本发明涉及金属磨削工具制品技术领域，具体是一种树脂砂轮角磨片的配方及其加工方法。
背景技术：
树脂砂轮角磨片因具有良好的强度、韧性、自锐性、高磨削去除量等特性，因此广泛用于铸造、船舶、道轨、汽车、建材等领域的修磨加工。近年来，伴随着我国高速铁路事业和造船行业的高速发展，对高效率和高精度树脂砂轮角磨片的需要量逐年递增，而目前国产角磨片的磨削效率普遍较低，磨削去除量小，崩边现象比较普遍，磨削手感差，被加工工件的表面精度不高。如何提高磨削效率，快速修磨道轨接口及焊缝，提高被加工工件的表面精度，成为树脂砂轮行业需要迫切突破的技术难题。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种树脂砂轮角磨片的配方及其加工方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种树脂砂轮角磨片的配方，包括三层依次复合的粗料层、粗料层和细料层，
粗料层的原料按重量份的组分为：SG磨料40-60份、AZ40锆刚玉20-40份、白刚玉20-40份、液体酚醛树脂3-6份、液体环氧树脂0.75-1.5份、325-400目的粉状酚醛树脂15-20份、400-600目的氟硼酸钾2-8份、600-800目的电解铜粉0.5-2份、600-800目的滑石粉0.5-2份；
细料层的原料按重量份的组分为：棕刚玉20-50份、白刚玉50-80份、液体酚醛树脂2.4-5份、液体环氧树脂0.6-1.25份、325-400目的粉状酚醛树脂16-22份、400-600目的氟硼酸钾2-4份、600-800目的滑石粉0.5-2份。
作为本发明进一步的方案：所述粗料层和细料层的原料中液体酚醛树脂的粘度为500-800mPa·s(25℃)。
作为本发明进一步的方案：所述粗料层和细料层的原料中液体环氧树脂的加入量，按液体酚醛树脂：液体环氧树脂=4:1保持不变。
作为本发明进一步的方案：所述粗料层的原料中SG磨料、AZ40锆刚玉、白刚玉三种磨料为24目-46目间的同一种粒度号，且三种磨料的总份数保持100份不变。
作为本发明进一步的方案：所述细料层的原料中棕刚玉、白刚玉两种磨料为60目-80目间的同一种粒度号，且两种磨料的总份数保持100份不变。
作为本发明进一步的方案：所述树脂砂轮角磨片的加工方法，其具体步骤如下：
（1）分别将所述粗料层和细料层各组分按重量份配比配料；
（2）将液体酚醛树脂与液体环氧树脂按4:1的比例混合搅拌均匀，制得环氧改性酚醛树脂混合液体；
（3）将粗料层配方中的粉状酚醛树脂、氟硼酸钾、电解铜粉、滑石粉放进预粉设备中混合均匀，制得粗料层预制粉；将所述细料层配方中的粉状酚醛树脂、氟硼酸钾、滑石粉放进预粉设备中混合均匀，制得细料层预制粉；
（4）将粗料层配方中SG磨料、AZ40锆刚玉、白刚玉放进双锅逆流混料锅上锅中混合均匀，然后加入步骤（2）制得的混合液体，并搅拌均匀，制得粗料层湿砂；将所述细料层配方中棕刚玉、白刚玉放进双锅逆流混料锅上锅中混合均匀，然后加入步骤（2）制得的混合液体，并搅拌均匀，制得细料层湿砂；
（5）将步骤（3）制得的粗料层预制粉加入双锅逆流混料锅下锅中，并与步骤（4）中制得的粗料层湿砂快速搅拌均匀，制得粗料层混合料；将步骤（3）制得的细料层预制粉加入双锅逆流混料锅下锅中，并与步骤（4）中制得的细料层湿砂快速搅拌均匀，制得细料层混合料；
（6）将步骤（5）制得的粗料层混合料放置于恒温恒湿条件下停放24小时以上，每隔12小时过14-22目筛网一次，得到均匀松散的粗料层成型料；将（5）制得的细料层混合料放置于恒温恒湿条件下停放24小时以上，每隔8小时过25-36目筛网一次，得到均匀松散的细料层成型料；
（7）采用平摊料压成钹形和二次压制的温压工艺成型；
