一种磁流变弹性体砂轮及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107932349A(43)申请公布日2018.04.20(21)申请号201711248557.7(22)申请日2017.12.01(71)申请人湘潭大学地址411105湖南省湘潭市雨湖区羊牯塘街道湘潭大学(72)发明人徐志强王秋良吴衡易理银张高峰姜胜强朱科军(51)Int.Cl.B24D3/26(2006.01)B24D3/34(2006.01)B24D18/00(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图2页(54)发明名称一种磁流变弹性体砂轮及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种磁流变弹性体砂轮及其制备方法，其特征在于，该砂轮本体包括非磁性微粉磨粒和磁流变弹性体结合剂，所述磁流变弹性体由铁磁性颗粒、橡胶类基体和添加剂组成，砂轮制备工艺主要分为混料、装模、加磁、压制成型、深度固化和冷却脱模几个步骤，制成的砂轮具有磁流变弹性体的变刚度特性，本发明的优点在于，砂轮的结合剂为智能材料，制备工艺成熟，工程应用中可用磁场控制砂轮柔性提高其对工件面型和接触力的自适应，可提高加工效率、减少工件表面损失，适用于微小非球面、微小复杂曲面等的高精度加工。CN107932349ACN107932349A权利要求书1/1页1.一种磁流变弹性体砂轮，其特征在于，由非磁性微粉磨粒、磁性颗粒、橡胶类基体和添加剂等原料制备而成，制成的砂轮具有磁流变弹性体的变刚度特性，即砂轮的刚度在周围磁场作用下可变、可控。2.根据权利要求1所述的磁流变弹性体砂轮，其特征在于，所述非磁性微粉磨粒、磁性颗粒、橡胶类基体和添加剂的质量比为70~90：30~50：20~40：5~10。3.根据权利要求1所述的磁流变弹性体砂轮，其特征在于，所述的非磁性微粉磨粒为金刚石磨粒；所述磁性颗粒为羰基铁粉；所述橡胶类基体为硅橡胶基体、天然橡胶基体或弹性聚氨酯基体；添加剂包括增塑剂、促进剂和固化剂等，具体依据基体材料而定。4.根据权利要求3所述的磁流变弹性体砂轮，其特征在于，所述硅橡胶基体为双组份加成型硅橡胶；所述天然橡胶基体为亚么尼亚胶；所述弹性聚氨酯基体由多元醇和异氰酸酯经反应后得到，其中，多元醇包括聚脂多元醇和聚醚多元醇中的一种或两种，异氰酸酯包括2，4-二苯基甲烷二异氰酸酯、4，4-二苯基甲烷二异氰酸酯和2，6-甲苯二异氰酸酯中的一种或多种。5.根据权利要求4所述的磁流变弹性体砂轮，其特征在于，所述橡胶类基体为硅橡胶基体时，所述添加剂为二甲基硅油、聚硅氧烷；所述橡胶类基体为天然橡胶时，所述添加剂为氧化锌、硬脂酸、促进剂CZ以及硫磺；所述橡胶类基体为弹性聚氨酯基体时，所述添加剂为邻苯二甲酸酯、1，4-丁二醇和辛酸亚锡；所述各类添加剂还包括其它类型的能发挥相同作用的增塑剂、促进剂和固化剂，要求中所述添加剂为优选方案。6.一种磁流变弹性体砂轮的制备方法，其特征在于，制备工艺包括以下步骤：一、混料，采用机械搅拌混料或者机械振动搅拌混料将称量好的各成分混合均匀备用；二、装模，在模腔壁上均匀涂上脱模剂，将步骤一的混合料均匀地装入模具中，模具为不导磁材料；三、加磁，在模具周围施加磁场并静置一段时间，让磁性颗粒在磁场力下重新分布；四、压制成型，在模具上施加一定大小的压力，将砂轮压制成型；五、深度固化，将成型的砂轮和模具一起置于室温下或者置于加热装置内加热保温一段时间；六、冷却脱模，将砂轮冷却至室温后脱模并进行修整。7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述混料之前还包括液体原料的干燥步骤，干燥的时间为1～2小时，干燥的温度为60～100℃。8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述橡胶类基体为天然橡胶基体时，加磁过程中伴随有加热过程，温度为70~90℃。9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述加磁步骤根据需要实施，可以无磁场制备砂轮，可以在平行磁场下制备砂轮，也可以在环形辐射磁场下制备砂轮。10.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述橡胶基体为硅橡胶基体时，可在室温下深度固化1~3天；所述橡胶基体为天然橡胶基体时，需在温度为130~160℃条件下固化3小时左右,然后深度固化1~3天；所述橡胶基体为弹性聚氨酯基体时，可在室温下深度固化1~3天。2CN107932349A说明书1/5页一种磁流变弹性体砂轮及其制备方法技术领域[0001]本发明属于砂轮领域，具体涉及一种磁流变弹性体砂轮及其制备方法。背景技术[0002]随着机械及光电产品向小型化、轻便化的发展，微小非球面、微小模具等超精密零件成为了高科技产品的关键核心零部件，这类零件有以下特点：1）形状复杂、尺寸小，大多为硬脆材料；2）对加工精度及尺寸稳定性要求高，表面质量要求纳米级或者亚纳米级；3）不存在表面或者亚表面损伤。这些都对超精密