一種精密磨軋輥砂輪及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種砂輪領(lǐng)域，具體涉及一種樹脂結(jié)合劑大直徑，高厚度，高速精密磨 軋輥砂輪及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 軋輥磨削工藝，主要用于鋼鐵、冶金、造紙等行業(yè)的軋輥的修磨，它磨削機(jī)理比一 般外圓磨床運動復(fù)雜得多，除砂輪與工件（軋輥）作相對回轉(zhuǎn)運動（主運動）外，還要求砂 輪、工件二者作相對縱向運動同時，作一定徑向相對位移，而且這個徑向位移不同于磨削錐 度復(fù)合運動。軋輥磨削精度和表面質(zhì)量除了依靠精良軋輥磨床工作精度之外，主要還取決 于對特定加工軋輥選用與之相匹配砂輪和實現(xiàn)磨削工藝的參數(shù)?，F(xiàn)有技術(shù)由于磨削區(qū)域無 數(shù)磨削點瞬時高溫形成熱聚集現(xiàn)象，在磨削和冷卻過程中，被磨輥子極薄一層表面與輥子 內(nèi)部造成很高溫度差，形成磨削熱應(yīng)力。特別是大直徑，高厚度砂輪，精磨時砂輪磨削時間 要短，損耗大；磨削發(fā)熱，微刃性差，磨削時發(fā)生自勵現(xiàn)象，磨削熱應(yīng)力超過輥子材料強(qiáng)度， 輥子表面即會產(chǎn)生裂紋；劃痕，磨削溫度超過輥子材料臨界溫度，則輥面發(fā)生磨削燒傷。因 此，制約了做軋輥磨削的高速高效精密磨削和軋輥砂輪在鋼鐵工業(yè)的應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明為了克服現(xiàn)有的技術(shù)砂輪由于軋輥砂輪耐磨性差，組織密度均勻一致、硬 度不均勻，平衡性能超差的不足，不能實現(xiàn)大直徑，高厚度砂輪高速精密磨自動化磨軋輥 的缺陷，提供一種發(fā)熱小，微刃性好，耐磨性能優(yōu)越，組織密度均勻性及平衡性能，實現(xiàn)大直 徑，高厚度，高速精密磨，并便于用戶自動化的一種精密磨軋輥砂輪。
[0004] 本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種大直徑，高厚度，高速精密磨軋 輥砂輪，采用陶瓷球形磨料與酚醛樹脂，硫化亞鐵，重晶石，冰晶石，輕質(zhì)氧化鎂，立德粉混 合后，壓制、固化而成。
[0005] 上述組分的重量百分比為：
[0006] 磨料， 60-78, (陶瓷球形磨料：100#白剛玉50°/。，100#綠碳化硅50%) 酚醛樹脂粉 5-15， 酚醛樹脂液 3-8,
[0007] 硫化亞鐵 3-8, 重晶石 3-5， 冰晶石 3-5， 輕質(zhì)氧化鎂 3-8, 立德粉 3-5;
[0008] 所述陶瓷球形磨料是：一種是由亞微米級的磨料晶體顆粒經(jīng)陶瓷凝膠化后，干燥， 固化，再破碎，最后燒結(jié)而成通過把多層小磨料顆粒粘在一起形成一個磨粒，成團(tuán)狀球形顆 粒磨料（這些磨粒材質(zhì)是氧化鋁（白剛玉）或碳化硅）。
[0009] 上述100#，等在本行業(yè)中具有明確的含義，即指材料的粒度。
