塑料基体磨具、磨具基体的制造方法及所用的材料技术

本发明专利技术针对现有技术中的磨具基体旋转载荷较大影响加工的精度的不足，提供一种塑料基体磨具、磨具基体的制造方法及所用的材料，该磨具基体用的材料，包括酚醛树脂、复合固化剂、增强剂、增硬剂以及添加剂，各组分质量百分比为：酚醛树脂30‑45%，复合固化剂2‑8%，增强剂35‑50%，增硬剂2‑15%，添加剂2‑5%；所述添加剂为硬质酸锌和硅烷偶联剂的混合物，二者占总组分质量百分比分别为：硬质酸锌1‑4.5%、硅烷偶联剂0‑1.5%；所述复合固化剂包括六次甲基四胺和氧化镁，其占总组分的质量百分比分别为：六次甲基四胺1‑7%、氧化镁1‑5%，采用本发明专利技术提供的材料，实现了在保证磨具基体的强度和硬度的前提下降低了磨具基体的整体重量，减少磨具在旋转时的旋转载荷，降低对加工的精度的影响。

Manufacturing Method and Material of Abrasive Tool and Abrasive Tool Matrix of Plastic Matrix

In view of the deficiency that the rotating load of abrasive matrix in the prior art greatly affects the processing accuracy, the present invention provides a manufacturing method and materials for the abrasive matrix of plastic matrix and abrasive matrix. The materials used for the abrasive matrix include phenolic resin, composite curing agent, reinforcing agent, hardening agent and additives. The mass percentage of each component is: phenolic resin 30-45%, composite solidification. Chemicals 2.8%, reinforcing agents 35.50%, hardeners 2.15%, additives 2.5%. The additives are mixtures of zinc hard acid and silane coupling agents, which account for 1.4.5% of the total component mass and 0.1.5% of the silane coupling agent respectively. The composite curing agents include hexamethylenetetramine and magnesium oxide, whose mass percentages of the total components are hexamethylenetetrahydride and magnesium oxide, respectively. Amine 1 7% and magnesium oxide 1 5%. By using the materials provided by the present invention, the overall weight of the abrasive matrix is reduced on the premise of ensuring the strength and hardness of the abrasive matrix, the rotating load of the abrasive tool during rotation is reduced, and the influence on the processing accuracy is reduced.

