CN106695580A - 具有多层散热结构的磨具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有多层散热结构的磨具，其由一体成型且圆心重合的磨削部分和散热部分组成，所述磨削部分内设有多个散热块；所述散热部分由其与磨削部分结合的一端往其圆心方向依次划分为一体成型的多层散热层。由此本发明在保证具有多层散热结构的磨具的切削硬度的同时，增加了能够使将具有多层散热结构的磨具工作过程中的热量带出的散热结构——多层散热层和散热块，由此保证具有多层散热结构的磨具的散热性能，从而能够在磨削过程中快速散热，保证冷却效果和提高冷却效率，从而保证其自身良好的性能和延长其使用寿命。

Description

具有多层散热结构的磨具

技术领域

本发明涉及一种磨削工作，特别涉及一种对工件进行研磨、抛光和磨削的具有多层散热结构的磨具。

背景技术

有机具有多层散热结构的磨具是指以有机分子化合物做结合剂，将一颗颗磨粒固结在一起，形成一种具有一定刚性的磨削工具。有机具有多层散热结构的磨具包括以天然和合成树脂做结合剂所制成的树脂具有多层散热结构的磨具，以及天然或合成橡胶结合剂所制成的橡胶具有多层散热结构的磨具。

有机具有多层散热结构的磨具一般由磨料、有机结合剂和气孔构成。其中，该有机结合剂包括树脂结合剂和橡胶结合剂。而聚氨酯是一种常见的橡胶结合剂常见的橡胶结合剂，其是一种非常特殊的特种材料，具有良好的操作性能，通过混合反应就可以生产具有多层散热结构的磨具，工艺成本十分低廉。同时，聚氨酯也是一种弹性非常好的柔软物质，并具有很好的结合度，加上其具有的发泡能力，在具有多层散热结构的磨具上形成的多孔结构可以起到很好的排屑作用，如果配合棕刚玉作为磨料即可以替代稀土抛光具有多层散热结构的磨具对玻璃进行抛光。

但是，由于聚氨酯的耐温性能很差，其强度会随着温度的升高而急剧下降。在具有多层散热结构的磨具对工件进行磨削的过程中，由于摩擦产生巨大的热量，必然对具有多层散热结构的磨具材质本身造成很大的影响，特别是对于树脂结合剂、橡胶结合剂或聚氨酯塑料结合剂具有多层散热结构的磨具或其结合等耐温性差的产品造成巨大影响——在磨削过程产生的高温条件下，上述结合剂容易产生软化、熔解碳化等破坏结构的变化，直接导致具有多层散热结构的磨具的性能失效，如磨料脱落、锋利度下降、结合剂软化熔解堵塞气孔等。

因此，解决聚氨酯具有多层散热结构的磨具工作中的散热问题是保证具有多层散热结构的磨具能够正常使用的一个关键。在很多场合中，均会使用冷却液对具有多层散热结构的磨具进行冷却。也即，在具有多层散热结构的磨具使用过程中，加入水、乳化液、冷却油等冷却液。但是，现有采用该方法对具有多层散热结构的磨具进行冷却还是存在一些问题：

1)冷却液冷却时，对耐温性低于200℃的结合剂具有多层散热结构的磨具的冷却效果不理想；

2)对于磨削接触面积比较大的环境中(如杯形砂轮磨削时接触面较大)冷却液不能很好的进入到工作表面，导致冷却失效；

3)对于结合剂材料本身为热的不良导体，导致其在磨削过程中磨料局部产生的高温根本没法快速的传递出去形成散热效果，因此对于局部高达800℃的高温也会很大地影响到磨料和结合剂的过渡带性质，使磨料和结合剂结合不好直接导致具有多层散热结构的磨具性能急剧下降。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述现有技术的缺点和不足，提供一种具有多层散热结构的磨具，能够在磨削过程中快速散热，保证冷却效果和提高冷却效率，从而保证其自身良好的性能和延长其使用寿命。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种具有多层散热结构的磨具，其由一体成型且圆心重合的磨削部分和散热部分组成，所述磨削部分内设有多个散热块；所述散热部分由其与磨削部分结合的一端往其圆心方向依次划分为一体成型的多层散热层。

作为本发明的进一步改进，每层散热层中均混合有散热材料。

作为本发明的进一步改进，所述散热部分的散热材料占其所有材料的总重的百分比由与磨削部分结合的一层往最靠近圆心处的一层从20％逐渐递增至60％。

作为本发明的进一步改进，相邻的每两层散热层内部通过多个通道相通。

作为本发明的进一步改进，每个通道均与所述圆心相连。

作为本发明的进一步改进，所述多个散热块相互平行设置，且每相邻两散热块之间形成一加速通道，以加速热量传递到散热层。

作为本发明的进一步改进，每相邻两散热块之间的加速通道的宽度由磨削部分的磨削端往散热层的方向依次递减，以加速热量传递到散热层。

作为本发明的进一步改进，每一散热块均由磨料、填充料、结合剂、散热材料、消泡剂、固化剂和稳定剂作为主要成分制成，且每一散热块的散热材料占其所有材料的总重的百分比为5％～10％。

通过上述技术方案，本发明具有多层散热结构的磨具达到了以下有益效果：

1)在保证具有多层散热结构的磨具的切削硬度的同时，增加了能够使将具有多层散热结构的磨具工作过程中的热量带出的散热结构——多层散热层和散热块，由此保证具有多层散热结构的磨具的散热性能，从而能够在磨削过程中快速散热，保证冷却效果和提高冷却效率，从而保证其自身良好的性能和延长其使用寿命；

