高速超重负荷磨削固结磨具及其制备方法技术

本发明专利技术提出的一种高速超重负荷磨削固结磨具及其制备方法，磨削功能部采用酚醛树脂、聚酰亚胺树脂、缩丁醛树脂、硼酸锌、二硫化钼、硫化亚铁、冰晶石、碳化硅、氧化钙以及二盐基亚磷酸铅组成改性高聚合物基酚醛树脂结合剂，使结合剂具有高强度、耐高温的优异特性；聚酰亚胺树脂韧性较好，力学性能较高，能与酚醛树脂发生共固化反应或形成部分互穿网络结构，提高结合剂的力学性能；进一步通过硫化亚铁、二硫化钼、冰晶石改性，使改性后的结合剂兼具高韧性和高耐热性，改性效果明显提高；同时，缩丁醛树脂固化后在砂轮的磨料上会形成包膜，大幅度提高结合剂与磨料的把持力，参与组织复合成核，能够有效避免烧伤工件，并提高了磨具内部的硬度均匀性指标。的硬度均匀性指标。的硬度均匀性指标。

【技术实现步骤摘要】
高速超重负荷磨削固结磨具及其制备方法


[0001]本专利技术涉及钢坯磨削设备
，特别是涉及一种高速超重负荷磨削固结磨具及其制备方法。

技术介绍

[0002]钢铁工业特钢钢坯的修磨需要使用高速超重负荷磨削固结磨具，工作线速度需达到80m/s～100m/s，耐受温度达到热轧钢坯600℃以上高温，磨削压力达到15000N～20000N，从而实现高速高效磨削。目前，钢铁工业大量使用的传统的树脂磨削砂轮，其负荷和耐温性能远远不能满足特钢钢坯的修磨需求。

