CN105196197B - 一种渐进式目数气压砂轮及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种渐进式目数气压砂轮，包括气压砂轮橡胶基体，所述气压砂轮还包括至少两层粘磨层，最下的粘磨层覆盖在气压砂轮橡胶基体上，相邻靠上的粘磨层覆盖在相邻靠下的粘磨层上，从下到上，各个粘磨层的磨粒的目数逐渐变小。以及提供一种渐进式目数气压砂轮的制备方法。本发明提供一种有效适用于完成多层不同目数粘磨层压制、效率较高、一致性较高的渐进式目数气压砂轮及其制备方法。
Description
技术领域
本发明属于工件表面光整加工技术领域，尤其是一种渐进式目数气压砂轮及其制备方法。
背景技术
渐进式目数气压砂轮抛光工具是一个由橡胶基体构成的空心半球，并在其表面软固结多层不同目数，不同厚度的磨粒粘结剂层，不同目数粘磨层有其相应的光整加工区间，采用渐进式抛光的思想以提高加工效率。
渐进式目数气压砂轮橡胶基体采用短纤维增强的方法，以增强气压砂轮在光整加工过程中的耐疲劳性，抗撕裂性等各方面的性能。表面磨粒粘结剂层采用高硬度磨粒与粘结剂按一定比例进行混合，并软固结在短纤维增强橡胶基体上。
目前软固结气压砂轮的成形多采用手工加工方法，也有采用喷砂成形，该方法利用一定的喷砂设备将磨粒和胶黏剂的混合体雾化，落在磨具的表面，然后压实排除气泡而固化成形。该方法效率低下，加工工艺复杂，且容易受实际工作环境影响，制备后的气压砂轮无法有很好的一致性。
目前其余相关软固结气压砂轮的自动化制备方法，加工效率较高，可较好的保证不同气压砂轮的一致性，但存在驻料复杂，压模成形压力不足，以及无法完成渐进式目数气压砂轮的抛光等不足。
发明内容
发明内容
为了克服已有软固结气压砂轮的无法完成多层不同目数粘磨层压制、效率较低、一致性较差的不足，本发明提供一种有效适用于完成多层不同目数粘磨层压制、效率较高、一致性较高的渐进式目数气压砂轮及其制备方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种渐进式目数气压砂轮，包括气压砂轮橡胶基体，所述气压砂轮还包括至少两层粘磨层，最下的粘磨层覆盖在气压砂轮橡胶基体上，相邻靠上的粘磨层覆盖在相邻靠下的粘磨层上，从下到上，各个粘磨层的磨粒的目数逐渐变小。
进一步，所述气压砂轮橡胶基体采用短纤维增强橡胶基体。
再进一步，所述气压砂轮橡胶基体中，橡胶基体采用丁苯橡胶，采用芳纶浆粕纤维增强。
更进一步，所述粘磨层的原料包括磨粒和粘结剂。
一种渐进式目数气压砂轮的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
1)制备气压砂轮橡胶基体；
2)根据待制备的渐进式目数气压砂轮，确定粘磨层的数量，并配置粘磨层的原料，根据粘磨层压制的顺序分别置于对应工序注料筒；
3)通过注料筒将粘磨层的原料分别注入对应工序的阴模内，同时将橡胶基体套在阳模上，并置于各个工序冲压系统的冲头下方并进行压制，压制完成后由对应工序上下料系统将阳模和砂轮头共同移至相邻后一工序完成后一工序粘磨层的压制；
4)最后一道工序压制成型后，取下压制完成的气压砂轮坯件，并将其送入固化装置固化成型，制得渐进式目数气压砂轮。
进一步，所述步骤3)中，各个工序的压制操作呈流水线作业。
再进一步，所述步骤3)中，橡胶基体倒置套在阳模上，所述阳模位于阴模的正上方；所述步骤4)中，上下料机械手取下最后一道工序阳模和压制完成的气压砂轮，并将其180°翻转使砂轮头方向朝上.
