CN111451949B - 树脂砂轮模具及其压制方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于砂轮制造技术领域，具体涉及一种树脂砂轮模具及其压制方法。树脂砂轮模具包括模框、第一上压环、第二上压环、下压环、上芯型、下芯型和固定工装。所述模框为中空环状结构；所述上芯型和下芯型均为中空环状结构；所述下压环为环状结构；所述第一上压环为倒“L”型环状结构，用于第一次压制成型后取出；所述第二上压环为环状结构，用于第二次压制成型。本发明的砂轮模具将砂轮金刚石层分两次压制成型，再整体进行固化，能够直接压制金刚石层超厚的树脂砂轮，提高此类砂轮的质量、提高生产效率及生产合格率。

Description

树脂砂轮模具及其压制方法

技术领域

本发明属于砂轮制造技术领域，具体涉及一种树脂砂轮模具及其压制方法。

背景技术

在砂轮生产制造中，金刚石层由固体粉末通过加热加压成型，这个过程就要使用到模具，模具保证砂轮生产的形状和产品质量。有些砂轮金层超厚，在使用常规的砂轮模具压制时，容易导致投料不均匀，压环难以压平，金刚石层上下受力不均匀等问题，造成成品砂轮品质不合格。

目前，压制此类金刚石层超厚的砂轮，所采用的多为组合方式，即，将砂轮分成二个金刚石层一半厚度的砂轮进行压制，再将二个砂轮组装成一个，来保证金刚石层的厚度。但此方法人工成本高、生产效率低。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种能压制金刚石层超厚砂轮的树脂砂轮模具，保证压制出的砂轮质量好，利于提高生产效率和生产合格率。

为实现上述技术目的，本发明采用以下的技术方案：树脂砂轮模具，包括：

模框，呈中空环状结构；

下芯型，呈中空环状结构，位于所述模框内侧下部，所述下芯型上端具有与砂轮基体两端下部凸台阶配合定位的下定位凹台阶；

下压环，呈中空环状结构，嵌设于所述模框和下芯型之间，所述下压环的高度与下芯型的高度相同；

上芯型，呈中空环状结构，位于所述模框内侧上部，所述上芯型下端具有与砂轮基体两端上部凸台阶配合定位的上定位凹台阶；

第一上压环，呈中空环状结构，包括嵌设于所述模框和所述上芯型之间以对砂轮下半部金刚石层进行压制成型的施压部，所述施压部底端向下延伸至砂轮基体的中部，所述施压部顶端向外延伸有压靠在所述模框上端面的提拉部；

第二上压环，呈中空环状结构，当取出所述第一上压环后，所述第二上压环嵌设于所述模框和上芯型之间以对砂轮上半部金刚石层进行压制成型，所述第二上压环的高度与上芯型的高度相同。

作为优选的技术方案，所述模框的外壁上设置有至少两个均布的用于装温度计的测温孔。

作为优选的技术方案，所述第一上压环的断截面呈倒“L”型。

作为优选的技术方案，所述第一上压环的提拉部上设置有至少四个均布的螺纹孔。

作为优选的技术方案，所述下芯型下端具有便于固定螺杆安装的螺杆安装槽；所述上芯型上端具有便于锁紧螺母安装的螺母安装槽。

本发明还提供了利用以上所述的树脂砂轮模具压制砂轮的压制方法，包括如下步骤：

步骤一、将砂轮基体及模具的各部件清洗干净，在模框内壁面，上芯型及下芯型外壁面，第一上压环、第二上压环、下压环各个面均匀喷涂脱模剂；

步骤二、将下芯型、基体、上芯型依次通过台阶镶嵌配合，再将固定螺杆从下芯型底端通过中心孔，在上芯型顶端用锁紧螺母锁紧，使得上芯型、下芯型与砂轮基体组成整体，称之为整芯型；

步骤三、将所述整芯型嵌入下压环中，再把模框套入下压环，使得模框、下压环、整芯型三者之间形成需要填入金刚石料的型腔；

步骤四、先将一半的金刚石料均匀投入所述型腔中，压实后嵌入第一上压环密封；

步骤五、将密封后的模具置于热压机上，对砂轮金刚石层下半部压制成型；到达压制时间后，将模具从热压机上取出，通过提拉部平稳地将第一上压环取出，盖上无尘布等待模具自然冷却至室温；

