CN102205525A - 一种超精密加工汽缸套平台网纹金刚石树脂珩磨油石及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明的一种超精密加工汽缸套平台网纹金刚石树脂珩磨油石及其制备方法包括下述重量比的原料，其中：环氧树脂20%~30%，聚氨酯5%~15%，W7金刚石微粉2%~6%，电解铜粉35%~45%，氧化铈粉5%~15%，以及作为固化剂的3,5-二氨基对氯苯甲酸异丁酯4%~12%。将上述原料按重量比经混料、浇注成型后，制得超精密加工汽缸平面网纹金刚石树脂珩磨油石。采用本发明制备的金刚石树脂珩磨油石精密珩磨后的发动机汽缸套平台网纹，具有均匀的深沟槽、宽度和间距一致、平台精度高，发动机汽缸套达到欧Ⅲ、欧Ⅳ排放标准。

Description

一种超精密加工汽缸套平台网纹金刚石树脂珩磨油石及其制备方法

  

技术领域

本发明涉及一种超精密加工汽缸套平台网纹金刚石树脂珩磨油石及其制备方法。

背景技术

汽缸套是内燃机的关键配件，汽缸套内表面与活塞顶部、活塞环、汽缸盖底面一起构成了发动机的燃烧室，其加工质量的优劣直接影响到发动机的装配性能和使用性能。

在发动机的使用中，平台网纹汽缸套具有以下优势：(1)缩短汽缸套磨合时间，延长汽缸套寿命；(2)增加承载面积，提高密封性能；(3)增强储油润滑功能，提高有效功率；(4)减少机油燃烧，利于排放达标。试验证明，与以往普通珩磨后汽缸套相比，平台珩磨后具有平台网纹的汽缸套的磨合期缩短了1/3～1/2，使用寿命提高10%～20%，机油消耗降低50%～83%，并可避免发动机工作过程中的拉缸现象。

平台网纹珩磨工艺，是指先用粗珩使加工表面形成可见的均匀、对称、连续的交叉网纹，同时，在微观轮廓曲线上形成一定数量和深度的沟槽。从而使轮廓曲线上形成一定宽度和数量的平台；再精珩，去掉粗珩产生的波峰而保留其波谷，从而使轮廓曲线上形成一定宽度和数量的平台。为使平台更加平整，还需采用三道珩磨，即平台珩。

目前国内外汽缸套平台网纹平台珩工序多采用陶瓷结合剂珩磨油石。陶瓷结合剂油石存在弹性差、脆性大的不足，不利于提高表面的光洁度。

公开号为CN102039562A的中国发明专利中公开了一种高强度松孔金刚石砂条制造工艺。高强度松孔金刚石砂条成分配方：①140目金刚砂70％，②铜粉20％，③陶瓷200目10％，该金刚石砂条适用于气缸套内孔的高速磨削平台网纹。

公开号为CN101343399的中国发明专利公开了一种混杂填料填充的聚氨酯改性环氧树脂灌封材料及制备方法，特别是采用玻璃纤维粉与SiO₂或AlN混杂填料和聚氨酯改性的TDE-85环氧树脂制备环氧树脂灌封材料及其方法。公开号为CN101445583中国发明专利公开了一种适用于复合耐磨涂层材料中聚氨酯改性环氧树脂的制备工艺，用官能度为2、平均相对分子量为1200～2200的聚醚二元醇与甲苯二异氰酸酯或二苯基甲烷-4，4’-二异氰酸酯反应合成聚醚二元醇聚氨酯预聚体；按照聚醚二元醇聚氨酯预聚体与环氧树脂为15～70：100的质量比反应而形成聚氨酯改性环氧树脂。得到的聚氨酯改性环氧树脂，与基体的粘接强度高、柔韧性和抗冲击性好，可完全不用邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯等增塑剂，少用或不用聚硫橡胶、液体丁腈橡胶等增韧剂。

发明内容

本发明的目的正是针对上述现有技术中所存在的不足之处，为进一步提高汽缸套平台网纹的珩磨质量而提供一种超精密加工汽缸套平台网纹金刚石树脂珩磨油石及其制备方法。

本发明的目的可提供下述技术措施来实现：

其解决的技术方案是，采用聚氨酯增韧环氧树脂为结合剂，优化配方和工艺，制备此珩磨油石。其特点是金刚石磨料周围包裹铜粉和氧化铈粉末，磨料均匀分布，与树脂结合剂结合力强，使用过程中把持力强，不易脱落。同时，在金刚石磨料磨损至失去磨削能力时，聚氨酯改性环氧树脂结合剂同步磨损，新的金刚石磨料及时出刃。

