活塞环加工用环保型双端面磨盘的制备方法技术

本发明专利技术提供一种活塞环加工用环保型双端面磨盘的制备方法，该砂轮原料配方按质量比如下：树脂粉16.7~21.8%，CBN 40.6~54%，刚玉（氧化铝）19~25%，碳粉2.2~4%，铜粉4.4~6.5%，氧化钙粉1.4~1.8%，冰晶石1.2~1.8%。本发明专利技术树脂双端面磨盘是专门替代普通刚玉磨盘加工活塞环所设计。磨盘在使用中更环保，不会像普通刚玉磨盘那样产生大量的粉尘和粉末废弃物，从而减少对环境的污染；损耗低，不需要像普通刚玉磨盘那样频繁的更换磨盘，从而提高了生产效率，降低人工成本；使用寿命长，性价比远远高于普通刚玉磨盘。

【技术实现步骤摘要】
活塞环加工用环保型双端面磨盘的制备方法本专利技术为专利技术名称为活塞环加工用环保型双端面磨盘及其制备方法与应用、申请号为2018113687335、申请日为2018年11月16日专利技术申请的分案申请，为产品制备方法部分。
本专利技术属于磨削加工
，涉及一种替代普通砂轮加工活塞环的环保型双端面磨盘及其制备方法。
技术介绍
内燃机作为一种重要的动力装置，被广泛的应用于汽车、航空和机械等领域。随着科技和经济的迅速发展，对内燃机的需求量也不断的增加。活塞环作为内燃机最重要的零部件之一，其用量与日俱增。而目前活塞环端面加工还是依靠普通的刚玉双端面磨盘，这种加工方式不仅需要频繁的修整，导致砂轮寿命短，加工效率低；而且普通刚玉端面磨盘使用中会产生大量的废渣，造成对环境的污染。针对这些现状，急需开发一种新的使用寿命长，加工效率高，环境污染小的超硬双端面磨盘。目前，还没有替代现有普通刚玉砂轮加工活塞的超硬双端面磨盘的技术介绍，并且普通砂轮比超硬砂轮锋利，常规的超硬砂轮代替普通砂轮时经常会出现砂轮锋利性差、寿命短、工件烧伤变形等问题，尤其是要求一对双端面磨盘，能加工几种材质硬度不同的活塞环，这明显增加对现有超硬双端面磨盘配方设计的难度。因此，针对以上市场现状及技术需求，设计一种替代普通砂轮加工活塞环的环保型双端面磨盘显得颇为急切。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种能加工多种不同材质及硬度活塞环，在满足表面加工质量同时又能保证加工效率和使用寿命的环保型树脂双端面磨盘及其制备方法。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种活塞环加工用环保型双端面磨盘的制备方法，包含以下步骤：（1）将树脂粉、刚玉、碳粉、铜粉、氧化钙粉及冰晶石混合均匀，再加入CBN磨料混合均匀，得到成型料；（2）将成型料加入模具中，热压、烧结，得到磨削层结块；（3）将磨削层结块用改性环氧树脂粘接在基体上，得到双端面磨盘结构；（4）将双端面磨盘结构进行磨削加工，并在磨削层上开排屑槽，得到活塞环加工用环保型双端面磨盘。一种活塞环加工用双端面磨盘结构的制备方法，包含以下步骤：（1）将树脂粉、刚玉、碳粉、铜粉、氧化钙粉及冰晶石混合均匀，再加入CBN磨料混合均匀，得到成型料；（2）将成型料加入模具中，热压、烧结，得到磨削层结块；（3）将磨削层结块用改性环氧树脂粘接在基体上，得到双端面磨盘结构。一种活塞环加工用磨削层结块的制备方法，包含以下步骤：（1）将树脂粉、刚玉、碳粉、铜粉、氧化钙粉及冰晶石混合均匀，再加入CBN磨料混合均匀，得到成型料；（2）将成型料加入模具中，热压、烧结，得到磨削层结块。一种活塞环的加工方法，包含以下步骤：（1）将树脂粉、刚玉、碳粉、铜粉、氧化钙粉及冰晶石混合均匀，再加入CBN磨料混合均匀，得到成型料；（2）将成型料加入模具中，热压、烧结，得到磨削层结块；（3）将磨削层结块用改性环氧树脂粘接在基体上，得到双端面磨盘结构；（4）将双端面磨盘结构进行磨削加工，并在磨削层上开排屑槽，得到活塞环加工用环保型双端面磨盘；（5）将活塞环、活塞环加工用环保型双端面磨盘分别安装在双端磨床，开启磨削，完成活塞环的加工。上述技术方案中，所述活塞环为不同硬度不同材质的活塞环；所述磨削的时间为1.5~2.5秒。本专利技术中，各原料的质量百分数分别为：树脂粉16.7~21.8%，CBN40.6~54%，刚玉（氧化铝）19~25%，碳粉2.2~4%，铜粉4.4~6.5%，氧化钙粉1.4~1.8%，冰晶石1.2~1.8%。本专利技术中，树脂粉为酚醛树脂粉；CBN的粒度为140#-600#；刚玉的粒度为400#-1000#；碳粉的粒度为150#-300#；模具为扇形模具；刚玉提供辅助磨削的作用，碳粉增加砂轮的锋利性，因为工件加工时间只有2S，需要双端磨盘的锋利性比较好，添加碳粉能提高砂轮的锋利性，冰晶石提供助磨作用。