CN105729321A - 一种砂带接口结构及其对接工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种砂带接口结构，包括砂带基体端部设置的若干个连续排列的接口单元体，每个所述接口单元体包括砂带末端向基体依次排列衔接的等边三角形部、正方形部和等腰梯形部，且等边三角形部的边长、正方形部的边长和等腰梯形部的腰长均相等，并提供了其对接工艺，工艺步骤包括裁切、磨边、水洗除油、配胶、涂胶、压边。本发明的一种砂带接口结构及其对接工艺克服了三角形和正弦曲线接口形状抗拉能力不足的缺点，通过干胶料胶水、醋酸乙酯和固化剂配胶对接缝粘合，使得砂带接口区抗拉能力强，抗剪切能力好。

Description

一种砂带接口结构及其对接工艺

技术领域

本发明涉及砂带领域，具体涉及一种砂带接口结构。

背景技术

砂带作为一种柔性的磨削工具，广泛的应用在机械加工、航空航天、汽车制造、宝石加工、玻璃和陶瓷等行业中，具有“工业的牙齿”之美誉，西方的一些发达国家很早就开始了对超硬材料砂带的研究，并且已经取得许多应用性的研究成果，国内在这方面的研究较少，高端的砂带主要还是依靠进口，超硬材料砂带具有高效率、高寿命、加工表面质量好、污染小等优点，超硬材料砂带的研究领域，砂带接口的研究非常重要，砂带接口强度直接决定整条砂带的使用寿命和磨削效果，好的接口形状可以增强砂带的接口强度，提高砂带的使用寿命，具有更好的磨削质量，砂带的接口形状和接口技术主要解决两方面的问题，一是磨削加工中承载纵向拉力的抗拉能力，二是要有好的横向抗剪切能力，保证砂带接口处不能发生横向滑移，砂带的接口形式主要有搭接和对接两种形式，使用较为普遍的是对接形式，目前砂带接口形状有三角形和螺旋形，砂带接口抗拉能力与砂带的接口形状存在着很大的关系，基于现有砂带接口存在强度不足的问题，发明了一种新的砂带接口形状，同时在砂带接口处进行技术处理，以此来提高砂带的接口强度。

发明内容

发明目的：本发明的目的在于针对现有技术中砂带接口强度不足，提供一种砂带接口结构及其对接工艺，该砂带接口抗拉能力强、承载力大、不会发生横向滑移。

技术方案：本发明所述的一种砂带接口结构，包括砂带基体端部设置的若干个连续排列的接口单元体，每个所述接口单元体包括砂带末端向基体依次排列衔接的等边三角形部、正方形部和等腰梯形部，且等边三角形部的边长、正方形部的边长和等腰梯形部的腰长均相等。

优选的，所述接口单元体边缘设有倾角，通过增长砂带接口区长度，增强砂带接口的抗拉强度，同时有较好的弯曲性能，减小砂带磨削中的抖动幅度。

优选的，所述若干个连续排列的接口单元体端面的拐角处进行倒圆角处理，避免出现应力集中。

优选的，所述接口单元体边缘粗糙打磨处理。

一种砂带接口结构的对接工艺，工艺步骤包括：

步骤a：在砂带基体上裁切出接口单元体，所裁接口单元体边缘倾角为45°～85°；

步骤b：打磨砂带接口端面和接口区，至砂带的接口端面出现0.2mm～0.3mm的砂带基底的组织纤维，将接口区的砂带基体表层带颜色的浆料刮磨干净，且不破坏砂带基体组织纤维，磨边深度为0.2～0.3mm；