本发明的超精密加工汽缸套平台网纹金刚石树脂珩磨油石包括下述重量比的原料，其中：环氧树脂20%~30%，聚氨酯5%~15%， W7金刚石微粉2%~6%，电解铜粉35%~45%，氧化铈粉5%~15%，以及作为固化剂的3,5-二氨基对氯苯甲酸异丁酯4%~12%。

本发明中所述环氧树脂为E-44、E-51或E-31中任意两种的组合；所述珩磨油石的规格为125mm×4mm×6mm。

本发明的制备方法包括下述步骤：

a、按重量比取固相的金刚石粉、电解铜粉、氧化铈粉通过研磨、过筛混合均匀，再将按重量比取的液相环氧树脂、聚氨酯，以及固化剂混合均匀，然后把以上液相混合物和固体粉末混合物混合，得到混合均匀、利于浇注成型的浇注料；

b、将a步骤所得到的浇注料注入模具，震荡排气后，进行分阶段固化；

c、所述固化工艺为：60℃固化4小时，80℃固化4小时，100℃固化4小时。

本发明的方法中所述固化剂为3,5-二氨基对氯苯甲酸异丁酯；其添加量为：4%~12%。

本发明的有益效果如下：

本发明采用聚氨酯增韧环氧树脂做结合剂，既具有优异的磨削性，又具有优异的弹性，不仅能够保证平台珩的精确度，而且能够起到一定的抛光效果，加工表面粗糙度达到Ra0.32。

具体实施方式

本发明以下将结合实施例做进一步描述：

实施例 l

按重量比取环氧树脂E-51：16.4%，环氧树脂E-31：5.8%，聚氨酯12.3%，作为固化剂的3,5-二氨基对氯苯甲酸异丁酯：7.5%；金刚石微粉（W7）4%，电解铜粉40%，氧化铈粉14%。

将固相的金刚石微粉（W7）、电解铜粉、氧化铈粉采用球磨机球磨1小时，过180目筛，备用；将液相的环氧树脂、聚氨酯和固化剂按配比机械搅拌0.5小时，再将固相的粉末混合料加入，搅拌0.5小时；将浇注料注入涂有硅脂脱模剂的模具中，震荡排气后，进行固化。固化工艺为60℃固化4小时，80℃固化4小时，100℃固化4小时。

实施例 2

按重量比取环氧树脂E-44：21.2%，环氧树脂E-31：7.3%，聚氨酯6.5%，作为固化剂的3,5-二氨基对氯苯甲酸异丁酯固化剂：8%，金刚石微粉（W7）5%，电解铜粉45%，氧化铈粉7%。

本实施例的制备方法同实施例1。

实施例 3

按重量比取环氧树脂E-51：19%，环氧树脂E-31：8.7%，聚氨酯5.6%，作为固化剂的3,5-二氨基对氯苯甲酸异丁酯：8.7%，金刚石微粉（W7）6%，电解铜粉40%，氧化铈粉12%。

本实施例的制备方法同实施例1。

在实际生产中，可根据发动机汽缸套的材质和硬度的不同来调整本发明的金刚石树脂珩磨油石的原料组成配比，制备相应硬度的金刚石树脂珩磨油石。将上述珩磨油石在Z4-600-125型格林珩磨机上加工汽缸套，用德国霍梅尔T8000粗糙度仪检测网纹质量。珩磨油石完成一个珩磨工序需要30～40秒，加工的汽缸套网纹合格率在96%以上。经过本发明所制备的树脂珩磨油石加工后，平台珩的内孔表面质量达到以下精度要求—— 。

Claims (4)

1.一种超精密加工汽缸套平台网纹金刚石树脂珩磨油石，其特征在于：所述珩磨油石包括下述重量比的原料，其中：环氧树脂20%~30%，聚氨酯5%~15%， W7金刚石微粉2%~6%，电解铜粉35%~45%，氧化铈粉5%~15%，以及作为固化剂的3,5-二氨基对氯苯甲酸异丁酯4%~12%。

2.根据权利要求1所述的金刚石树脂珩磨油石，其特征在于：所述环氧树脂为E-44、E-51或E-31中任意两种的组合。

3.根据权利要求1所述的金刚石树脂珩磨油石，其特征在于：所述珩磨油石的规格为125mm×4mm×6mm。

4.一种用于制备权利要求1所述的金刚石树脂珩磨油石的方法，其特征在于：所述方法包括下述步骤：

a、按重量比取固相的金刚石粉、电解铜粉、氧化铈粉通过研磨、过筛混合均匀，再将按重量比取的液相环氧树脂、聚氨酯，以及固化剂混合均匀，然后把以上液相混合物和固体粉末混合物混合，得到混合均匀、利于浇注成型的浇注料；

b、将a步骤所得到的浇注料注入模具，震荡排气后，进行分阶段固化；

c、所述固化工艺为：60℃固化4小时，80℃固化4小时，100℃固化4小时。