2)通过对具有多层散热结构的磨具的磨削部分散热层的制成组分的限定，进一步优化了冷却效果和延长具有多层散热结构的磨具的使用寿命。

为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本发明。

附图说明

图1是本发明具有多层散热结构的磨具的俯视状态下的剖视结构示意图；

图2是图1中的磨具进一步改进后的俯视状态下的剖视结构示意图；

图3是本发明具有多层散热结构的磨具的磨削部分的内部结构局部示意图；

图4是图3中磨削部分内部结构进行改进后的局部示意图。

具体实施方式

以下，以轮体型的磨具进行说明。

请参阅图1，本发明提供的具有多层散热结构的磨具由一体成型且圆心重合的磨削部分11和散热部分12组成，所述磨削部分11内设有多个散热块111；所述散热部分12由其与磨削部分11结合的一端往其圆心方向依次划分为一体成型的多层散热部分12A。

为增加散热部分12的散热性能，作为一种更优的技术方案，每层散热层中均混合有散热材料。

为保证磨具硬度的同时优化其散热性，作为一种更优的技术方案，所述散热部分12的散热材料占其所有材料的总重的百分比由与磨削部分11结合的一层121往最靠近圆心处的一层122从20％逐渐递增至60％。

请参阅图2，为加速热量的输出，作为一种更优的技术方案，相邻的每两层散热部分12内部通过多个通道123相通。

为进一步加速热量的输出，作为一种更优的技术方案，每个通道均与所述圆心相连。

请参阅图3，为进一步加速热量的输出，作为一种更优的技术方案，所述多个散热块111相互平行设置，且每相邻两散热块111之间形成一加速通道112，以加速热量传递到散热部分12。

请参阅图4，为进一步加速热量的输出，作为一种更优的技术方案，，每相邻两散热块111之间的加速通道112的宽度d由磨削部分11的磨削端113往散热部分12的方向依次递减，以加速热量传递到散热部分12。

进一步，每一散热块111均由磨料、填充料、结合剂、散热材料、消泡剂、固化剂和稳定剂作为主要成分制成，且每一散热块111的散热材料占其所有材料的总重的百分比为5％～10％。

在本实施例中，所述多羟基化合物优选为聚酯多元醇或聚醚多元醇。所采用的聚酯多元醇或聚醚多元醇均为本领域技术人员所熟知的类型，其羟值优选为7000。所述磨料为天然磨料和人造磨料，优选为棕刚玉、白刚玉、单晶刚玉、碳化硅、立方氮化硼、氧化铈中的一种或多种。如果选用棕刚玉的话，所述棕刚玉优选粒度为40#、60#、80#、120#中的至少一种。所述催化剂为本领域常用的催化剂，优选为胺类催化剂。所述稳定剂为本领域常用的稳定剂，优选为有机锡羧酸盐，特别优选为二月桂酸二正丁基锡。所述固化剂为本领域常用的固化剂，特别优选为3，3’—二氯—4，4’—二氨基二苯基甲烷。所述消泡剂为本领域常用的消泡剂，特别优选为二甲基硅油。

优选地，所述散热材料为高温散热材料，特别优选为150～850℃的散热材料。

相对于现有技术，本发明具有多层散热结构的磨具在保证具有多层散热结构的磨具的切削硬度的同时，增加了能够使将具有多层散热结构的磨具工作过程中的热量带出的散热材料，由此保证具有多层散热结构的磨具的散热性能，从而能够在磨削过程中快速散热，保证冷却效果和提高冷却效率，从而保证其自身良好的性能和延长其使用寿命。

本发明并不局限于上述实施方式，如果对本发明的各种改动或变形不脱离本发明的精神和范围，倘若这些改动和变形属于本发明的权利要求和等同技术范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变形。

Claims (8)

1.一种具有多层散热结构的磨具，其特征在于：该磨具由一体成型且圆心重合的磨削部分和散热部分组成，所述磨削部分内设有多个散热块；所述散热部分由其与磨削部分结合的一端往其圆心方向依次划分为一体成型的多层散热层。

2.根据权利要求1所述的具有多层散热结构的磨具，其特征在于：每层散热层中均混合有散热材料。

3.根据权利要求2所述的具有多层散热结构的磨具，其特征在于：所述散热部分的散热材料占其所有材料的总重的百分比由与磨削部分结合的一层往最靠近圆心处的一层从20％逐渐递增至60％。

4.根据权利要求1所述的具有多层散热结构的磨具，其特征在于：相邻的每两层散热层内部通过多个通道相通。

5.根据权利要求4所述的具有多层散热结构的磨具，其特征在于：每个通道均与所述圆心相连。

6.根据权利要求1所述的具有多层散热结构的磨具，其特征在于：所述多个散热块相互平行设置，且每相邻两散热块之间形成一加速通道，以加速热量传递到散热层。

7.根据权利要求4所述的具有多层散热结构的磨具，其特征在于：每相邻两散热块之间的加速通道的宽度由磨削部分的磨削端往散热层的方向依次递减，以加速热量传递到散热层。

8.根据权利要求6所述的具有多层散热结构的磨具，其特征在于：每一散热块均由磨料、填充料、结合剂、散热材料、消泡剂、固化剂和稳定剂作为主要成分制成，且每一散热块的散热材料占其所有材料的总重的百分比为5％～10％。