（8）将成型好的角磨片半成品用铝垫板隔开，穿轴并弹簧加压硬化，最高硬化温度155-175摄氏度，最高温保温时间3-6小时，总硬化时间14-22小时，然后缓慢冷却至室温卸片即得到角磨片成品。
作为本发明进一步的方案：所述步骤（7）中的成型工艺为：首先将成型模具温度加热至60-80℃，并保持恒温；在模具钹形凹面模底板上沿模具芯棒依次放入孔环、商标、第一张8-14目60-190克玻璃纤维增强网片并压平；按角磨片设计投料量投细料层成型料并刮平；再放入第二张5-8目190-330克玻璃纤维增强网片并压平；按角磨片设计投料量投中间粗料层成型料并刮平；再放入第三张5-8目190-330克玻璃纤维增强网片并压平；按角磨片设计投料量投磨削面粗料层成型料并刮平；盖上钹形模具盖板；然后过60吨压机10MPa压力条件下保压2-3秒，预压成型，平形摊料的坯体被压成为钹形角磨片毛坯；整套模具经过180°翻转后再过80吨压机10MPa压力条件下保压3-4秒，压制成型，钹形角磨片毛坯经过二次压制成为上下层密度均匀一致的钹形角磨片半成品。
所述配方的优势：
（1）SG磨料具有硬度高，韧性好，锋利度强等优点，与普通刚玉磨料相比，SG具有磨耗比高，工件表面加工质量好，砂轮修整量少，磨削效率高。
（2）AZ40锆刚玉具有较高的韧性和硬度，磨削效率和耐用度大幅改善。
（3）白刚玉作为脆性磨料，具有很好的自锐性，可以有效减缓磨料颗粒与被磨削工件间的缓冲力，起到改善磨削舒适度和提升磨削效率的作用。
（4）液体环氧树脂的引入，可以改善酚醛树脂的高温强度，提高角磨片整体的粘结性能及耐热性。
（5）氟硼酸钾作为助熔和润滑材料加入，有效改善磨削手感的舒适性。
（6）电解铜粉具有改善角磨片导热、散热和润滑的效果，使磨削作业更省力。
（7）滑石粉具有较好的润滑性，改善磨削的舒适度。
（8）粗细双层配方，磨削时粗料层先与工件接触，起到主要磨削作用，满足大去除量的高效磨削需要，细料层作为辅助磨削层，达到提高工件表面精度的目的。
（9）粗细料层配方都只采用同一粒度号磨料，使得角磨片内部孔隙率提高，且气孔大小均匀分布，角磨片锋利度显著提高。
所述制作方法的优势为：
（1）预先把液体酚醛树脂和液体环氧树脂按4:1的比例配料并混合搅拌均匀，是为了混料时混合料状态更容易控制，减少料团的产生，增加混合料均匀性。
（2）预先把粉状酚醛树脂、氟硼酸钾、滑石粉等所有粉体材料放进预粉设备中混合均匀，使所有粉体能更均匀地被吸覆在湿砂的表面，改善混合料的均匀性。
（3）粗料层混合料放置于恒温恒湿条件下停放24小时以上，每隔12小时过14-22目筛网一次，可有效保障粗料层混合料状态达到松散均匀，堆积密度稳定的目的；细料层混合料放置于恒温恒湿条件下停放24小时以上，每8隔小时过25-36目筛网一次，可有效保障细料层混合料状态达到松散均匀，堆积密度稳定的目的。细料层混合料比粗料层混合料多过筛一次，是因细料比粗料更易粘连和结团。
（4）采用平摊料压成钹形和二次压制的温压工艺成型。平摊料成钹形工艺，因平形刮刀摊料比传统的钹形刮刀摊料更能保障角磨片里外组织均匀性，且平摊料刮刀更容易调节和控制，废品率更低；而平摊料工艺的前提是模具钹形凹面模底板上有预先压平的孔环、商标、第一张增强网片作为支撑和隔离，保障成型料不漏到商标面。二次压制的温压工艺成型，是因二次压制比传统的一次压制更能有效保障角磨片粗细料层组织的均匀性和密度一致性，磨削时角磨片不崩边不掉块。
（5）选择弹簧加压硬化，除可以有效控制角磨片的厚度外，还可补偿角磨片粗细料层的组织均匀性，提升角磨片整体密度一致性。
（6）选择最高硬化温度155-175度，最高温保温时间3-5小时，总硬化时间14-22小时的硬化工艺，是为保障角磨片高磨削效率的优选设计。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明所制得的角磨片磨削手感好，不崩边，磨削去除量大，磨削效率高，适应性强，可满足对道轨及焊缝的快速修磨加工，被加工工件表面精度高。
