[发明专利]磨边轮及其制造方法

权利要求书

1.一种磨边轮，由基体、过渡环和刀头环构成，所述过渡环位于基体与刀头环之间，且基体与过渡环为过盈配合，过渡环与刀头环熔接；其特征在于所述基体的成分及重量百分比如下：硅：0.6～1.2%，铁：1.0%，铜：3.5～4.5%，锰：0.2%，镁：0.45～0.9%，铬：0.1%，锌：0.25%，镍：1.7～2.3%，其余为铝；所述过渡环由功能金属粉制成，过渡环中的功能金属粉由铜粉、锌粉、锡粉、铜锡合金粉、铁粉混合而成，所述铜锡合金粉中铜与锡的含量比为90：10，所述铜粉、锡粉、锌粉、铜锡合金粉的粒径是30～50微米，铁粉的粒径是5～10微米；所述过渡环的功能金属粉中各成分的重量比例如下：铜粉50～74%、锡粉5～9%、锌粉3～11%、铜锡合金粉20～38%、铁粉4～9%；所述刀头环由金刚石粉和功能金属粉制成，所述金刚石粉的粒径是53～212微米，浓度范围是30%～60%；刀头环中的所述功能金属粉由铜粉、锌粉、锡粉、铜锡合金粉、钴粉、镍粉、铬粉混合而成，所述铜锡合金粉中铜与锡的含量比为90：10，所述铜粉、锡粉、锌粉、铜锡合金粉、铬粉的粒径是30～50微米，钴粉和镍粉的粒径是3～8微米；刀头环中的功能金属粉中各成分的重量比例如下：铜粉50～65%、锡粉5～8%、锌粉3～8%、铜锡合金粉17～25%、铬粉1～3%、钴粉6～11%、镍粉3～10%。

2.根据权利要求1所述的磨边轮，其特征在于在未将基体与过渡环装配在一起之前，所述过渡环的内径小于基体的外径，两者的差值在0.09～0.14mm之间；所述基体的热膨胀系数大于过渡环的热膨胀系数。

3.根据权利要求1所述的磨边轮，其特征在于在未将刀头环与过渡环装配在一起之前，刀头环的内径大于过渡环的外径，两者的差值在0.04～0.10mm之间。

4.根据权利要求1所述的磨边轮的制造方法，其特征在于具体包括如下步骤：

A：分别制成刀头环、过渡环和基体；

B：将制好的刀头环和过渡环一起放入模具中，按照设定的升温加压的工艺曲线，在高温环境下对刀头环毛坯和过渡环毛坯加压，使刀头环和过渡环熔接在一起，再卸压和降温，得到工作环；

C：再将工作环加热，使工作环受热膨胀，将基体放入到工作环内，然后冷却，利用基体和过渡环的热膨胀系数的不同，使基体和过渡环呈过盈配合，从而将基体与工作环固定连接。

5.根据权利要求4所述的磨边轮的制造方法，其特征在于所述A步骤中，首先将金刚石粉与对应的功能金属粉在干燥的情况下混合均匀得到干料；然后取小部分干料与液体石蜡或甘油三酯混合均匀得到湿料，再把湿料与剩余的干料混合均匀；所述金刚石粉与功能金属粉的混合粉与液体石蜡或甘油三酯的重量比例是1000：20～1000：80。

6.根据权利要求4所述的磨边轮的制造方法，其特征在于所述B步骤中，在形成工作环后，对过渡环的内径进行精确加工，以使过渡环的内径在预定范围内。

7.根据权利要求4所述的磨边轮的制造方法，其特征在于B步骤中所述的升温加压的工艺曲线如下：起始压强为0.5MPa，在6分钟之内，使模具内的温度上升到650℃；再将压强增加至1.2MPa，在5分钟之内，将模具内的温度从650℃上升到900℃；再将压强增加至3.1MPa，并在900℃的温度下保持5分钟，烧结完毕；然后再在数秒内卸去压力并降温，降温至200℃时出炉，然后自然冷却至室温，取出熔接成一体的工作环。