申請人:河南工業(yè)大學
發(fā)明人:赫青山 崔仲鳴 高東恩 王星
摘要: 本發(fā)明提供一種成形磨削用釬焊金剛石修整滾輪,它包括自內(nèi)而外依次設置的滾輪基體、環(huán)基體、釬料層和磨粒,滾輪基體通過粘結層與所述環(huán)基體粘結,所述釬料層設置在所述環(huán)基體外側,所述磨粒呈環(huán)狀等間距一體設置在所述釬料層的外圈。還提供了該滾輪的制備方法,包括以下步驟:1)制作陰模;2)制作滾輪基體和環(huán)基體;3)涂耐熱膠;4)放入環(huán)基體;5)填入磨粒;6)添加釬料;7)液相燒結;8)粘結滾輪基體;9)加工滾輪基體內(nèi)孔及端面;10)成形。上述方法具有設計科學、制造精度高、磨粒等間距有序排列、釬焊過程可控的優(yōu)點,制備出的滾輪具有金剛石磨粒把持力高、磨粒利用充分、滾輪壽命長及使用成本低的優(yōu)點。

2.根據(jù)權利要求1所述的成形磨削用釬焊金剛石修整滾輪,其特征在于:所述釬料層由粉末釬料通過液相燒結固定在所述環(huán)基體外側,同時所述磨粒在液相燒結過程中與所述釬料層固定。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的成形磨削用釬焊金剛石修整滾輪,其特征在于:所述環(huán)基體為內(nèi)厚外薄的對稱斜面體結構。
4.一種制造成形磨削用釬焊金剛石修整滾輪的方法,其特征在于:包括以下步驟:1)制作陰模:陰模的內(nèi)孔中加工出軸向定位面、水平的磨粒定位面和放置環(huán)基體的斜面;2)制作滾輪基體和環(huán)基體:所述滾輪基體為一圓環(huán)狀結構,所述環(huán)基體上端面的外端開設一階梯結構;3)涂耐熱膠:在陰模軸向定位面的中下部沿周向等間距的涂設一薄層耐熱膠;4)放入環(huán)基體:將環(huán)基體放入陰模,陰模的斜面與環(huán)基體下端面的斜面對齊,調(diào)整環(huán)基體外圓周面與陰模的軸向定位面同軸心;5)填入磨粒:將磨粒等間距的填入陰模與環(huán)基體之間的縫隙,磨粒位置與耐熱膠位置對應,保持磨粒的底面貼合磨粒定位面,磨粒的一側面抵接軸向定位面并與所述耐熱膠接觸實現(xiàn)定位;6)添加釬料:取一環(huán)形套模,將該環(huán)形套模插入磨粒與環(huán)基體之間的縫隙,環(huán)形套模與階梯結構構成容納釬料粉的空間,將釬料粉填入該空間中并壓實;7)液相燒結:取出套模,然后將所述陰模、所述磨粒、所述環(huán)基體、所述釬料一并放入真空爐中進行高溫液相燒結,形成滾輪工作層;8)粘結滾輪基體:先將滾輪工作層和陰模粘結,再將滾輪基體與環(huán)基體粘結;9)加工滾輪基體內(nèi)孔及端面:利用陰模的參照面,采用機械加工方法保證滾輪基體內(nèi)孔與陰模的軸向定位面基準統(tǒng)一以及保證滾輪基體兩端面與其內(nèi)孔之間的垂直度要求;10)成形:去除陰模,加工環(huán)基體及滾輪基體的外形尺寸至要求尺寸。
5.根據(jù)權利要求4所述的方法,其特征在于:步驟1)中,所述陰模材料為高純石墨,磨粒定位面的寬度為所述磨粒粒徑的60%~70%,放置所述環(huán)基體的斜面角度為10~30°。
6.根據(jù)權利要求4所述的方法,其特征在于:步驟2)中,所述環(huán)基體為金屬,外圓面寬度為所述磨粒粒徑的1~3倍,所述階梯結構自內(nèi)向外帶有5~20°斜角。
7.根據(jù)權利要求4-6任一項所述的方法,其特征在于:步驟4)中, 環(huán)基體外圓面距離陰模內(nèi)徑表面的距離為L,其計算公式為:L=d0 + d1;d0 =所述磨粒的粒徑;d1 =0.1~0.2mm;所述環(huán)形套模的厚度小于d1。
8.根據(jù)權利要求4所述的方法,其特征在于:步驟3)中,所述耐熱膠的耐熱溫度高于釬焊溫度。
9.根據(jù)權利要求7所述的方法,其特征在于:步驟5)中,所述磨粒為耐熱型人造金剛石,粒徑大于0.5mm,所述磨粒間距為1~3mm。
10.根據(jù)權利要求8或9所述的方法,其特征在于:步驟6)中,所述釬料層由粉末釬料在液相燒結后流淌凝固形成,且釬料層包埋磨粒厚度為粒徑的20%以上。