[发明专利]一种硅橡胶为基体的粘弹性磁性磨具及其制备方法

说明书

一种硅橡胶为基体的粘弹性磁性磨具及其制备方法，属于机械零件精密表面光整加工领域，可解决现有技术中磨具使用成本高、复杂形面工件难加工、以及加工结束后金属表层产生塑性变形、表面硬度增加、且具有残余压应力的问题，由基体、铁磁相、磨粒相和表面改性剂混合而成的复合磨削材料，呈半固体状，具有粘弹性、塑性、流动性和磁性。该粘弹性磁性磨具的基体是由107硅橡胶、化学剂、纳米二氧化硅、硅油和环烷油组成的呈半固体状的混合物。本发明制备的磁性磨具磨削能力强、自锐性好、温升小、加工无残余应力的新型磨具，可对内孔、表面、沟槽等复杂形面的表面进行精加工。

技术领域

本发明一种硅橡胶为基体的粘弹性磁性磨具及其制备方法，属于机械零件精密表面光整加工技术领域，具体涉及到一种硅橡胶为基体的粘弹性磁性磨具的各组分处理及制备方法，是一种磨削能力强、自锐性好、温升小、加工无残余应力的新型磨具，可对内孔、表面、沟槽等复杂形面的表面进行精加工。

背景技术

机械零件的加工过程中，总会在零件加工表面上留下不同程度的粗糙表面及各种表面缺陷。它们的产生和存在，不仅会影响零件本身的质量和使用性能，也会影响零件装配后的产品整机装配精度、使用性能和寿命。随着科学技术的进步和社会的发展，人们对各种极端尺寸、复杂形面工件的表面质量提出更高的要求。因此表面光整加工工艺成为机械产品加工的重要工序。

目前，在保证零件表面质量的诸多加工方法中，有些是着重于改善零件表面的几何特征，如降低表面粗糙度值和去除毛刺、划痕；有些是着重于改善零件表面的物理学性能，如提高表面硬度和改变应力状态；还有些加工方法，在改善表面几何特征和改善物理力学性能两个方面，都能同时获得很好的效果。当着重于降低表面粗糙度时，常采用光整磨削、研磨、超精研、抛光等传统的光整加工方法，采用这些加工工艺时，金属表层产生塑性变形，表面硬度增加，且具有残余压应力，使零件的耐磨性和疲劳强度提高。

发明内容

本发明针对现有技术中磨具使用成本高、复杂形面工件难加工、以及加工结束后金属表层产生塑性变形、表面硬度增加、且具有残余压应力的问题，提供一种硅橡胶为基体的粘弹性磁性磨具及其制备方法，本发明制备简单、具有粘弹性、塑性、流动性和磁性等特点。

本发明采用如下技术方案：

一种硅橡胶为基体的粘弹性磁性磨具，是由基体、铁磁相、磨粒相和表面改性剂混合而成的复合磨削材料，呈半固体状，具有粘弹性、塑性、流动性和磁性，其组分为：占磁性磨具总质量35%~55%的基体、占磁性磨具总质量20%~40%的铁磁相、占磁性磨具总质量10%~20%的磨粒相、占磁性磨具总质量3.5%~6%的表面改性剂。

所述基体是由107硅橡胶（α，ω－二羟基聚二甲基硅氧烷）、化学剂、纳米二氧化硅、硅油和环烷油组成的呈半固体状的混合物，其组分为：占基体总质量75%~85%的107硅橡胶、占基体总质量1.45%~4%的化学剂、占基体总质量4%~6%的纳米二氧化硅、占基体总质量4%~8%的硅油、占基体总质量4%~8%的环烷油。

所述化学剂由正硅酸乙酯和二丁基二月硅酸锡组成，其组分为：占基体总质量1%~2.5%的正硅酸乙酯、占基体总质量0.45%~1.5%的二丁基二月硅酸锡。

所述铁磁相为羰基铁粉，粒度范围为3μm~10μm。

所述磨粒相为碳化硅、碳化硼或金刚石等具有磨削性能的颗粒中的任意一种，粒度范围为300目~600目。

所述表面改性剂由硅烷偶联剂和润滑油组成，其组分为：占磁性磨具总质量0.5%~1%的硅烷偶联剂、占磁性磨具总质量3%~5%的润滑油。

一种硅橡胶为基体的粘弹性磁性磨具的制备方法，分两步进行：

第一步，基体的制备