[發明專利]一種具有蓮蓬結構的金剛石砂輪及其制備方法

有效

• 申請號: 201711484429.2
• 申請日: 2017-12-29
• 公開（公告）號: CN107984401B
• 公開（公告）日: 2023-08-29
• 發明（設計）人: 尤芳怡;方從富;林雪瑩
• 申請（專利權）人: 華僑大學
• 主分類號: B24D7/00
• 分類號: B24D7/00;B24D18/00
• 代理公司: 泉州市文華專利代理有限公司 35205
• 代理人: 張浠娟

1.一種具有蓮蓬結構的金剛石砂輪，包括基體和金剛石磨削層，基體為圓形盤狀，金剛石磨削層為環形，其特征在于：所述金剛石磨削層套固于所述基體的外周圓上，還包括有多個位于所述基體與所述金剛石磨削層之間的樹脂結合劑金剛石磨塊，各所述樹脂結合劑金剛石磨塊均具有固定部和磨削部，各所述樹脂結合劑金剛石磨塊的固定部位于所述基體內并靠近所述基體與所述金剛石磨削層的內環分界線處，所述金剛石磨削層的外周圓上設置有多個通孔，多個所述通孔均從所述金剛石磨削層的內壁貫穿至外壁，各所述樹脂結合劑金剛石磨塊的磨削部穿插于相應的所述通孔內。

2.根據權利要求1所述的一種具有蓮蓬結構的金剛石砂輪，其特征在于：所述基體外周圓上設置有多個盲孔，多個所述盲孔與多個所述通孔一一對應布設，各所述樹脂結合劑金剛石磨塊的固定部相適配地處于所述盲孔內。

3.根據權利要求2所述的一種具有蓮蓬結構的金剛石砂輪，其特征在于：所述盲孔的孔徑大于所述通孔的孔徑，所述樹脂結合劑金剛石磨塊的磨削部為圓柱形或棱柱形。

4.根據權利要求1所述的一種具有蓮蓬結構的金剛石砂輪，其特征在于：所述樹脂結合劑金剛石磨塊的磨削部與所述樹脂結合劑金剛石磨塊的固定部同軸且為一體結構。

5.一種具有蓮蓬結構的金剛石砂輪的制備方法，其特征在于：依次通過以下步驟實現：

(1)制備樹脂結合劑金剛石磨塊：選取磨粒、耐高溫酚醛樹脂或者聚酰亞胺及輔助添加物混合料，采用常用電子秤對磨粒、耐高溫酚醛樹脂或者聚酰亞胺及輔助添加物混合料進行稱重，再按樹脂結合劑金剛石砂輪磨削層材料的常規比例將稱重后的磨粒、耐高溫樹脂及輔助添加物混合料填充到壓制成型模具內，合模后送入熱壓機內，控制熱壓機工作溫度在160～245℃壓制成磨塊坯體；再將壓制成型的磨塊坯體置于電爐或者熱處理爐內熱固化得到樹脂結合劑金剛石磨塊；

(2)制備砂輪基體泡沫塑料模型：將PS泡沫塑料板切割成圓環狀的砂輪內圈泡沫模型，在圓環狀的砂輪內圈泡沫模型的外周圓上均勻地加工出盲孔，步驟(1)得到樹脂結合劑金剛石磨塊的固定部插入環形泡沫件的圓周表面上的所述盲孔內，得到嵌有所述樹脂結合劑金剛石磨塊的環狀泡沫件；

(3)制備砂輪整體泡沫塑料模型：將步驟(2)中得到的嵌有所述樹脂結合劑金剛石磨塊的環狀泡沫件置于發泡模具型腔的中心位置，然后用金剛石顆粒、預發泡的PS珠粒和少量已發泡的PS泡沫塑料碎末作為骨架材料，并按常規的金剛石砂輪濃度的比例混合成復合材料，再將復合材料填入所述環形泡沫件與型腔構成的環形間隙中，經熱壓發泡成型后，得到與所述環狀泡沫件和所述樹脂結合劑金剛石磨塊融合為一體的金剛石磨削層復合泡沫模型，所述環狀泡沫件、所述樹脂結合劑金剛石磨塊和金剛石磨削層復合泡沫模型構成完整的砂輪整體模型；

(4)制備泡沫塑料澆鑄模型：先用泡沫塑料切割制成澆冒口，然后取步驟(3)制備的兩個完整的砂輪整體模型與用泡沫塑料切割制成的澆冒口連接，再對用泡沫塑料切割制成的澆冒口和兩個完整的砂輪整體模型的外表面涂裝耐火涂料并干燥處理，得到所需的消失模澆鑄模型；

(5)澆鑄成型：將步驟(4)中得到的消失模澆鑄模型埋入砂箱中，把砂箱放在常規的三維震動臺上進行震動壓實，然后再將砂箱從常規的三維震動臺上取出，然后再將砂箱與常規負壓設備連接，常規負壓設備對砂箱進行抽真空，最后往砂箱澆鑄高溫的金屬熔料，澆鑄完成后經冷卻落砂后，獲得帶有澆冒口凝料的砂輪，再將帶有澆冒口凝料的砂輪送至銑床或者車床上，再由銑床或者車床切割掉澆冒口，得到砂輪毛坯；

(6)整形處理：用砂輪修整器對步驟(5)中得到的砂輪毛坯進行修整得到具有蓮蓬結構的金剛石砂輪。

6.根據權利要求5所述的一種具有蓮蓬結構的金剛石砂輪的制備方法，其特征在于：步驟(1)中，壓機選用現有常規熱壓機，壓制時，所述耐高溫樹脂酚醛樹脂或者聚酰亞胺樹脂，選用酚醛樹脂時，熱壓溫度為160～200℃，選用聚酰亞胺時，熱壓溫度為205～245℃，控制單位壓力為40～100MPa，固化所需時間為10～30h。