附图说明
图1为树脂砂轮角磨片的结构示意图。
图中：1、粗料层；2、粗料层；3、细料层；4、孔环；5、商标；6、第一张网片；7、第二张网片；8、第三张网片。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
请参阅图1，本发明实施例中，一种树脂砂轮角磨片的配方，包括三层依次复合的粗料层1、粗料层2和细料层3，
粗料层的原料按重量份的组分为：SG磨料40份、AZ40锆刚玉30份、白刚玉30份、液体酚醛树脂3份、液体环氧树脂0.75份、325目的粉状酚醛树脂15份、400目的氟硼酸钾2份、600目的电解铜粉2份、600目的滑石粉0.5份；
其中，粗料层的原料中液体酚醛树脂的粘度为500mPa·s(25℃)，所述SG磨料、AZ40锆刚玉、白刚玉三种磨料的粒度号均为24目，且三种磨料的总份数保持100份不变，所述液体环氧树脂的加入量，按液体酚醛树脂：液体环氧树脂=4:1保持不变；
细料层的原料按重量份的组分为：棕刚玉30份、白刚玉70份、液体酚醛树脂2.4份、液体环氧树脂0.6份、325目的粉状酚醛树脂16份、400目的氟硼酸钾2份、600目的滑石粉0.5份；
所述细料层的原料中液体酚醛树脂的粘度为500mPa·s(25℃)，棕刚玉、白刚玉两种磨料的粒度号均为60目，且两种磨料的总份数保持100份不变，所述液体环氧树脂的加入量按液体酚醛树脂：液体环氧树脂=4:1保持不变。
所述树脂砂轮角磨片的配方的加工方法，其具体步骤如下：
（1）分别将所述粗料层和细料层各组分按重量份配比配料；
（2）将液体酚醛树脂与液体环氧树脂按4:1的比例混合搅拌均匀，制得环氧改性酚醛树脂混合液体；
（3）将粗料层配方中的粉状酚醛树脂、氟硼酸钾、电解铜粉、滑石粉放进预粉设备中混合均匀，制得粗料层预制粉；将所述细料层配方中的粉状酚醛树脂、氟硼酸钾、滑石粉放进预粉设备中混合均匀，制得细料层预制粉；
（4）将粗料层配方中SG磨料、AZ40锆刚玉、白刚玉放进双锅逆流混料锅上锅中混合均匀，然后加入步骤（2）制得的混合液体，并搅拌均匀，制得粗料层湿砂；将所述细料层配方中棕刚玉、白刚玉放进双锅逆流混料锅上锅中混合均匀，然后加入步骤（2）制得的混合液体，并搅拌均匀，制得细料层湿砂；
（5）将步骤（3）制得的粗料层预制粉加入双锅逆流混料锅下锅中，并与步骤（4）中制得的粗料层湿砂快速搅拌均匀，制得粗料层混合料；将步骤（3）制得的细料层预制粉加入双锅逆流混料锅下锅中，并与步骤（4）中制得的细料层湿砂快速搅拌均匀，制得细料层混合料；
（6）将步骤（5）制得的粗料层混合料放置于恒温恒湿条件下停放24小时以上，每隔12小时过14目筛网一次，得到均匀松散的粗料层成型料；将（5）制得的细料层混合料放置于恒温恒湿条件下停放24小时以上，每隔8小时过25目筛网一次，得到均匀松散的细料层成型料；
（7）采用平摊料压成钹形和二次压制的温压工艺成型，成型工艺详解：首先将成型模具温度加热至60℃，并保持恒温；在模具钹形凹面模底板上沿模具芯棒依次放入孔环、商标、第一张8目190克玻璃纤维增强网片并压平；按角磨片设计投料量投细料层成型料并刮平；再放入第二张5目330克玻璃纤维增强网片并压平；按角磨片设计投料量投中间粗料层成型料并刮平；再放入第三张5目330克玻璃纤维增强网片并压平；按角磨片设计投料量投磨削面粗料层成型料并刮平；盖上钹形模具盖板；然后过60吨压机10MPa压力条件下保压2秒，预压成型，平形摊料的坯体被压成为钹形角磨片毛坯；整套模具经过180°翻转后再过80吨压机10MPa压力条件下保压3秒，压制成型，钹形角磨片毛坯经过二次压制成为上下层密度均匀一致的钹形角磨片半成品；