扇形模具是指用于填充成型料的模腔为扇形结构，得到的磨削层结块也为扇形结构，具体扇形的尺寸不做限定；加工工件是圆形并且宽度比较窄，还是断口式的，选用扇形模具可以保证工件的平面度，可以克服现有加工工程中砂轮平整度不好容易导致工件变形的问题。本专利技术中，热压的工艺为：120℃预热5min，然后升温至170℃同时加压20-30MPa，压制20-40min；烧结为150-180℃烧结8-10小时。压力过小，会使结块致密性查；压力过大时，粉体之间的应力比较大，压制后会释放，反而导致结块致密性差，或者产生裂纹、出现分层现象。若压制时间短结块中结合剂不能完全反应，会使结块表面出现鼓包现象；若时间过长，会影响生产效率（因为后续还有烧结固化）。本专利技术公开了根据上述制备方法制备的活塞环加工用环保型双端面磨盘、活塞环加工用双端面磨盘结构、活塞环加工用磨削层结块；磨削层结块的厚度为4~7毫米。本专利技术还公开了上述活塞环加工用环保型双端面磨盘在加工不同材质及硬度活塞环中的应用。本专利技术的有益效果：主要针对代替普通刚玉砂轮加工活塞环进行设计的配方，能满足不同硬度不同材质活塞环的加工需求，并且加工效率高（寿命为现有砂轮的6倍以上，克服了频繁更换砂轮带来的时间损失以及生产停顿）、使用寿命长，寿命可达1000万件，并且可以通过调整磨削层厚度调整寿命。尤其是，本专利技术在配方设计上不会像普通刚玉砂轮那样产生大量的废渣，从而降低对环境的污染，起到绿色环保作用。附图说明图1为扇形模具示意图；图2为环保型树脂双端面磨盘成品图；图3为本专利技术砂轮加工后工件表面图；图4为对比砂轮加工后工件表面图。具体实施方式下面结合具体的实施例对本专利技术做出进一步的说明。实施例一一种替代普通砂轮加工活塞环的环保型树脂双端面磨盘，配方及各组分配比如表1所示，其中CBN磨料粒度为230#，刚玉（氧化铝）粒度为800#，碳粉粒度为200#。加工活塞环用环保型双端面磨盘的具体制备步骤为：（1）将树脂粉、刚玉、碳粉、铜粉、氧化钙粉及冰晶石混合均匀，再加入CBN磨料混合均匀，得到成型料；（2）将成型料加入设计的扇形模具中，成型压制；压制工艺为：120℃预热5min，然后升温至170℃同时加压20MPa压制30min，得到扇形磨削结块；（3）将扇形磨削结块在160℃保温10h，进行硬化；（4）将硬化的扇形磨削层结块用现有改性环氧树脂粘接在常规基体上，得到双端面磨盘结构；（5）将双端磨盘结构进行磨削加工，并在磨削层上开排屑孔，得到成品。图1为扇形模具示意图，其中空白部分为填充成型料的模腔；图2为环保型树脂双端面磨盘成品图，可以看出一个个扇形磨削层结块粘接在常规基体上。上述制备的替代普通砂轮加工活塞环的环保型树脂双端面磨盘规格：外径585mm，总厚度65mm，孔径50mm，磨料层宽195mm，磨料层本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种活塞环加工用环保型双端面磨盘的制备方法，包含以下步骤：/n（1）将树脂粉、刚玉、碳粉、铜粉、氧化钙粉及冰晶石混合均匀，再加入CBN磨料混合均匀，得到成型料；/n（2）将成型料加入模具中，热压、烧结，得到磨削层结块；/n（3）将磨削层结块用改性环氧树脂粘接在基体上，得到双端面磨盘结构；/n（4）将双端面磨盘结构进行磨削加工，并在磨削层上开排屑槽，得到活塞环加工用环保型双端面磨盘。/n

【技术特征摘要】
1.一种活塞环加工用环保型双端面磨盘的制备方法，包含以下步骤：
（1）将树脂粉、刚玉、碳粉、铜粉、氧化钙粉及冰晶石混合均匀，再加入CBN磨料混合均匀，得到成型料；
（2）将成型料加入模具中，热压、烧结，得到磨削层结块；
（3）将磨削层结块用改性环氧树脂粘接在基体上，得到双端面磨盘结构；
（4）将双端面磨盘结构进行磨削加工，并在磨削层上开排屑槽，得到活塞环加工用环保型双端面磨盘。


2.一种活塞环加工用双端面磨盘结构的制备方法，包含以下步骤：
（1）将树脂粉、刚玉、碳粉、铜粉、氧化钙粉及冰晶石混合均匀，再加入CBN磨料混合均匀，得到成型料；
（2）将成型料加入模具中，热压、烧结，得到磨削层结块；
（3）将磨削层结块用改性环氧树脂粘接在基体上，得到双端面磨盘结构。


3.根据权利要求1或者2所述的制备方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：时丹，涂俊群，王凯平，
申请(专利权)人：江苏赛扬精工科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32