步骤c：水洗并去除打磨过的接口端面和接口区脱落的碎屑和夹在组织纤维缝隙里的粉尘；

步骤d：将水洗过的砂带接口浸入碱溶液中进行除油；

步骤e：除油过的砂带接口在常温下再次进行水洗；

步骤f：对砂带接口进行烘干处理；

步骤g：用干胶料胶水、醋酸乙酯和固化剂配胶，并在80℃下放置3分钟；

步骤h：砂带接口区没有磨粒一面覆盖有聚酯薄膜片，对聚酯薄膜片、砂带接口端面和砂带接口区涂胶；

步骤i：涂胶后砂带接口置于室温环境中干燥40min；

步骤j：对干燥后的砂带接口压边。

优选的，步骤g中聚酯薄膜片上涂胶配方为向100g含25％干胶料胶水先加入150g醋酸乙酯溶剂，将其稀释至含干胶料10％的浓度后与15g固化剂混配。

优选的，步骤g中砂带接口端面涂胶配方为向100g含25％干胶料胶水加180g醋酸乙酯溶剂，再加10g固化剂。

有益效果：本发明的一种砂带接口结构，相比于现有的三角形和正弦曲线形接口结构，增加了正方形部，彼此吻合胶结的接口结构中，若干正方形部侧面之间的胶线受力为平行于拉力方向，其中，胶线和砂带接口之间的连接是通过胶水分子间的把持力牢牢的和砂带接口胶结在一起，砂带接口打磨处理后，胶水的会填满砂带接口的凹坑和凸起，当拉力与胶线平行时，胶线上受到的力相当于是剪切力，由于胶线与砂带接口处凹坑和凸起之间的相互作用，此时胶线能够承受更大的剪切力，而当拉力与胶线的方向不平行时，拉力在垂直于胶线方向上有一个分力，这个分力会产生将胶线从砂带接口垂直揭下的效果，本发明的接口结构将现有三角形和正弦曲线形接口结构中的一部分与拉力方向不平行的胶线，通过增加的正方形部转换为与拉力方向平行的胶线，由于接口结构中正方形侧面部分胶线能够承受更大的拉力，从而使得整个接口结构能够承受相比于现有的三角形和正弦曲线形接口结构更大的拉力而不断裂，互相对接的接口单元体经过打磨、清洗、除油、用干胶料胶水、醋酸乙酯和固化剂按比例所配置的胶进行胶合、干燥并压边，使得砂带接口区和胶线结合的更加牢靠具有良好的抗拉能力。

附图说明

图1为本发明砂带接头示意图；

图2为本发明砂带接口单元体示意图；

图3为本发明砂带接口区透视图；

图4为本发明砂带接口单元体立体图；

图5为本发明砂带本接口单元体受力示意图。

具体实施方式

下面对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。

实施例：如图1和图2所示，一种砂带接口结构，包括砂带基体端部设置的若干个连续排列的接口单元体1，每个接口单元体1包括砂带末端向基体依次排列衔接的等边三角形部2、正方形部3和等腰梯形部4，且等边三角形部2的边长，正方形部3的边长和等腰梯形部4的腰长均相等，如图3所示，接口单元体1端面设有倾角，为避免出现应力集中，连续排列的接口单元体1拐角过渡处进行倒圆角处理，如图4所示，砂带基体两端的若干接口单元体1边缘轮廓彼此吻合并用胶黏合成形胶线，其中，若干正方形部3侧面之间的胶线受力为平行于拉力方向，胶线和砂带接口之间的连接是通过胶水分子间的把持力牢牢的和砂带接口胶结在一起，砂带接口打磨处理后，胶水的会填满砂带接口的凹坑和凸起，当拉力与胶线平行时，胶线上受到的力相当于是剪切力，由于胶线与砂带接口处凹坑和凸起之间的相互作用，此时胶线能够承受更大的剪切力，而当拉力与胶线的方向不平行时，拉力在垂直于胶线方向上有一个分力，这个分力会产生将胶线从砂带接口垂直揭下的效果，如图5所示，砂带接口区正方形部3两侧面的胶线和拉力的方向完全平行，最大程度的避免了拉力在垂直于胶线方向上的分力，提高了整个砂带接口区的抗拉能力，砂带接口区三角形部2上的胶线，在砂带磨削加工过程中要承受两个方向的力：纵向拉力F、横向剪切力，纵向拉力F要远远大于横向剪切力，在拉伸过程中胶线会出现沿着接缝的极小滑移，滑移方向和纵向拉力F的方向成一定的角度，纵向拉力F分解为沿着胶线方向的力F₁和垂直于胶线方向上的力F₂，胶线两侧受到沿砂带基体纵向且大小相等的力F和F′，力F和F′与胶线的夹角为θ，沿着胶线方向的剪切力为F₁和F′₁，垂直于胶线方向的拉力为F₂和F′₂，其中F₁＝F′₁＝Fcosθ、F₂＝F′₂＝Fsinθ，F₁随着θ角的减小而增大F′₁，F₂随着θ角的减小而减小，所以等边三角形部2顶角的大小决定着纵向拉力F在胶线处分力的大小，等边三角形部2的顶角越小F₁和F′₁越大，胶线承载剪切力能力越强，砂带接口区的抗拉能力越强，但是等边三角形部2的顶角设计太小，不利于裁剪且砂带基材的结构强度会受到影响，无法满足高强度砂带磨削的要求，所以该接口单元体1中等边三角形部2的顶角设计为60°，砂带接口区底部还有聚酯薄膜片5，聚酯薄膜片5与彼此吻合的接口单元体1通过胶粘结，聚酯薄膜片5通过胶承载砂带接口区的拉力，聚酯薄膜片5与接口单元体1所受的拉力形成一对剪切力，对砂带接口区和聚酯薄膜片5之间为剪切力的作用效果。