更进一步，所述步骤4)中，翻转完成后移至取料系统，由取料系统机械手将砂轮头取下，并放置在传送带上，所述传动带上布置固化装置。
本发明的有益效果主要表现在：有效适用于完成多层不同目数粘磨层压制、效率较高、一致性较高。
附图说明
图1是渐进式目数气压砂轮的示意图，右图为局部放大图。
图2是渐进式目数气压砂轮的制备装置的示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。
实施例1
参照图1，一种渐进式目数气压砂轮，包括气压砂轮橡胶基体21，所述气压砂轮还包括至少两层粘磨层，最下的粘磨层覆盖在气压砂轮橡胶基体上，相邻靠上的粘磨层覆盖在相邻靠下的粘磨层上，从下到上，各个粘磨层的磨粒的目数逐渐变小。
进一步，所述气压砂轮橡胶基体采用短纤维增强橡胶基体。
再进一步，所述气压砂轮橡胶基体中，橡胶基体采用丁苯橡胶，并且采用芳纶浆粕纤维增强。
更进一步，所述粘磨层的原料包括磨粒和粘结剂。
各个粘磨层的磨粒的目数逐渐变小的目的是使抛光顺序由粗抛向精抛进行。
本实施例中，粘磨层有三层，分别是第一粘磨层22、第二粘磨层23和第三粘磨层24，气压砂轮不同磨粒粘结剂层分别为180目,120目,80目磨粒粘结剂层，其厚度分别2mm,0.2mm,0.3mm。不同磨粒粘结剂层的压制在不同工序进行。不同磨粒粘结剂层的厚度通过注料系统的剂量和自动冲压系统的行程来可共同控制。大幅提高了加工效率，制备的均匀性，易于实现工业化生产。
短纤维增强橡胶基体：采用芳纶浆粕纤维增强，橡胶基体采用丁苯橡胶；磨粒：黑碳化硅80目，120目，180目；粘结剂：德国瓦克玻璃胶；其中磨粒、粘结剂按质量比5:2进行配制；另有脱模剂等其他原料，脱模剂是涂敷在制备装置的阴模上的，防止磨粒粘结剂层与阴模贴合，影响制备。
实施例2
参照图1和图2，一种渐进式目数气压砂轮的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
1)制备气压砂轮橡胶基体21；
2)根据待制备的渐进式目数气压砂轮，确定粘磨层的数量，并配置粘磨层的原料，根据粘磨层压制的顺序分别置于对应工序注料筒；
3)通过注料筒将粘磨层的原料分别注入对应工序的阴模内，同时将橡胶基体套在阳模上，并置于各个工序冲压系统的冲头下方并进行压制，压制完成后由对应工序上下料系统将阳模和砂轮头共同移至相邻后一工序完成后一工序粘磨层的压制；
4)最后一道工序压制成型后，取下压制完成的气压砂轮坯件2，并将其送入固化装置固化成型，制得渐进式目数气压砂轮。
进一步，所述步骤3)中，各个工序的压制操作呈流水线作业。
再进一步，所述步骤3)中，橡胶基体21倒置套在阳模上，所述阳模位于阴模的正上方；所述步骤4)中，上下料机械手取下最后一道工序阳模和压制完成的气压砂轮，并将其180°翻转使砂轮头方向朝上.