[0010] 本發(fā)明形成的組織結(jié)構(gòu)設(shè)計，綜合應(yīng)用硫化亞鐵，重晶石，冰晶石，輕質(zhì)氧化鎂，立 德粉與酚醛樹脂高強(qiáng)度和高性能高聚合物樹脂結(jié)構(gòu)、砂輪內(nèi)部不同組織結(jié)構(gòu)的復(fù)合技術(shù)， 在磨削力的作用下，結(jié)合劑把持磨粒集團(tuán)磨料在磨具磨削的過程當(dāng)中顆粒就一點一點磨 損，形成的多層磨削，小磨粒鈍化不斷脫落，新的磨粒不斷露出，會在整個磨削過程中保持 一致的切除率、使工件表面達(dá)到一致的光潔度，一致的粗糙度，同時提供穩(wěn)定的磨削，磨料 顆粒形狀的存在形式-這種獨特的形式不僅能解決在高磨削力的情況下使用，還能在較小 磨削力情況下產(chǎn)生較好的自銳性，當(dāng)磨料受到磨削力作用時，它的鈍化部分會沿著晶面分 解，新的鋒口隨即出現(xiàn)并參與到切削作用中，自銳性的功效得以體現(xiàn)。
[0011] 本發(fā)明所述砂輪制作時，分別按配方稱量準(zhǔn)確，用雙層逆流混料機(jī)混合均勻，過 篩，根據(jù)每片砂輪的規(guī)格和硬度，成型組織密度稱取成型料，將成型料至1500噸成型機(jī)組 轉(zhuǎn)動的模具內(nèi)，攤料并刮平，進(jìn)壓機(jī)壓制，脫模后，置于硬化墊板上，在固化爐內(nèi)按一定硬化 曲線硬化，結(jié)束后，精加工，檢驗，合格的制品還需按國家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)檢查。
[0012] 具體制備方法如下：
[0013] 1)配料混料，混料設(shè)備：上下雙鍋逆流混料機(jī)，按配方稱取磨削材料，倒入上鍋， 開動攪拌機(jī)，加入濕潤劑酚醛樹脂液，攪拌3 - 5min，使之與磨料充分濕潤，開動攪拌機(jī)，加 入酚醛樹脂，硫化亞鐵，重晶石，冰晶石，輕質(zhì)氧化鎂，立德粉，攪拌5-10min，將上鍋料倒入 下鍋，攪拌5 - IOmin即成可轉(zhuǎn)入下道成型工序的砂輪成型料。
[0014] 2)成型：按照所制備砂輪具體規(guī)格計算，稱取應(yīng)投料，在砂輪成型機(jī)組上定模壓 制成型，投料采用計算機(jī)控制投料速度，投料量與成型機(jī)組上帶動磨具轉(zhuǎn)動的投料轉(zhuǎn)盤裝 置同步，實現(xiàn)均勻投料；壓制均勻的投入轉(zhuǎn)動中的砂輪模具中，并刮平，將砂輪連同模具送 入砂輪壓機(jī)壓制，與砂輪接觸的下端面一側(cè)帶聚氨酯橡膠彈性結(jié)構(gòu)的冷壓上模板、熱壓上 模板、下模板組成，其特征在于：上模板的一端燒注一層5mmde聚氨酯橡膠彈層結(jié)構(gòu)的端 面，安裝時，模套安裝于成型機(jī)組的操作臺上，下模板位于模套底部，模芯位于模套中心，模 芯與模套中間為砂輪成型料，上模板置于模套上部；投料結(jié)束后，蓋上上模板，上模板聚氨 酯橡膠彈性結(jié)構(gòu)的端面向下與砂輪成型料接觸，上模板上部加定壓壓頭，壓頭與壓機(jī)連接。
[0015] 砂輪成型壓力：16· 5 - 20Mpa，分兩次施壓，第一次為總壓力的1 / 4一 1 / 3,然后 去掉磨具墊鐵，按總壓力施壓，并保持1分鐘。冷壓成型后，卸去磨具上模板、模環(huán)，模芯部 分，再次開動成型轉(zhuǎn)盤，用刀口尺刮去砂輪坯料上端面由于組織密度不均勻通過聚氨酯橡 膠彈性結(jié)構(gòu)上模板留在坯料上端的凹凸部分，保證砂輪組織密度均勻一致，轉(zhuǎn)下道工序。