步骤六、模具冷却后，将剩余的金刚石料继续均匀投入所述型腔中，压实后嵌入第二上压环密封；

步骤七、将密封后的模具再次置于热压机上，对砂轮金刚石层上半部压制成型；

步骤八、到达压制时间后，从热压机上取出模具，将锁紧螺母松开，取下固定螺杆；之后脱模取出压制成型的砂轮，再放入烘箱进行固化，完成整个树脂砂轮的压制。

由于采用上述技术方案，本发明具有至少以下有益效果：可以直接压制金刚石层超厚的砂轮，能够保证压制出的砂轮质量好，能提高生产效率和生产合格率。

附图说明

以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中：

图1是本发明实施例的砂轮模具使用第一上压环组装后的剖面结构示意图；

图2是本发明实施例的砂轮模具使用第二上压环组装后的剖面结构示意图；

图3是本发明实施例的砂轮模具的上芯型的剖面结构示意图；

图4是本发明实施例的砂轮模具的下芯型的剖面结构示意图；

图5是本发明实施例的砂轮模具使用的基体的剖面结构示意图；

图6是本发明实施例的砂轮模具的第一上压环的剖面结构示意图；

图7是本发明实施例的砂轮模具的第二上压环的剖面结构示意图；

图8是本发明实施例的砂轮模具的下压环的剖面结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，进一步阐述本发明。在下面的详细描述中，只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例。毋庸置疑，本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，附图和描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。

本砂轮模具主要应用于金刚石层超厚的树脂砂轮的生产。

如图1和图2所示，树脂砂轮模具，包括模框1、第一上压环2、第二上压环12、下压环3、上芯型4、下芯型5，上芯型4、砂轮基体10与下芯型5三者之间通过固定螺杆6和锁紧螺母7固定连接；参考图1至图8：

模框1，呈中空环状结构，外壁上设置有至少两个均布的用于装温度计的测温孔8，且孔的最深处距离模框1内表面3～8mm；

下芯型5，呈中空环状结构，位于所述模框1内侧下部，所述下芯型5上端具有与砂轮基体10两端下部的凸台阶17配合定位的下定位凹台阶16；所述下芯型5下端具有便于固定螺杆6安装的螺杆安装槽；

下压环3，呈中空环状结构，能够嵌设于所述模框1和下芯型5之间，所述下压环3的高度与下芯型5的高度相同；

上芯型4，呈中空环状结构，位于所述模框1内侧上部，所述上芯型4下端具有与砂轮基体10两端上部的凸台阶17配合定位的上定位凹台阶14，所述上芯型4上端具有便于锁紧螺母7安装的螺母安装槽；当然上芯型与下芯型具有用于固定螺杆6穿过的同轴孔，同时上芯型4和下芯型5与金刚石层接触的上边棱13和下边棱15不可进行倒角；

第一上压环2，呈中空环状结构，是在压制成型砂轮下半部金刚石层11时使用；参考图1和图6，其包括能够嵌设于所述模框1和所述上芯型4之间以对砂轮下半部金刚石层11进行压制成型的施压部，所述施压部底端向下延伸至砂轮基体10的中部，所述施压部顶端向外延伸有压靠在所述模框1上端面的提拉部，即第一上压环2断截面呈倒“L”型结构；提拉部上设置有至少四个均布的螺纹孔9，用于砂轮下半部金刚石层11成型后取出第一上压环2，且第一上压环2与金刚石层接触面的第一内外边棱18不可倒角；

第二上压环12，呈中空环状结构，是在压制成型砂轮上半部金刚石层21时使用；当取出所述第一上压环2后，所述第二上压环12能够嵌设于所述模框1和上芯型4之间以对砂轮上半部金刚石层21进行压制成型，所述第二上压环12的高度与上芯型4的高度相同，且第二上压环12与金刚石层接触面的第二内外边棱19不可倒角；同样，下压环3与金刚石层接触面的第三内外边棱20不可倒角。

参考图5，砂轮基体10与金刚石层接触的外圆面上开有一定数量的环形槽，用于增强砂轮基体10与金刚石层的粘结强度；砂轮基体10用于与芯型配合的凸台阶17高度在2～4mm。

本发明中的模框1、第一上压环2、第二上压环12、下压环3、上芯型4、下芯型5，均是采用工具钢或其他类似金属材料，模具中部件配合尺寸的公差按照GB/T1800间隙配合H7/f6公差执行，且模具中配合的面及与金刚石层接触的面粗糙度Ra≤1.6μm，这样能保证模具部件的组合和拆分容易、不损伤模具而且各部件间组合后不松动，金刚石层不受损伤。

本发明的树脂砂轮模具压制方法如下：

步骤一、将砂轮基体10及模具的各部件清洗干净，在模框1内壁面，上芯型4及下芯型5外壁面，第一上压环2、第二上压环12、下压环3各个面均匀喷涂脱模剂；

步骤二、将下芯型5、砂轮基体10、上芯型4依次通过台阶镶嵌配合，再将固定螺杆6从下芯型5底端通过中心孔，在上芯型4顶端用锁紧螺母7锁紧，使得上芯型4、下芯型5与砂轮基体10组成整体，称之为整芯型；

