[发明专利]一种大规格高速树脂重负荷磨钢坯砂轮

权利要求书

1.一种大规格高速树脂重负荷磨钢坯砂轮，其特征在于：所述砂轮由外层磨削层和芯部料二部分结构组成，构成所述外层磨削层、芯部料结构的专用结合剂和成型料配方分别为：

边际料结合剂配方：

芯部料结合剂配方：

边际成型料配方：

材料W％重量百分比

磨料72

粒度组成：6#50％、8#25％、10#25％

结合剂28

干料合计100

外加湿润剂及补强材料：

糠醛 2.6ml/kg干料

二丁酯 3.6ml/kg干料

纤维 1％干料

所述干料为磨料和结合剂，所述磨料为锆刚玉、烧结刚玉；

芯部成型料配方：

材料 W％重量百分比

黑碳化硅 69.3

粒度组成：30#25％、36#25％、46#25％、60#25％

结合剂30.7

干料合计100

外加湿润剂及补强材料：

糠醛 0.8ml/kg干料

二丁酯 3.8ml/kg干料

纤维 1％干料

所述干料为黑碳化硅和结合剂；

所述砂轮的成品规格为下述1)或2)：

1)砂轮外径×厚度×孔径为760mm×125mm×305mm、芯部范围直径为510mm、芯部成型料43.4kg、边际成型料99.69kg、合计投料单重143.09kg；

2)砂轮外径×厚度×孔径为915mm×125mm×305mm、芯部范围直径为510mm、芯部成型料43.4kg、边际成型料181kg、合计投料单重224.4kg；

所述专用结合剂的制备方法为：

按配方分别制备边际料结合剂和芯部料结合剂，所用设备：150L钟形混料机，边际料结合剂制备方法为：按配方称取原材料，边际料结合剂加料顺序为：酚醛树脂，新酚树脂，缩丁醛，开动搅拌机混合3-5min，黄铁矿，轻质氧化镁，冰晶石，黑碳化硅400#，石灰，缩丁醛，置于钟形混料机，开动搅拌机混合3-5min，依次加入硫酸锌，二盐基亚磷酸铅搅拌3-5min，即可备用；

芯部料结合剂制备方法为：按配方称取原材料，芯部料加料顺序为：改性酚醛树脂，新酚树脂，缩丁醛，开动搅拌机混合3-5min，黄铁矿，轻质氧化镁，重晶石，碳酸钙，置于钟形混料机，开动搅拌机混合3-5min，加入二盐基亚磷酸铅搅拌3-5min，过80#筛，即可备用；

所述成型料制备方法为：

按配方配制边际成型料和芯部成型料，混料设备：上下双锅逆流混料机，

边际成型料制备方法：按配方称取磨削材料，倒入上锅，开动搅拌机，加入糠醛，二丁酯树脂，搅拌3-5min，倒入下锅，开动搅拌机，加入边际料结合剂，纤维，搅拌3-5min即可转入下道成型工序；

芯部成型料制备方法：加料顺序为：按配方称取黑碳化硅，倒入上锅，开动搅拌机，加入糠醛，二丁酯搅拌3-5min，倒入下锅，开动搅拌机，加入芯部料结合剂，纤维，搅拌3-5min即可转入下道成型工序；

所述砂轮的制备方法为：

1)投料，按照所制备砂轮的成品规格称好相应的芯部和边际成型料，选用合适模具，并将所述模具组装到砂轮成型机组的操作台上，在组装好的砂轮模具内，模具内与模芯间砂轮内外两层的接触部位，放置一个用镀锌铁皮制备的与芯部区外圆直径相同、高度与整个两层模环高度一致的圆筒，成型投料时，将磨削区和芯部层隔开，实现不同组织结构芯部区和磨削层两次分次投料后的复合结构，将称好的磨削部边际成型料、孔芯部成型料和芯部区局部补强钢环分次投入模具内；芯部区局部补强钢环的放置方法：芯部料分三次投入，每次三分之一，第一次投入并摊料刮平后，放入第一个加强钢环；再进行第二次投入芯部料的三分之一并摊料刮平后，放入第二个钢环，依次投入第三次三分之一芯部料、摊料及刮平，与此同时将磨削部成型料一次投入，摊料及刮平，投料结束，抽去镀锌铁皮隔离圆筒，即可实现分次投料；投料采用计算机控制投料速度，投料量与成型机组上带动磨具转动的投料转盘装置同步，实现均匀投料；成型机组的砂轮成型机摊料转盘采用摩擦传动方式；

2)砂轮的成型装置：砂轮专用冷热压成型装置由压头、适应冷热压控制的两层结构的模套和模芯、两层结构的模套和模芯通过在接口处车加工一凹凸端面连接，冷压成型部分占整个高度的三分之一，与砂轮接触的下端面一侧带密封橡胶水囊结构的冷压上模板、热压上模板、下模板组成，模套安装于成型机组的操作台上，下模板位于模套底部，模芯位于模套中心，模芯与模套中间为砂轮成型料，上模板置于模套上部；投料结束后，盖上上模板，上模板水囊密封橡胶结构的端面向下与砂轮成型料接触，上模板上部加定压压头，压头与压机连接；

3)砂轮成型：首先按照上述过程在成型机组操作台上安装上述装置，投料；分别投入边际磨削层砂轮成型料和芯部料成型料及放置补强钢环，冷压成型，在800吨砂轮成型压机上用冷压成型，成型压力：18.5Mpa，分两次施压，第一次为总压力的1/4-1/3，然后去掉磨具垫铁，按总压力施压，并保持1分钟，冷压成型后，卸去冷压成型的上模板、模环，模芯部分，用刀口尺刮去下半部热压模具中，砂轮坯料上端面由于组织密度不均匀通过水囊弹性结构冷压上模板留下的凹凸部分，盖上热压上模板连同成型装置的下半部砂轮成型模具进3000吨热压砂轮压机，热压成型固化；所述补强钢环的直径规格为：孔径203mm的砂轮，钢环的直径为270mm；孔径305mm的砂轮，钢环的直径370mm；

4)热压成型固化：砂轮半成品坯体在3000吨砂轮压机上保压加热热压固化过程中分两次施压，热压温度160±5℃，压强40～50Mpa，成型时间40分钟；至规定温度后完成砂轮的初步固化，卸模，置托板上，经检查符合成型料技术条件后，趁热转入下道工序进固化炉硬化、固化；

5)砂轮的固结硬化、固化及升温曲线：

对砂轮毛坯在脱模后加热处理，使之变成有固定形状，有一定硬度强度和耐热性能，符合质量要求，固化温度：120-183℃，选用最高温度183℃，升温曲线24小时硬化曲线，

1)室温→120℃3小时；2)120℃保温1小时，

3)120℃→150℃3小时，4)150℃保温1小时，

5)150℃→183℃4小时，6)183℃保温12小时，冷却，出炉。