更进一步，所述步骤4)中，翻转完成后移至取料系统，由取料系统机械手将砂轮头取下，并放置在传送带上，所述传动带上布置固化装置。
本实施例中，渐进式目数气压砂轮的制备装置，包括基板1、安装在基板1上的注料部件3、压模部件4、上下料系统5、取料系统6、输送和表面固结部件7；所述注料部件、压模部件、上下料部件的数量与待制备砂轮的粘磨层数量相等，参照图2，均由3个，分别为第一注料部件31、第一压模部件41和第一上下料系统51；第二注料部件32、第二压模部件42和第二上下料系统52；第三注料部件33、第三压模部件43和第三上下料系统53。
本实施例中，气压砂轮橡胶基体21采用短纤维橡胶基体，制备过程如下：芳纶浆粕纤维略短，其密度一般在1.41g/mm3，采用芳纶浆粕纤维长径比约为1:80，表面氨基含量为纤维的10倍以上，因此可以使其与共聚物具有较好的亲和性，增强复合效果。在开炼机上进行混炼过程，设置最小辊距，调整大流量冷却水，生胶包辊后首先加入芳纶浆粕预分散体进行混炼，直到芳纶浆粕纤维基本分散均匀，再加入共聚物和其它配合剂进行混炼。
选采丁苯橡胶作为主要的橡胶基体，根据砂轮的设计要求，制作相应规格的模具。该对模具由上模和下模两部分构成，上模的接触面为凸面，下模的接触面为凹面，其中上模可以配对其它不同尺寸的下模。该模具可分别制备直径为15mm、30mm、40mm和60mm，厚度为1.5mm～3mm不等的半球形橡胶基体。
据渐进式目数气压砂轮的结构，本发明制备装置包括三道工序，将按设定比例混合的磨粒粘结剂层根据粘磨层压制的顺序分别置于第一工序注料筒、第二工序注料筒，第三工序注料筒内，第一工序注料筒内装有180目磨粒粘结剂混合物，根据180目磨粒粘结剂层的厚度向第一工序阴模内注入相应剂量的磨粒粘结剂，将4个橡胶基体套在阳模上，并置于第一压模部件41的冲压系统的冲头下方并进行压制，压制完成后由第一上下料系统51将阳模和砂轮头共同移至第二工序完成120目磨粒粘结剂层的压制，同理完成第三工序80目磨粒粘结剂层的压制。不同工序压制磨粒粘结剂层的厚度通过注料筒输出的剂量和冲压系统冲头的行程共同控制。
完成第三工序的压制后，第三上下料系统中的第三上下料机械手取下第三工序阳模和压制完成的气压砂轮，并将其180°翻转使砂轮头方向朝上，翻转完成后移至取料系统6，由取料系统机械手将砂轮头取下，并放置在传送带上，制备完成的渐进式目数气压砂轮结构图如图1所示。
将成形完成的渐进式目数气压砂轮置于传送带上，传送系统7中间装有固化装置，该固化装置通电后装有红外线发热装置，对压制完成的渐进式目数气压砂轮实现快速烘干，大幅提高了加工效率，易于实现渐进式目数气压砂轮制备的工业化。
Claims (4)
1.一种渐进式目数气压砂轮的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括以下步骤：
1)制备气压砂轮橡胶基体；
2)根据待制备的渐进式目数气压砂轮，确定粘磨层的数量，并配置粘磨层的原料，根据粘磨层压制的顺序分别置于对应工序注料筒；
3)通过注料筒将粘磨层的原料分别注入对应工序的阴模内，同时将橡胶基体套在阳模上，并置于各个工序冲压系统的冲头下方并进行压制，压制完成后由对应工序上下料系统将阳模和砂轮头共同移至相邻后一工序完成后一工序粘磨层的压制；
4)最后一道工序压制成型后，取下压制完成的气压砂轮坯件，并将其送入固化装置固化成型，制得渐进式目数气压砂轮。
2.如权利要求1所述的渐进式目数气压砂轮的制备方法，其特征在于：所述步骤3)中，各个工序的压制操作呈流水线作业。
3.如权利要求1或2所述的渐进式目数气压砂轮的制备方法，其特征在于：所述步骤3)中，橡胶基体倒置套在阳模上，所述阳模位于阴模的正上方；所述步骤4)中，上下料机械手取下最后一道工序阳模和压制完成的气压砂轮，并将其180°翻转使砂轮头方向朝上。
4.如权利要求3所述的渐进式目数气压砂轮的制备方法，其特征在于：翻转完成后移至取料系统，由取料系统机械手将砂轮头取下，并放置在传送带上，所述传送 带上布置固化装置。
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