一种砂带接口的对接工艺，工艺步骤为：

步骤a：在砂带基体上裁切出接口单元体1，如图4所示，裁切时切口的切割角度和砂带接口区长度是根据砂带宽度来确定的，合理的切口角度和砂带接口区长度能增强砂带接口的抗拉强度，同时砂带接口处有较好的弯曲性能，减小砂带磨削中的抖动幅度，接口单元体1边缘倾角在45°～85°之间，一般窄的砂带基体选用较小的倾角增大对接面积，从而提高接口强度，宽的砂带基体选用较大的倾角便于操作，根据砂带基体的不同宽度，通过表1选择砂带基体端部接口单元体1的数量。

表1优先选用宽度的砂带接口单元体尺寸

单位：毫米

其中接口单元体1中的三角形部2的边、中间正方形部3的边、等腰梯形部4的腰，三者长度相等称为侧边；接口单元体1中正方形部4的底边长称为底边；接口单元体1的高度，即接口区的宽度称为高度；对三角形部2顶角进行倒圆角的半径称为顶角半径；对若干连续排列的接口单元体1端面其他拐角部分倒角半径称为侧角半径；为了增大接口端面的面积，裁切出接口单元体1边缘倾角称为正反切口角；不同宽度的砂带在裁剪时被允许出现的误差是不同的称为裁剪误差。

步骤b：打磨砂带接口端面和接口区，磨边时要准确控制磨削深度，不能打磨过浅，否则砂带基体上的颜料就会留在接头上，不利于胶透过砂带基体的组织纤维，导致粘结不牢固，砂带基体表层带颜色的浆料需刮磨干净，使得砂带基体纤维露出，同时也不能磨的过深，否则剩余的砂带基体太薄导致强度变差容易断裂，砂带接口区所采用的聚酯薄膜片5的厚度在0.2mm左右，由于涂胶的厚度的存在，接口区磨边深度为出现0.2mm～0.3mm的砂带基体的组织纤维。

步骤c：对粗糙处理的砂带接口进行水洗，同时用毛刷轻轻的刷打磨过的部位，刷下由于打磨造成的将要脱落的碎屑和夹在组织纤维缝隙里的粉尘，有利于更好的上胶；

步骤d：将水洗过的砂带接口浸入碱溶液中进行除油，特别的将水洗过后的砂带接口区在放在45g/L的NaOH溶液中进行除油清洗，同时用毛刷去刷接口区，尽可能的把由于打磨造成的不牢固的碎屑刷掉。

步骤e：除油过的砂带接口在常温下再次进行水洗，中间换水一次；

步骤f：对砂带接口进行烘干处理；

步骤g：用干胶料胶水、醋酸乙酯和固化剂配胶，并在80℃下放置3分钟；

如表2所示，采用A651-20干胶料胶水和0.17mm厚度的聚酯薄膜片5，这种胶由胶料和溶剂组成，胶料是一种热固性直链聚酯氨基甲酸乙酯树脂，呈珍珠灰色或珍珠黄色，稀糖浆状，固化剂选用RFE固化剂。

表2胶水的具体参数

如表3所示，聚酯薄膜片5上涂胶配方如下，100g25％干胶料胶水的A651-20胶水，先加入150g醋酸乙酯将A651-20干胶料胶水稀释至含干胶料10％的浓度后与固化剂混配，100gA651-20干胶料胶水，再加15g的固化剂。