【技术实现步骤摘要】
塑料基体磨具、磨具基体的制造方法及所用的材料
本专利技术涉及一种塑料基体磨具、磨具基体的制造方法及磨具基体所用的材料。
技术介绍
目前，素有“工业牙齿”之称的磨具领域，随着高精密、高精度、高效率等技术需求的发展，越来越多的高精密磨具在各个领域得以施展其优越的性能，而制成磨具一般分磨料层和支撑磨料层工作的基体层两部分组成，市场上流通的磨具基体考虑强度要求，均采用钢材、铝材、等金属剂制成，采用上述材料制成的磨具基体，由于磨具的质量重，所以当磨具在高速旋转时，旋转载荷较大，易造成主轴变形影响加工精度。
技术实现思路
本专利技术的目的是，针对现有技术中的磨具基体均采用钢材、铝材、等金属剂制成，由于磨具的重量大，所以磨具旋转时，旋转载荷较大影响加工的精度的不足，提供一种塑料基体磨具、磨具基体的制造方法及所用的材料。本专利技术的目的是通过下述技术方案实现的：一种磨具基体用的材料，包括酚醛树脂、复合固化剂、增强剂、增硬剂以及添加剂，各组分质量百分比为：酚醛树脂30-45%，复合固化剂2-8%，增强剂35-50%，增硬剂2-15%，添加剂2-5%；添加剂为硬质酸锌和硅烷偶联剂的混合物，二者占总组分质量百分比分别为：硬质酸锌1-4.5%、硅烷偶联剂0-1.5%；复合固化剂包括六次甲基四胺和氧化镁，其占总组分的质量百分比分别为：六次甲基四胺1-7%、氧化镁1-5%；进一步的，增强剂为玻璃纤维或芳纶纤维；进一步的，增硬剂为石棉与木粉/石英粉/云母粉三者之一的混合物，二者占总组分质量百分比分别为：石棉0-11%、木粉/石英粉/云母粉2-13%。一种塑料基体磨具，包括磨料层和基体，磨料层由基体支撑固定，基体包括塑料基体和金属基体芯，金属基体芯设置有轴向通孔，金属基体芯固定在塑料基体内，塑料基体采用权利要求1-3各项之一的磨具基体用的材料；进一步的，金属基体芯固定在塑料基体的一侧端面上；进一步的，塑料基体套设在金属基体芯外；进一步的，的金属基体芯通过烧结的方法固定在塑料基体内,在金属基体芯上设置有定位孔。一种磨具基体的制造方法，先将含有酚醛树脂的塑料基体材料和设置有轴向通孔的金属基体芯装入到热压模具内，使塑料基体材料至少包围金属基体芯的圆周或一端面，通过热压对磨具基体材料和金属基体芯进行加热和加压制造成磨具基体。进一步的，加热温度为140-190℃，加压压力为50Mpa±10Mpa，保温时间10min-60min；进一步的，磨具基体采用权利要求1至3任意一项的磨具基体用的材料，先将磨具基体用的材料制成颗粒，而后再加入到热压模具内。采用本专利技术提供的磨具基体由复合材料制成，复合材料包括30-45%的酚醛树脂、2-5%的复合固化剂、35-50%的增强剂、5-10%的增硬剂以及2-5%的添加剂，采用上述复合材料制作磨具基体时，酚醛树脂为主体结合支撑剂，复合固化剂与酚醛树脂配合起到固化的作用，通过增强剂提高制作成的磨具基体的强度，通过增硬剂提高制作成的磨具基体的硬度，添加剂的作用是促进各种物质结合及分散，由于上述的复合材料制作成的磨具基体的支撑剂为酚醛树脂，酚醛树脂的质量较现有技术中的钢材、铝材、等金属质量量轻，并且通过增强剂和增硬剂的作用提高了制作成的塑料基体磨具的强度和硬度，实现了在保证磨具基体的强度和硬度的前提下降低了磨具基体的整体重量，减少了磨具在旋转时的旋转载荷，降低对主轴的精度的影响，使磨具的应用范围得到了扩展，可用作高端磨具的生产。采用本专利技术方法制作磨具基体，可以通过热压烧结的方法将塑料基体和金属基体芯结合在一起制成的磨具基体，得到结合良好的复合基体，结合强度高，中易脱圈。再加之采用本专利技术配方的复合基体材料，可以得到结合力强、硬度好，能支持高速运转的复合基体磨具，其制成密度可达到为1.4-2.0g/cm3，线胀系数可达到（11.2-13）x10-6，拉伸强度≥55Mpa可达到85Mpa，弯曲强度为≥80Mpa可达到110Mpa，冲击强度≥18KJ/m2，可达到为31KJ/m2。由于其制成密度（也就是塑料基体的密度）达到了1.4-2.0g/cm3，因此制成砂轮整体重量轻；通过模压成型及各种增强剂，增硬剂的配比，所以磨具本身的致密性好，线胀系数可达到（11.2-13）x10-6通过添加增强材料，耐温材料，因此磨具耐温性能好，在高速运转产生切削热时磨具不易变形，因此可保持加工精度，更适合高速大的切削量加工生产，可用于高端磨具的使用，磨具基体的冲击强度≥18KJ/m2使磨具基体抗冲击，利于切削入刀，磨具不易因受到冲击力而变形。采用本专利技术结构和材料的塑料基体磨具不仅具有金属磨具的良好的抗冲击能力、抗拉伸能力、抗弯曲能力，耐热能力，且质量轻，仅是普通金属磨具质量的22%，是铝合金磨具质量的63%，但成本是铝合金磨具的57%。附图说明图1是专利技术中磨具基体的实施例的仰视图结构示意图；图2是图1中A-A的剖视图；图3和图4分别为本专利技术磨具基体另一实施例结构示意图。附图标记说明图中：1-磨具基体；2-金属结构件；3-定位孔；4-定位台；5-轴中心孔。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步地描述：一种磨具基体，基体由复合材料制成，复合材料包括酚醛树脂、复合固化剂、增强剂、增硬剂以及添加剂，上述组分质量百分比如下：酚醛树脂30-45%，复合固化剂2-8%，增强剂35-50%，增硬剂2-13，添加剂2-5%，优选的，增强剂为玻璃纤维或芳纶纤维，优选的，增硬剂为矿物粉料，矿物粉料包括石棉和木粉，二者占总组分质量百分比如下：石棉0-11%、木粉2-15%，最好是二者混合加入作为增硬剂，加入石棉提高基体的耐温性能，对工作环境适应性增强，适应磨削热的能力更强，加入木粉的作用，提高硬度，主要起增硬的作用，还可以采用石英粉云母粉作为增硬剂，优选的，添加剂包括硬质酸锌和硅烷偶联剂，二者占总组分质量百分比如下：硬质酸锌1-4.5%、硅烷偶联剂0-1.5%，通过添加硅烷偶联剂可提高基体材料的结合力，在制作磨具基体时更易成型；优选的，复合固化剂包括六次甲基四胺和氧化镁，二者占总组分质量百分比如下：六次甲基四胺1-7%、氧化镁1-5%，其中六次甲基四胺起到固化的作用，氧化镁为促进剂提高固化的效率，降低固化所需要的时间。在使用上述的复合材料制作磨具基体1时，先在金属结构件上设置轴向通孔，先将塑料基体材料和金属结构件2装入到热压模具内，金属结构件2作为金属基体芯预埋在塑料基体材料中，使金属结构件2的至少圆周或至少一端面上由塑料基体材料埋没，最好是在金属结构件2的圆周和一侧的端面均埋设塑料基体材料，便于塑料基体材料与金属基体芯结合，一般如果磨料层设置在基体圆周处时，需要塑料基体材料至少设置在金属基体芯的圆周表面，最好是在基体芯的圆周及另一端面上均设置塑料基体材料，这样的话，会使塑料基体材料包围在金属基体芯上，使金属基体芯的圆周和至少一端面均设置塑料基体材料，如果磨料位于基体的一侧端面时，需至少在基体的一端面设置塑料基体材料，当然最好是在圆周和一侧端面均设置塑料基体材料，这样磨具整体质量轻，通过热压模具对塑料基体材料和金属基体芯进行加热和加压制造成磨具基体1，再通过机械加工在磨具基体1上制造定位孔3，优选的，在进行热压时，加热温度为140-190℃，加压压力为50Mpa±1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种磨具基体用的材料，其特征在于，包括酚醛树脂、复合固化剂、增强剂、增硬剂以及添加剂，各组分质量百分比为：酚醛树脂30‑45%，复合固化剂2‑8%，增强剂35‑50%，增硬剂2‑15%，添加剂2‑5%；所述添加剂为硬质酸锌和硅烷偶联剂的混合物，二者占总组分质量百分比分别为：硬质酸锌1‑4.5%、硅烷偶联剂0‑1.5%；所述复合固化剂包括六次甲基四胺和氧化镁，其占总组分的质量百分比分别为：六次甲基四胺1‑7%、氧化镁1‑5%。

