CN108747877B

CN108747877B - 一种自锐性硬质合金刀具抛光砂轮及其制备方法

Info

Publication number: CN108747877B
Application number: CN201810623359.2A
Authority: CN
Inventors: 时丹; 涂俊群
Original assignee: Jiangsu Saiyang Precision Tools Technology Co ltd
Current assignee: Jiangsu Saiyang Precision Tools Technology Co ltd
Priority date: 2018-06-15
Filing date: 2018-06-15
Publication date: 2022-06-14
Anticipated expiration: 2038-06-15
Also published as: CN108747877A

Abstract

本发明提供一种自锐性硬质合金刀具抛光砂轮及其制备方法，该砂轮原料配方按质量比如下：树脂粉20~25%，金刚石微粉（D0.5~D30）25~38%，二硫化钨粉2~3%，铜微粉30~36%，氧化钙粉3~3.5%，造孔剂6.5~8%。本发明金刚石微粉砂轮是专门针对硬质合金刀具抛光所设计，抛光硬质合金刀具时表面纹路细腻均匀，没有划伤，表面光亮，甚至可达到镜面亮度。砂轮使用中不用修整，磨料与结合剂配合最大发挥砂轮的自锐性，极大提高生产效率，降低生产成本。

Description

一种自锐性硬质合金刀具抛光砂轮及其制备方法

技术领域

本发明属于磨具加工技术领域，涉及一种自锐性硬质合金刀具抛光砂轮及其制备方法。

背景技术

硬质合金具有硬度高、耐磨、强度和韧性高、耐热、耐腐蚀等一系列优良性能，特别是它的高硬度和耐磨性，使它在现代切削刀具材料、耐磨材料、耐腐蚀材料等中占有重要的地位。随着我国工业的迅速发展，硬质合金在刀具行业的应用越来越广，市场占有份额也越来越多。

随着汽车行业、航空业、医疗等的发展需求，对硬质合金刀具提出了更高的要求。进而刀具生产商对硬质合金刀具工件加工的质量要求越来越高，尤其是加工高光刀。要求工件表面亮度要好，放大镜下纹路均匀，砂轮锋利等。目前硬质合金刀具抛光中一般的微粉砂轮加工的工件光亮度达不到要求、并且砂轮难修整，修整间隔短。为发展高质量的硬质合金刀具产品，满足数控加工工业快速发展的需要，制备一种满足硬质合金刀具抛光要求的砂轮具有十分重要的经济效益和价值。

发明内容

针对上述情况，本发明提供一种自锐性硬质合金刀具抛光砂轮及其制备方法，以提高硬质合金刀具的加工质量，提高生产效率，降低生产成本。

本发明采用如下技术方案：

一种自锐性硬质合金刀具抛光砂轮的制备方法，包括以下步骤：

（1）将树脂粉、二硫化钨粉、铜粉、氧化钙粉及造孔剂混合0.5～2h，得到改性混合物；

（2）将改性混合物加入到金刚石微粉中，过筛后混合0.5～1h，得到磨削混合物；

（3）将基体置入模具中，加入磨削混合物，依次经过冷压、热压得到坯体；

（4）将坯体经过固化、机械加工，得到自锐性硬质合金刀具抛光砂轮。

一种自锐性硬质合金刀具抛光砂轮坯体的制备方法，包括以下步骤：

（3）将基体置入模具中，加入磨削混合物，依次经过冷压、热压得到自锐性硬质合金刀具抛光砂轮坯体。

一种自锐性硬质合金刀具抛光砂轮磨削混合物的制备方法，包括以下步骤：

（2）将改性混合物加入到金刚石微粉中，过筛后混合0.5～1h，得到自锐性硬质合金刀具抛光砂轮磨削混合物。

一种自锐性硬质合金刀具抛光砂轮改性混合物的制备方法，包括以下步骤：

（1）将树脂粉、二硫化钨粉、铜粉、氧化钙粉及造孔剂混合0.5～2h，得到自锐性硬质合金刀具抛光砂轮改性混合物。

本发明中，步骤（1）中，树脂粉、二硫化钨粉、铜粉、氧化钙粉及造孔剂的质量比为（20～25）∶（2～3）∶（30～36）∶（3～3.5）∶（6.5～8）；所述树脂粉为聚酰亚胺树脂颗粒；所述造孔剂为粒度20～60μm的空心玻璃球。

本发明中，树脂粉、二硫化钨粉、铜粉、氧化钙粉、造孔剂、金刚石微粉的质量比为（20～25）∶（2～3）∶（30～36）∶（3～3.5）∶（6.5～8）∶（25～38）；所述金刚石微粉为D0.5～D30的金刚石微粉。

本发明中，所述冷压为20MPa压1小时；热压为230℃预热35分钟，再于20MPa下250℃压1.5小时；所述基体为付层设有燕尾槽的基体，开燕尾槽可以使得磨料层与基体粘结更牢固。

本发明中，固化温度为200℃，时间为5小时；机械加工包括车加工和磨加工。

本发明还公开了根据上述制备方法制备的自锐性硬质合金刀具抛光砂轮、自锐性硬质合金刀具抛光砂轮坯体、自锐性硬质合金刀具抛光砂轮磨削混合物、自锐性硬质合金刀具抛光砂轮改性混合物。