（8）将成型好的角磨片半成品用铝垫板隔开，穿轴并弹簧加压硬化，最高硬化温度175摄氏度，最高温保温时间3小时，总硬化时间14小时，然后缓慢冷却至室温卸片即得到角磨片成品。
实施例2
请参阅图1，本发明实施例中，一种树脂砂轮角磨片的配方，包括三层依次复合的粗料层1、粗料层2和细料层3，
粗料层的原料按重量份的组分为：SG磨料50份、AZ40锆刚玉25份、白刚玉25份、液体酚醛树脂4.8份、液体环氧树脂1.2份、325目的粉状酚醛树脂17.2份、500目的氟硼酸钾5份、800目的电解铜粉1份、800目的滑石粉1份；
其中，粗料层的原料中液体酚醛树脂的粘度为650mPa·s(25℃)，SG磨料、AZ40锆刚玉、白刚玉三种磨料的粒度号均为36目，且三种磨料的总份数保持100份不变，所述液体环氧树脂的加入量，按液体酚醛树脂：液体环氧树脂=4:1保持不变；
细料层的原料按重量份的组分为：棕刚玉35份、白刚玉65份、液体酚醛树脂3.6份、液体环氧树脂0.9份、325目的粉状酚醛树脂19.4份、500目的氟硼酸钾3份、800目的滑石粉1份；
所述细料层的原料中液体酚醛树脂的粘度为650mPa·s(25℃)，棕刚玉、白刚玉两种磨料的粒度号均为70目，且两种磨料的总份数保持100份不变，所述液体环氧树脂的加入量按液体酚醛树脂：液体环氧树脂=4:1保持不变。
所述树脂砂轮角磨片的配方的加工方法，其具体步骤如下：
（1）分别将所述粗料层和细料层各组分按重量份配比配料；
（2）将液体酚醛树脂与液体环氧树脂按4:1的比例混合搅拌均匀，制得环氧改性酚醛树脂混合液体；
（3）将粗料层配方中的粉状酚醛树脂、氟硼酸钾、电解铜粉、滑石粉放进预粉设备中混合均匀，制得粗料层预制粉；将所述细料层配方中的粉状酚醛树脂、氟硼酸钾、滑石粉放进预粉设备中混合均匀，制得细料层预制粉；
（4）将粗料层配方中SG磨料、AZ40锆刚玉、白刚玉放进双锅逆流混料锅上锅中混合均匀，然后加入步骤（2）制得的混合液体，并搅拌均匀，制得粗料层湿砂；将所述细料层配方中棕刚玉、白刚玉放进双锅逆流混料锅上锅中混合均匀，然后加入步骤（2）制得的混合液体，并搅拌均匀，制得细料层湿砂；
（5）将步骤（3）制得的粗料层预制粉加入双锅逆流混料锅下锅中，并与步骤（4）中制得的粗料层湿砂快速搅拌均匀，制得粗料层混合料；将步骤（3）制得的细料层预制粉加入双锅逆流混料锅下锅中，并与步骤（4）中制得的细料层湿砂快速搅拌均匀，制得细料层混合料；
（6）将步骤（5）制得的粗料层混合料放置于恒温恒湿条件下停放24小时以上，每隔12小时过16目筛网一次，得到均匀松散的粗料层成型料；将（5）制得的细料层混合料放置于恒温恒湿条件下停放24小时以上，每隔8小时过30目筛网一次，得到均匀松散的细料层成型料；
（7）采用平摊料压成钹形和二次压制的温压工艺成型，成型工艺详解：首先将成型模具温度加热至70℃，并保持恒温；在模具钹形凹面模底板上沿模具芯棒依次放入孔环、商标、第一张10目100克玻璃纤维增强网片并压平；按角磨片设计投料量投细料层成型料并刮平；再放入第二张6目190克玻璃纤维增强网片并压平；按角磨片设计投料量投中间粗料层成型料并刮平；再放入第三张6目190克玻璃纤维增强网片并压平；按角磨片设计投料量投磨削面粗料层成型料并刮平；盖上钹形模具盖板；然后过60吨压机10MPa压力条件下保压2.5秒，预压成型，平形摊料的坯体被压成为钹形角磨片毛坯；整套模具经过180°翻转后再过80吨压机10MPa压力条件下保压3.5秒，压制成型，钹形角磨片毛坯经过二次压制成为上下层密度均匀一致的钹形角磨片半成品；
（8）将成型好的角磨片半成品用铝垫板隔开，穿轴并弹簧加压硬化，最高硬化温度165摄氏度，最高温保温时间4.5小时，总硬化时间18.5小时，然后缓慢冷却至室温卸片即得到角磨片成品。