【技术特征摘要】
1.一种磨具基体用的材料，其特征在于，包括酚醛树脂、复合固化剂、增强剂、增硬剂以及添加剂，各组分质量百分比为：酚醛树脂30-45%，复合固化剂2-8%，增强剂35-50%，增硬剂2-15%，添加剂2-5%；所述添加剂为硬质酸锌和硅烷偶联剂的混合物，二者占总组分质量百分比分别为：硬质酸锌1-4.5%、硅烷偶联剂0-1.5%；所述复合固化剂包括六次甲基四胺和氧化镁，其占总组分的质量百分比分别为：六次甲基四胺1-7%、氧化镁1-5%。2.如权利要求1所述的磨具基体用的材料，其特征在于，所述增强剂为玻璃纤维或芳纶纤维。3.如权利要求1所述的磨具基体用的材料，其特征在于，所述增硬剂为石棉与木粉/石英粉/云母粉三者之一的混合物，二者占总组分质量百分比分别为：石棉0-11%、木粉/石英粉/云母粉2-13%。4.一种塑料基体磨具，包括磨料层和基体，所述磨料层由所述基体支撑固定，其特征在于，所述基体包括塑料基体和金属基体芯，所述金属基体芯设置有轴向通孔，所述金属基体芯固定在塑料基体上，所述塑料基体采用权利要求1-3各项之一所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：高峻峰，林东，
申请(专利权)人：秦皇岛道天精密磨具有限公司，
类型：发明
国别省市：河北,13