文档介绍：陶瓷CBN内圆磨砂轮不同成型方法的比较

摘要:本文研究了三种不同的成型方法(冷压、温压及冷等静压)对砂轮的均匀性及使用性能的影响,通过测量对比砂轮成型后的尺寸,烧结后砂轮的硬度、强度、密度以及砂轮的使用情况,结果表明:温压和冷等静压成型均能提高砂轮的均匀性,其中冷等静压成型的砂轮均匀性较好;砂轮均匀性的提高能够提高砂轮的修整间隔,从而提高了砂轮的使用寿命。
关键词:均匀性、温压、冷等静压、修整间隔
1 前言
陶瓷CBN内圆磨具有耐高温、形状保持性好、加工的工件精确性和表面光洁度好、磨削效率高等一系列优异性能,被广泛用于各种机械加工中,用于对各种零部件的内孔的加工。如:空调压缩机行业、轴承行业、汽车行业等。
陶瓷CBN内圆磨砂轮常用的生产工艺为:“配料――成型――烧结――粘胶――机械加工”,在这些过程中,成型方法对砂轮的性能有着重要的影响,成型要求砂轮各部分的尽量均匀,不同成型方法对砂轮的均匀性有着不同的影响。本文对比了三种不同成型方法对砂轮均匀性的影响以及采用三种方法制作砂轮的使用情况的比较。
2 实验
试样的制备
实验以R2O(RO)---Al2O3---B2O3---SiO2为体系的陶瓷结合剂为基础,按一定比例加入CBN磨料,以稀释的树脂液做临时粘接剂进行配料。()x27【外径(内径)x高】,()x28,磨料采用CBN 850,粒度230/270,用以下三种不同工艺成型,各做2件试样,其中一件用于测试各项性能,另一件测试使用情况。
1、冷压工艺:装模后直接在冷压机器上采用双面加压的方法进行冷压,压制采用定模成型方法。
2、温压工艺:装模后加模具放到热压机上定模压制,压制温度为120度,热压时间为15分钟。
1-压环,2-模芯,3-模套,4-砂轮胚体,5-限位堵头,
6-橡胶软垫,7-油压介质
图1 冷等静压成型工艺示意图
3、冷等静压工艺:先在压机上冷压,再将冷压胚体放到等静压机中进行冷等静压处理,以改善砂轮胚体的均匀性。图1为冷等静压成型工艺示意图:
将成型好的砂轮胚体作好标志,放到箱式电阻炉内进行烧结,烧结工艺为最高温830℃保温1h,烧后试样随炉冷却。
性能测试
对三种不同成型工艺的制得得砂轮进行相关得性能测试,包括冷压成型后得外观和尺寸得比较、试样的硬度、密度及强度以及砂轮的使用情况的比较。实验中用到的仪器设备有:游标卡尺,;电子天平,;洛氏硬度计,,施加的载荷为60kg;SUNS电子式万能试验机。
3 实验数据及讨论
成型后外观和尺寸的比较
对三种方式成型后的试样进行尺寸的测量,各尺寸见表1:
从三种成型工艺后的外观及尺寸比较,可以看出,冷压和等静压后砂轮的胚体会有不同程度的反弹,温压的尺寸较稳定,基本没有反弹现象,和冷压、等静压比较,温压更易于控制砂轮的尺寸。在等静压成型工艺中,等静压后砂轮两端的外径要比中间大,,说明冷压过程中砂轮的两端和中间的致密度存在一定的差异,等静压工艺减小了这种中间和两端的差异。
表1 三种工艺成型后砂轮尺寸
成型工艺
尺寸/mm
外径
高
上部
中部
底部
冷压