技术实现思路

[0003]基于此，有必要针对传统的树脂高速重负荷磨削砂轮不能满足特钢钢坯的修磨需求的技术问题，提供一种高速超重负荷磨削固结磨具及其制备方法。
[0004]本专利技术提出的一种高速超重负荷磨削固结磨具，所述高速超重负荷磨削固结磨具包括磨削功能部，所述磨削功能部包括磨料、结合剂、润湿剂以及补强材料，所述结合剂包括以下重量份数的组分：
[0005][0006]在其中的一个实施例中，所述结合剂包括以下重量份数的组分：
[0007][0008]在其中的一个实施例中，所述磨削功能部包括以下重量份数的组分：
[0009][0010]在其中的一个实施例中，所述磨料选自陶瓷微晶锆刚玉、陶瓷微晶烧结刚玉、碳化硅中的任意一种或几种。
[0011]在其中的一个实施例中，所述润湿剂包括以下重量份数的组分：
[0012]糠醛
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0.20～2.20重量份；以及，
[0013]二丁酯
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0.35～0.40重量份。
[0014]在其中的一个实施例中，所述补强材料为玻璃纤维或碳纤维。
[0015]在其中的一个实施例中，所述高速超重负荷磨削固结磨具还包括补强功能部。
[0016]本专利技术还提出了一种上述高速超重负荷磨削固结磨具的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
[0017]结合剂制备步骤，按所述结合剂的配比提供结合剂的组分并混合处理，制得所述结合剂；
[0018]成型料制备步骤，按所述磨削功能部的配比提供磨削功能部的组分并混合处理，制得所述成型料；
[0019]冷压成型步骤，将所述成型料置于砂轮模具中并冷压处理，制得冷压成型坯组件，其中，所述冷压处理的压力为17.0Mpa～20.0Mpa；
[0020]预固化步骤，将所述冷压成型坯组件进行预固化处理，制得预固化成型坯组件；其中，所述预固化处理为分阶段加热预固化；
[0021]热压成型固化步骤，将所述预固化成型坯组件进行热压处理以及固化处理，脱模
后制得热压成型固化坯；
[0022]固结硬化步骤，将所述热压成型固化坯进行固结硬化处理，制得所述高速超重负荷磨削固结磨具。
[0023]在其中的一个实施例中，按所述结合剂的配比提供结合剂的组分并混合处理为将配方比的酚醛树脂、聚酰亚胺树脂、缩丁醛树脂、二硫化钼以及硼酸锌搅拌混合3min～5min；加入配方比的硫化亚铁、冰晶石、以及氧化钙并搅拌混合3min～5min；加入配方比的碳化硅以及二盐基亚磷酸铅搅拌混合3min～5 min。
[0024]在其中的一个实施例中，按所述磨削功能部的配比提供磨削功能部的组分并混合处理为将配方比的磨料、润湿剂搅拌混合3min～7min后，飞刀搅拌0.5 min～1.5min；加入配方比的结合剂以及补强材料搅拌混合3min～7min后，飞刀搅拌0.5min～1.5min。
[0025]上述高速超重负荷磨削固结磨具，采用酚醛树脂、聚酰亚胺树脂、缩丁醛树脂、硼酸锌、二硫化钼、硫化亚铁、冰晶石、碳化硅、氧化钙以及二盐基亚磷酸铅组成改性高聚合物基酚醛树脂结合剂，使结合剂具有高强度、耐高温的优异特性；聚酰亚胺树脂韧性较好，力学性能较高，能与酚醛树脂发生共固化反应或形成部分互穿网络结构，以提高结合剂的力学性能；进一步通过硫化亚铁、二硫化钼、冰晶石改性，使改性后的结合剂兼具高韧性和高耐热性，改性效果明显提高；同时，缩丁醛树脂固化后在砂轮的磨料上会形成包膜，大幅度提高结合剂与磨料的把持力，参与组织复合成核，能够有效避免烧伤工件，并提高了磨具内部的硬度均匀性指标；本专利技术通过改性高聚合物基酚醛树脂与陶瓷微晶磨料复合技术，即提高了砂轮的抗拉强度，又能有效解决陶瓷磨料与高分子之间的界面问题及高速磨削条件下的工件烧伤问题，使制备的砂轮磨削压力达到15000N～20000N，修磨时耐温温度达到600℃，提高了砂轮的结合强度能够使工作线速度提高到80m/s～100m/s。
[0026]上述高速超重负荷磨削固结磨具的制备方法，采用冷压成型工艺使砂轮初步成型，进而根据取改性高聚合物基酚醛树脂结合剂特性采用与其相匹配的阶段式加热预固化方式，使结合剂凝胶化交联符合，并实现结合剂与磨料预固化，保证了砂轮磨削功能部组织内部高度均衡一致，形成多层细微磨料结构﹑实现密集点状磨削，实现了砂轮高锋利度，磨削比达到1：160以上，满足高速重负荷磨削的需求；同时，依据精度控制技术对高速超重负荷磨削固结磨具的产业化生产进行了整体结构优化设计，使制备的高速超重负荷磨削固结磨具不平衡系数不大于0.40，砂轮最小直径达到250mm，最大砂轮直径达到900mm～1100 mm。
附图说明
[0027]图1为本专利技术高速超重负荷磨削固结磨具的制备方法流程示意图；
[0028]图2为本专利技术高速超重负荷磨削固结磨具的制备方法使用的模套及压头结构示意图；
[0029]图3为本专利技术高速超重负荷磨削固结磨具的制备方法使用的模芯结构示意图；
[0030]图4为本专利技术高速超重负荷磨削固结磨具的制备方法使用的冷压上模板结构示意图；
[0031]图5为本专利技术高速超重负荷磨削固结磨具的制备方法使用的热压上模板及下模板结构示意图。
具体实施方式
[0032]下面结合具体实施例对本专利技术作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本专利技术并能予以实施，但所举实施例不作为对本专利技术的限定。
[0033]本专利技术的第一大方面提出了一种高速超重负荷磨削固结磨具，该高速超重负荷磨削固结磨具包括磨削功能部，可选的，还包括补强功能部。磨削功能部包括磨料、结合剂、润湿剂以及补强材料，其中，结合剂包括以下重量份数的组分：
[0034][0035]上述高速超重负荷磨削固结磨具，采用酚醛树脂、聚酰亚胺树脂、缩丁醛树脂、硼酸锌、二硫化钼、硫化亚铁、冰晶石、碳化硅、氧化钙以及二盐基亚磷酸铅组成改性高聚合物基酚醛树脂结合剂，使结合剂具有高强度、耐高温的优异特性；聚酰亚胺树脂韧性较好，力学性能较高，能与酚醛树脂发生共固化反应或形成部分互穿网络结构，以提高结合剂的力学性能；进一步通过硫化亚铁、二硫化钼、冰晶石改性，使改性后的结合剂兼具高韧性和高耐热性，改性效果明显提高；同时，缩丁醛树脂固化后在砂轮的磨料上会形成包膜，大幅度提高结合剂与磨料的把持力，参与组织复合成核，能够有效避免烧伤工件，并提本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高速超重负荷磨削固结磨具，其特征在于，所述高速超重负荷磨削固结磨具包括磨削功能部，所述磨削功能部包括磨料、结合剂、润湿剂以及补强材料，所述结合剂包括以下重量份数的组分：2.根据权利要求1所述的高速超重负荷磨削固结磨具，其特征在于，所述结合剂包括以下重量份数的组分：3.根据权利要求1或2所述的高速超重负荷磨削固结磨具，其特征在于，所述磨削功能部包括以下重量份数的组分：
4.根据权利要求3所述的高速超重负荷磨削固结磨具，其特征在于，所述磨料选自陶瓷微晶锆刚玉、陶瓷微晶烧结刚玉、碳化硅中的任意一种或几种。5.根据权利要求4所述的高速超重负荷磨削固结磨具，其特征在于，所述润湿剂包括以下重量份数的组分：糠醛
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0.20～2.20重量份；以及，二丁酯
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0.35～0.40重量份。6.根据权利要求5所述的高速超重负荷磨削固结磨具，其特征在于，所述补强材料为玻璃纤维或碳纤维。7.根据权利要求5所述的高速超重负荷磨削固结磨具，其特征在于，所述高速超重负荷磨削固结磨具还包括补强功能部。8.一种如权利要求1至7任意一项所述的高速超重负荷磨削固结磨具的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：结合剂制备步骤，按所述结合剂的配比提供结合剂的组分并混合...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈沈萍，刘小磐，孙玉凤，陈瑞和，刘总堂，陈瑞平，王友堂，吴祝艳，
申请(专利权)人：江苏华东砂轮有限公司，
类型：发明
国别省市：