本发明进一步公开了上述自锐性硬质合金刀具抛光砂轮坯体、自锐性硬质合金刀具抛光砂轮磨削混合物或者自锐性硬质合金刀具抛光砂轮改性混合物在制备上述自锐性硬质合金刀具抛光砂轮中的应用。

本发明的有益效果：主要针对硬质合金刀具抛光，尤其是高光刀的抛光进行设计的配方，加工工件表面能达到镜面光亮效果，且砂轮自锐性好，不用修整，并且砂轮寿命长，尤其是本发明在付层设有燕尾槽，配合磨削配方，磨料与结合剂配合达到最佳效果，提高了产品的加工质量，提升生产效率。

附图说明

图1为本发明砂轮截面结构示意图，其中1为基体，2为付层，3为燕尾槽；

图2为200倍放大镜下加工后工件表面微观图；

图3为加工后工件表面图；

图4为加工前工件表面图；

图5为现有磨削层配方砂轮加工后工件表面图。

具体实施方式

下面结合具体的实施例对本发明做出进一步的说明。

实施例一

一种自锐性硬质合金刀具抛光砂轮，配方及各组分配比如表1所示，其中聚酰亚胺树脂粉为颗粒状，金刚石微粉粒度为15微米，造孔剂为轻质空心玻璃球，粒度为45微米。

表1 自锐性硬质合金刀具抛光砂轮的配方及各组分配比

组分	聚酰亚胺树脂粉	金刚石微粉	二硫化钨粉	铜微粉	氧化钙粉	造孔剂
							配比/<i>wt</i>%	25	27	2	35	3	8

自锐性硬质合金刀具抛光砂轮的制备，具体步骤为：

（1）按照表1比例将聚酰亚胺树脂粉、二硫化钨粉、铜微粉、氧化钙粉、造孔剂装入三维混料机中混合1h，使其混合均匀，得到改性混合物；

（2）然后将混合均匀的料加入金刚石中，过200#筛网后再次装入三维混料机，混合1h，使其充分混合均匀，得到自锐性硬质合金刀具抛光砂轮磨削混合物；

（3）将基体放入现有模具中，组装好模具，热压制备付层，热压温度230℃，时间40min；然后将带有付层的基体车加工到位，并在付层上面开燕尾槽，结构示意图见附图1，具体开设燕尾槽的方式以及结构不做限定，其中1为基体，2为付层，3为燕尾槽；

（4）把带有付层的基体放入现有模具中，并将混合均匀的磨削混合物投到模腔中，然后将模具放在热压机上压制；先在20兆帕压力下进行冷压10min，然后在230℃下预热5min，随后在10兆帕的压力下热压，并将热压温度升到250℃，保温保压1.5h；得到坯体；

（5）热压结束，脱模取出坯体，将坯体在200℃，保温5h进行固化，固化结束随炉冷却至室温；然后按照成品尺寸进行车加工和磨加工，使其成为成品自锐性硬质合金刀具抛光砂轮。

制备的自锐性树脂结合剂硬质合金刀具抛光砂轮的规格：外径400mm，厚度10mm，孔径127mm，磨料层宽10mm。

经过多次磨削抛光验证，此砂轮完全满足客户硬质合金刀具的抛光，尤其是高光刀的抛光要求。结果表明：被抛光硬质合金刀具表面光亮度好，在200倍放大镜下，加工后工件表面纹路均匀细腻，没有划痕见图2、图3，图4为加工前工件表面图；工件抛光过程中砂轮锋利、自锐性好，现有抛光硬质合金刀具的砂轮（201510453597X）需要两到三天修整一次，并且每次需要修整3~4h，并且因为频繁的修整导致砂轮的寿命只有两个月，并且加工工件表面纹路偶尔有划痕，加工1万件良率93.6%；而本发明所做的砂轮使用一个半月只需要略微修整（小于10分钟），甚至不用修整，并且砂轮可以使用六个月，本发明砂轮极大地延长了客户的修整间隔，加工1万件良率99.8%，显著地提高了生产效率和砂轮的使用寿命。

同时采用上述制备方法，但是付层上面不开燕尾槽，得到的砂轮需要二十五天修整一次，并且每次需要修整3h，并且因为频繁的修整导致砂轮的寿命只有四个月，加工1万件良率95.6%；如果采用现有磨削层配方（2009100276415）结合付层上面开燕尾槽的结构，得到的砂轮需要十二天修整一次，并且每次需要修整4h，并且因为频繁的修整导致砂轮的寿命只有95天，而其工件表面效果不佳，见附图5，加工1万件良率低于90%。

Claims

1.一种自锐性硬质合金刀具抛光砂轮的制备方法,其特征在于，包括以下步骤：

（4）将坯体经过固化、机械加工，得到自锐性硬质合金刀具拋光砂轮；

步骤(1)中，树脂粉、二硫化钨粉、铜粉、氧化钙粉及造孔剂的质量比为(20～25):(2～3):(30～36):(3～3.5):(6.5～8)；所述树脂粉为聚酰亚胺树脂颗粒；所述造孔剂为粒度20～60μm的空心玻璃球；

所述冷压为20MPa压1小时；热压为230℃预热35分钟，再于20MPa下250℃压1.5小时；所述基体为付层设有燕尾槽的基体。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，固化温度为200℃，时间为5小时；机械加工包括车加工和磨加工。