表3聚酯薄膜片上涂胶的胶水配方

成分	25％干胶料的A651-20胶水	醋酸乙酯	固化剂
				重量	100g	150g	15g

如表4所示，砂带接头基底磨边部位上胶时，所用胶需配置较稀，100g含约25％A651-20干胶料胶水，加180g醋酸乙酯，在加10g固化剂。

表4砂带打磨部位涂胶的胶水配方

成分	25％干胶料的A651-20胶水	醋酸乙酯	固化剂
				重量	100g	180g	10g

步骤h：砂带接口区没有磨粒一面覆盖有聚酯薄膜片5，对聚酯薄膜片5、砂带接口端面和砂带接口区涂胶，先将聚酯薄膜片5固定，然后用刮刀在在原有的复胶层上涂胶，并且保证上胶的厚度和均匀性，聚酯薄膜片5涂胶厚度为0.1mm，这样对涂胶的质量才能有所保证，砂带接口端面和砂带接口区涂胶厚度为0.2mm，涂在聚酯薄膜片5上的胶水和聚酯薄膜片5上原有的复胶层起化学反应后形成化学键，使涂上的胶水和原有的复胶层牢牢地结合在一起，所以涂在聚酯薄膜片5上涂胶后要放置50分钟左右使其充分的反应，砂带接口端面和砂带接口区采用手工涂胶，要确保胶渗入到砂带基体中，使胶充分的浸润砂带基体的纤维，胶厚度控制在0.2mm左右。

步骤i：涂胶后砂带接口置于室温环境中干燥40min；

步骤j：对干燥后的砂带接口压边，砂带接口有磨粒一面铺尼龙布，压边机上下压头的温度为60℃，热压压力为70MPa，受压时间持续50～60s，压边完成后放置48小时，使其充分固化。

Claims (7)

1.一种砂带接口结构，其特征在于：包括砂带基体端部设置的若干个连续排列的接口单元体(1)，每个所述接口单元体(1)包括砂带末端向基体依次排列衔接的等边三角形部(2)、正方形部(3)和等腰梯形部(4)，且等边三角形部(2)的边长、正方形部(3)的边长和等腰梯形部(4)的腰长均相等。

2.根据权利要求1所述的一种砂带接口结构，其特征在于：所述接口单元体(1)边缘设有倾角。

3.根据权利要求1所述的一种砂带接口结构，其特征在于：所述若干个连续排列的接口单元体(1)端面的拐角处进行倒圆角处理。

4.根据权利要求1所述的一种砂带接口结构，其特征在于：所述接口单元体(1)边缘粗糙打磨处理。

5.根据权利要求1所述的一种砂带接口结构的对接工艺，其特征在于：工艺步骤包括：

步骤a：在砂带基体上裁切出接口单元体(1)，所裁接口单元体(1)边缘倾角为45°～85°；

步骤b：打磨砂带接口端面和接口区，至砂带的接口端面出现0.2mm～0.3mm的砂带基底的组织纤维，将接口区的砂带基体表层带颜色的浆料刮磨干净，且不破坏砂带基体组织纤维，磨边深度为0.2mm～0.3mm；

步骤c：水洗并去除打磨过的接口端面和接口区脱落的碎屑和夹在组织纤维缝隙里的粉尘；

步骤d：将水洗过的砂带接口浸入碱溶液中进行除油；

步骤e：除油过的砂带接口在常温下再次进行水洗；

步骤f：对砂带接口进行烘干处理；

步骤g：用干胶料胶水、醋酸乙酯和固化剂配胶，并在80℃下放置3分钟；

步骤h：砂带接口区没有磨粒一面覆盖有聚酯薄膜片(5)，对聚酯薄膜片(5)、砂带接口端面和砂带接口区涂胶；

步骤i：涂胶后砂带接口置于室温环境中干燥40min；

步骤j：对干燥后的砂带接口压边。

6.根据权利要求5所述的一种砂带接口结构的对接工艺，其特征在于：步骤g中聚酯薄膜片(5)上涂胶配方为向100g含25％干胶料胶水先加入150g醋酸乙酯溶剂，将其稀释至含干胶料10％的浓度后与15g固化剂混配。

7.根据权利要求5所述的一种砂带接口结构的对接工艺，其特征在于：步骤g中砂带接口端面涂胶配方为向100g含25％干胶料胶水加180g醋酸乙酯溶剂，再加10g固化剂。