步骤三、将所述整芯型嵌入下压环3中，再把模框1套入下压环3，使得模框1、下压环3、整芯型三者之间形成需要填入金刚石料的型腔；

步骤四、先将一半的金刚石料均匀投入所述型腔中，压实后嵌入第一上压环2密封；

步骤五、将密封后的模具置于热压机上，依照工艺参数对砂轮金刚石层下半部压制成型，如图1。压制成型时，模框1外壁测温孔8处需装上温度计，并要保证第一上压环2与上芯型4高度一致，下压环3与下芯型5高度一致；到达压制时间后，将模具从热压机上取出，使用螺栓通过第一上压环2端面上的螺纹孔9，平稳地将第一上压环2取出，盖上无尘布等待模具自然冷却至室温；

步骤六、模具冷却后，将剩余的金刚石料继续均匀投入所述型腔中，压实后嵌入第二上压环12密封；

步骤七、将密封后的模具再次置于热压机上，依照工艺参数对砂轮金刚石层上半部压制成型，如图2。压制成型时，模框1外壁测温孔8处需装上温度计，并要保证第二上压环2与上芯型4高度一致，下压环3与下芯型5高度一致。

步骤八、到达压制时间后，从热压机上取出模具，将锁紧螺母7松开，取下固定螺杆6；之后通过压机使用工装进行脱模，取出压制成型的砂轮，再放入烘箱进行固化，完成整个树脂砂轮的压制。

以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域内的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。

Claims (6)

1.树脂砂轮模具，其特征在于，包括：

模框，呈中空环状结构；

下芯型，呈中空环状结构，位于所述模框内侧下部，所述下芯型上端具有与砂轮基体两端下部凸台阶配合定位的下定位凹台阶；

下压环，呈中空环状结构，嵌设于所述模框和下芯型之间，所述下压环的高度与下芯型的高度相同；

上芯型，呈中空环状结构，位于所述模框内侧上部，所述上芯型下端具有与砂轮基体两端上部凸台阶配合定位的上定位凹台阶；

第一上压环，呈中空环状结构，包括嵌设于所述模框和所述上芯型之间以对砂轮下半部金刚石层进行压制成型的施压部，所述施压部底端向下延伸至砂轮基体的中部，所述施压部顶端向外延伸有压靠在所述模框上端面的提拉部；

第二上压环，呈中空环状结构，当取出所述第一上压环后，所述第二上压环嵌设于所述模框和上芯型之间以对砂轮上半部金刚石层进行压制成型，所述第二上压环的高度与上芯型的高度相同。

2.如权利要求1所述的树脂砂轮模具，其特征在于：所述模框的外壁上设置有至少两个均布的用于装温度计的测温孔。

3.如权利要求1所述的树脂砂轮模具，其特征在于：所述第一上压环的断截面呈倒“L”型。

4.如权利要求1所述的树脂砂轮模具，其特征在于：所述第一上压环的提拉部上设置有至少四个均布的螺纹孔。

5.如权利要求1所述的树脂砂轮模具，其特征在于：所述下芯型下端具有便于固定螺杆安装的螺杆安装槽；所述上芯型上端具有便于锁紧螺母安装的螺母安装槽。

6.利用如权利要求1至5任一项所述的树脂砂轮模具压制砂轮的压制方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、将砂轮基体及模具的各部件清洗干净，在模框内壁面，上芯型及下芯型外壁面，第一上压环、第二上压环、下压环各个面均匀喷涂脱模剂；

步骤二、将下芯型、砂轮基体、上芯型依次通过台阶镶嵌配合，再将固定螺杆从下芯型底端通过中心孔，在上芯型顶端用锁紧螺母锁紧，使得上芯型、下芯型与砂轮基体组成整体，称之为整芯型；

步骤三、将所述整芯型嵌入下压环中，再把模框套入下压环，使得模框、下压环、整芯型三者之间形成需要填入金刚石料的型腔；

步骤四、先将一半的金刚石料均匀投入所述型腔中，压实后嵌入第一上压环密封；

步骤五、将密封后的模具置于热压机上，对砂轮金刚石层下半部压制成型；到达压制时间后，将模具从热压机上取出，通过提拉部平稳地将第一上压环取出，盖上无尘布等待模具自然冷却至室温；

步骤六、模具冷却后，将剩余的金刚石料继续均匀投入所述型腔中，压实后嵌入第二上压环密封；

步骤七、将密封后的模具再次置于热压机上，对砂轮金刚石层上半部压制成型；

步骤八、到达压制时间后，从热压机上取出模具，将锁紧螺母松开，取下固定螺杆；之后脱模取出压制成型的砂轮，再放入烘箱进行固化，完成整个树脂砂轮的压制。

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