[0016] 3)硬化：進(jìn)熱風(fēng)循環(huán)固化爐熱固，固化。
[0017] 本發(fā)明運用上模板聚氨酯橡膠結(jié)構(gòu)的下端面與砂輪成型料在一定壓力下，不同密 度的組織將留余至制品的上端面，冷壓成型后，上模板、模環(huán)，模芯部分，用刀口尺刮去砂輪 坯料上端面由于組織密度不均勻通過聚氨酯橡膠彈性結(jié)構(gòu)冷壓上模板留下的凹凸部分，方 便的實現(xiàn)制品內(nèi)部組織密度均勻一致，且結(jié)構(gòu)簡單。
[0018] 本發(fā)明的有益效果是，由陶瓷球形的磨料，硫鐵礦、輕質(zhì)氧化鎂，重晶石，為主要材 料組成砂輪專用改性高聚合物基酚醛樹脂結(jié)合劑大幅度提高材料的抗拉抗折強(qiáng)度，形成點 狀磨削，會在整個磨削過程中保持一致的切除率、一致的粗糙度、一致的光潔度，冰晶石、輕 質(zhì)氧化鎂在磨削過程中其到優(yōu)良的成核與潤滑性能，磨削時，工件與砂輪接觸的周邊空間 內(nèi)，由于高速磨削，發(fā)熱過程中，材料釋放出的硫化物混合氣體發(fā)生電離，使工件磨削接觸 部位金屬表面化學(xué)鍵斷裂，同時使冰晶石等物質(zhì)氟化鹽分解，吸收磨削產(chǎn)生大量的熱量，抗 工件燒傷能力，大幅度提高工件磨削的速度、光潔度、高速重負(fù)荷磨削條件下始終處于優(yōu)良 的磨削狀態(tài)，持久性可達(dá)普通砂輪的4一 12倍，線速度每秒50-60米，并使大規(guī)格高厚度精 密磨削軋輥砂輪設(shè)計得以實現(xiàn)，
【具體實施方式】
[0019] 下面結(jié)合【具體實施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步闡述。
[0020] 實施實例1，本實施實例的精密磨軋輥砂輪成品規(guī)格（mm)(砂輪外徑X厚度X孔 徑）1066X150X508,砂輪毛坯規(guī)格=1150X169X500,粒度：100#，使用線速度：60M / s， 成品硬度：N級，密度：2. 46,投料單重，332kg，由下述重量百分比的物質(zhì)制成：
[0021] 磨料， 72.78， (陶瓷球形磨料：100#白剛玉50%, 100#綠碳化硅50%) 酚醛樹脂粉 5.24 酚醛樹脂液 3.49，
[0022] 硫化亞鐵 3.64, 重晶石 3.93， 冰晶石 3.64， 輕質(zhì)氧化鎂 3.64， 立德粉 3.64; 合計 100
[0023] 按本發(fā)明制作，具體操作為；
[0024] 1)配料混料，混料設(shè)備：上下雙鍋逆流混料機(jī)，按配方稱取磨削材料，倒入逆流 混料機(jī)上鍋，開動攪拌機(jī)，加入濕潤劑酚醛樹脂液，攪拌3-5min，使之與磨料充分濕潤，同 時開動攪拌機(jī)下鍋，加入酚醛樹脂，硫化亞鐵，重晶石，冰晶石，輕質(zhì)氧化鎂，立德粉，攪拌 5-10min，使其混合均勻，將上鍋料倒入下鍋，攪拌5-10min即成可轉(zhuǎn)入下道成型工序的砂 輪成型料。
[0025] 2)成型：將成型料過16#篩，將成型料松散，按照所制備砂輪具體規(guī)格計算，稱取 應(yīng)投料，在砂輪成型機(jī)組上定模壓制成型，投料采用計算機(jī)控制投料速度，投料量與