一種砂輪的制造方法,通過該方法制造出來的砂輪密度大、斷裂強(qiáng)度高。
為達(dá)到上述目的,本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為:
一種砂輪的制造方法,包括以下步驟:先以含有磨料的金屬粉末混料為原料,并采用注射成型工序制得砂輪坯料,接著砂輪坯料依次經(jīng)過脫黏工序、燒結(jié)工序,最后經(jīng)電火花修整成成品。
本發(fā)明中,因?yàn)樽⑸涑尚褪鞘褂煤心チ系慕饘俜勰┗炝希▽儆陴に苄粤希﹣砑庸こ尚团髁?,所制成的砂輪坯料?nèi)部材質(zhì)均勻性好,燒結(jié)成品后,密度大,斷裂強(qiáng)度高,便于后續(xù)脫黏、燒結(jié)和電火花修整,最終制成強(qiáng)度和磨削鋒利度都達(dá)到使用要求的砂輪。
作為上述方案的進(jìn)一步設(shè)置,所述注射成型工序采用注塑機(jī)進(jìn)行,包括將含有磨料的金屬粉末混料在高溫高壓的狀態(tài)下,注射進(jìn)入模具型腔中,生成砂輪坯料,其中的高溫為180℃±30℃,高壓為70mpa±25mpa。
所述脫黏工序采用脫黏爐進(jìn)行,脫黏時(shí)加入硝酸或草酸作為酸催化劑,加入氮?dú)庾鳛檩d體氣體,脫黏過程中,溫度從常溫升到120℃±20℃,升溫曲線0.2℃/分±0.01℃/分,脫黏時(shí)間為12-20小時(shí)。
所述燒結(jié)工序采用真空燒結(jié)爐進(jìn)行,并采用氫氣或氮?dú)鈦碜鳉怏w保護(hù)燒結(jié),燒結(jié)最高溫度控制在1350℃±50℃,燒結(jié)時(shí)間為16-18小時(shí)。
所述砂輪坯料可以是片狀的,圓柱狀的,圓錐形狀的或其他幾何體形狀的。
所述磨料為金剛砂、碳化硅、碳化硼中的任意一種。當(dāng)然,根據(jù)實(shí)際需求,還可以是其他種類的磨料。
本發(fā)明一種砂輪的制造方法,其坯料內(nèi)部材質(zhì)均勻,所燒結(jié)成品后密度大,斷裂強(qiáng)度高,經(jīng)最后電火花修整后,砂輪磨削鋒利。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
附圖說明
圖1為本發(fā)明中注射成型工序的工作狀態(tài)示意圖。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明一種砂輪的制造方法,包括以下步驟:先以含有磨料的金屬粉末混料為原料,并采用注射成型工序制得砂輪坯料,接著砂輪坯料依次經(jīng)過脫黏工序、燒結(jié)工序,最后經(jīng)電火花修整成成品
本實(shí)施例中,注射成型工序采用注塑機(jī)進(jìn)行,包括將含有磨料的金屬粉末混料在高溫高壓的狀態(tài)下,注射進(jìn)入模具型腔中,生成砂輪坯料,其中的高溫為180℃±30℃,高壓為70mpa±25mpa。
結(jié)合圖1所示,注射成型工序的具體過程如下:
在料斗1中加入含有磨料的金屬粉末混料,經(jīng)螺桿2擠壓產(chǎn)生壓力,同時(shí)電熱絲3加熱提升溫度,處于高溫高壓狀態(tài)下的該混料在料咀6處噴入模具型腔7中成型為坯料。動(dòng)力系統(tǒng)4帶動(dòng)螺桿2旋轉(zhuǎn),產(chǎn)生壓力,油缸5推動(dòng)料咀6與模具型腔7緊密結(jié)合,以便該混料經(jīng)料咀6噴入模具型腔7中,這樣,該混料在高溫高壓下進(jìn)入模具,生成的坯料內(nèi)部材質(zhì)均勻,結(jié)構(gòu)致密,能最終提高砂輪坯料的質(zhì)量。
本實(shí)施例中,脫黏工序采用脫黏爐進(jìn)行,脫黏時(shí)加入硝酸或草酸作為酸催化劑,加入氮?dú)庾鳛檩d體氣體,脫黏過程中,溫度從常溫升到120℃±20℃,保溫1-2小時(shí)后,逐步降溫,脫黏時(shí)間為12-20小時(shí)。其中,升溫曲線為0.2℃/分±0.01℃/分。
本實(shí)施例中,燒結(jié)工序采用真空燒結(jié)爐進(jìn)行,并采用氫氣或氮?dú)鈦碜鳉怏w保護(hù)燒結(jié),燒結(jié)最高溫度控制在1350℃±50℃,保溫1-2小時(shí)后,逐步降溫,燒結(jié)時(shí)間為16-18小時(shí)。其中的升溫曲線可以是不等速升溫的升溫曲線。
本實(shí)施例中,砂輪坯料可以是片狀的,圓柱狀的,圓錐形狀的或其他幾何體形狀的。
本實(shí)施例中,磨料為金剛砂、碳化硅、碳化硼中的任意一種。優(yōu)選為金剛砂。
用于制作砂輪的含有磨料的金屬粉末混料,可以在市場(chǎng)上購買到。也可根據(jù)具體產(chǎn)品需求,自行配制。
本實(shí)施例中,以金剛砂為磨料的金屬粉末混料配方如下(質(zhì)量百分比):
80%±3%的316l不銹鋼粉,7%±2%金剛砂,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%鄰茉二甲酸二乙酯。
以上實(shí)例僅作為本發(fā)明的進(jìn)一步說明,本發(fā)明的技術(shù)方案在權(quán)利要求中已有描述,在不改變本發(fā)明基本工藝原理的前提下,所作出的變更和改進(jìn),均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。