实施例3
请参阅图1，本发明实施例中，一种树脂砂轮角磨片的配方，包括三层依次复合的粗料层1、粗料层2和细料层3，
粗料层的原料按重量份的组分为：SG磨料60份、AZ40锆刚玉20份、白刚玉20份、液体酚醛树脂6份、液体环氧树脂1.5份、400目的粉状酚醛树脂20份、600目的氟硼酸钾8份、800目的电解铜粉0.5份、800目的滑石粉2份；
其中，粗料层的原料中液体酚醛树脂的粘度为800mPa·s(25℃)，SG磨料、AZ40锆刚玉、白刚玉三种磨料的粒度号均为46目，且三种磨料的总份数保持100份不变，所述液体环氧树脂的加入量，按液体酚醛树脂：液体环氧树脂=4:1保持不变；
细料层的原料按重量份的组分为：棕刚玉50份、白刚玉50份、液体酚醛树脂5份、液体环氧树脂1.25份、400目的粉状酚醛树脂22份、600目的氟硼酸钾4份、800目的滑石粉2份；
所述细料层的原料中液体酚醛树脂的粘度为800mPa·s(25℃)，棕刚玉、白刚玉两种磨料的粒度号均为80目，且两种磨料的总份数保持100份不变，所述液体环氧树脂的加入量按液体酚醛树脂：液体环氧树脂=4:1保持不变。
所述树脂砂轮角磨片的配方的加工方法，其具体步骤如下：
（1）分别将所述粗料层和细料层各组分按重量份配比配料；
（2）将液体酚醛树脂与液体环氧树脂按4:1的比例混合搅拌均匀，制得环氧改性酚醛树脂混合液体；
（3）将粗料层配方中的粉状酚醛树脂、氟硼酸钾、电解铜粉、滑石粉放进预粉设备中混合均匀，制得粗料层预制粉；将所述细料层配方中的粉状酚醛树脂、氟硼酸钾、滑石粉放进预粉设备中混合均匀，制得细料层预制粉；
（4）将粗料层配方中SG磨料、AZ40锆刚玉、白刚玉放进双锅逆流混料锅上锅中混合均匀，然后加入步骤（2）制得的混合液体，并搅拌均匀，制得粗料层湿砂；将所述细料层配方中棕刚玉、白刚玉放进双锅逆流混料锅上锅中混合均匀，然后加入步骤（2）制得的混合液体，并搅拌均匀，制得细料层湿砂；
（5）将步骤（3）制得的粗料层预制粉加入双锅逆流混料锅下锅中，并与步骤（4）中制得的粗料层湿砂快速搅拌均匀，制得粗料层混合料；将步骤（3）制得的细料层预制粉加入双锅逆流混料锅下锅中，并与步骤（4）中制得的细料层湿砂快速搅拌均匀，制得细料层混合料；
（6）将步骤（5）制得的粗料层混合料放置于恒温恒湿条件下停放24小时以上，每隔12小时过22目筛网一次，得到均匀松散的粗料层成型料；将（5）制得的细料层混合料放置于恒温恒湿条件下停放24小时以上，每隔8小时过36目筛网一次，得到均匀松散的细料层成型料；
（7）采用平摊料压成钹形和二次压制的温压工艺成型，成型工艺详解：首先将成型模具温度加热至80℃，并保持恒温；在模具钹形凹面模底板上沿模具芯棒依次放入孔环、商标、第一张14目60克玻璃纤维增强网片并压平；按角磨片设计投料量投细料层成型料并刮平；再放入第二张8目260克玻璃纤维增强网片并压平；按角磨片设计投料量投中间粗料层成型料并刮平；再放入第三张8目260克玻璃纤维增强网片并压平；按角磨片设计投料量投磨削面粗料层成型料并刮平；盖上钹形模具盖板；然后过60吨压机10MPa压力条件下保压3秒，预压成型，平形摊料的坯体被压成为钹形角磨片毛坯；整套模具经过180°翻转后再过80吨压机10MPa压力条件下保压4秒，压制成型，钹形角磨片毛坯经过二次压制成为上下层密度均匀一致的钹形角磨片半成品；
（8）将成型好的角磨片半成品用铝垫板隔开，穿轴并弹簧加压硬化，最高硬化温度155摄氏度，最高温保温时间6小时，总硬化时间22小时，然后缓慢冷却至室温卸片即得到角磨片成品。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。