磨具毕业论文.doc

2012届毕业生毕业论文题 目: 单组分胶黏剂在百叶轮中的应用 院系名称： 材料学院 专业班级： 学生姓名： 学 号： 指导教师： 教师职称： 2012年5月20日iii摘 要本文首先介绍了百叶轮的概念、基本要素、产品的优缺点及其应用领域，并分析了百叶轮行业国内低价恶性竞争的现状，还有百叶轮现阶段生产中主要存在的问题，并提出了使用单组份胶黏剂的优点，通过对比正常生产使用的多组分胶黏剂的使用方法，优缺点，得出单组份胶黏剂的可行性。其次，通过实验，讲述了百叶轮的主要生产流程，主要生产设备，以及生产中所要遵循的标准，还有生产中出现的某些问题如何解决等。再其次对产品进行质量检验，先检验其外观是否符合标准，然后对其性能进行测定，如回转强度、磨削比，通过这两项的测定，对比，分析出使用a胶单组份胶黏剂、b胶单组份胶黏剂所作出的产品与正常生产的产品性能的差距。最后通过讨论得出结论。关键词：单组分 胶黏剂 百叶轮 可行性topic: one-component adhesive in the impeller of application abstractsummary this first describes has venetian round of concept, and basic elements, and products of advantages and disadvantages and application area, and analysis has venetian round industry domestic low price malignant competition of status, also has venetian round at this stage production in the main exists of problem, and made has using single group copies rubber sticky agent of advantages, by comparison normal production using of more components rubber sticky agent of using method, advantages and disadvantages, came single group copies rubber sticky agent of feasibility. second, by experiments about venetian rounds of the main production processes, the main production equipment, as well as the criteria to be followed in the production, such as how to solve some problems in the production. besides product quality inspection, test their appearance conforms to the standard and on the measurement of their performance, such as strength, rotary grinding ratio, through the determination of the two, comparing and analysis using a plastic one-component adhesive, b plastic single-component adhesive product made by gap with the normal production of product performance. final adoption of the discussion concluded. keywords: one-component adhesive the impeller feasibility目 次 1 引言12 胶黏剂分析 3 2.1 正常生产所使用的胶黏剂3 2.2 a胶单组份胶黏剂 3 2.3 b胶单组份胶黏剂 43 实验过程 53.1原料准备 53.2生产准备 63.3裁切 73.4分条 83.5切片 83.6切片组装103.7产品进炉固化133.8灌胶芯143.9产品性能与质量检测164 实验结果分析 21 4.1从回转强度测试上分析21 4.2从磨削比上分析21 4.3从磨削废品上分析215磨削过程中出现的问题分析 215.1飞片现象 215.2断片现象 22结论 23致谢 24参考文献251 引言百叶轮（百页轮）是千叶轮的一种简化产品，称为强力弹性磨盘,是由塑料或纤维网盖粘和砂布页片而成。主要应用在工业生产中的打磨和抛光作业，也属于工业耗材的一种。叶轮基体由塑料、钢纸组成，页片多少不等，有36片、52片、72片等，呈扇形均匀分布。粒度36#-400#，其中以80#、320#最常见，分别应用于粗抛光和精抛光。百叶轮的使用时装配在电动/气动工具上使用，如角磨机，可用于造船、汽车、航空、机械、仪表、桥梁及建筑行业和家具的金属和非金属材料的各种型面除锈、除漆、除毛刺、打磨焊缝，可与钹形砂轮互换用，有弹性好、效率高、散热好、噪音低的优点 可代替树脂钹型砂轮，它具有较强的弹性、较高的抗拉抗弯强度，自锐性好、磨削率高、低噪音，适用于箱体内焊缝及冲压件飞边的打磨。主要应用于各种不锈钢及碳钢结构件的研磨与抛光处理。百叶轮相对于其他产品的优点有：切削力非常强，工作时，磨料和布基同时消耗，使磨削始终保持锋利，这样磨削时不易烧伤工件；更具特色之处在于，花叶轮具有弹性，能和各种复杂型面相吻合可加工多种多种形状复杂的工件，百叶轮种类繁多，粒度也多种加工多样，可根据需要以达到满意效果，并且百叶轮的抛光，高效、耐用，对设备的要求不是很高，可大大提高加工效率和降低加工成本，其使用寿命与同行业相比较短，一般为几分钟到十几分钟，且加工成本很低，属于大量消耗品，所以生产量极大。百叶轮质量的好坏很大程度上取决于纱布质量，百叶轮与纱布占据涂覆磨具行业很大的比例。据海关统计，今年上半年我国涂附磨具进出口继续增长。涂附磨具产品出口达到27,695.29吨，出口值达10191.06万美元，单价达3.68美元/kg，比去年同期分别增长16.40%、30.91%和12.47%。涂附磨具产品进口达到9355.21吨，进口值达11275.22万美元，单价达到12.05美元/kg，比去年同期分别增长8.74%、26.21%和16.07%。涂附磨具进口值大于出口值的局面没有改变，出口单价虽有一定增长，但进口产品单价仍为出口单价的3.27倍。 从上段数据可以看出一个问题，我国毫无疑问已经世界上涂附磨具第一制造大国，涂附磨具出口量是进口量的2.7倍，但出口值却没有进口值大，这个问题反映在我国涂附磨具不论从品种还是质量上都与国际先进水平有一定的距离，现在我国只是作为一个很大的加工工厂，在生产很低端的产品，这样产品利润附加值太低，这是屠夫行业所存在的问题，这就要求我们努力改进生产工艺，提高产品技术含量，从而提高产品的质量来提高产品的利润附加值。 我选择这个素材作为毕业论文是针对于百叶轮生产中的三个问题：第一，百叶轮现在生产中使用的胶黏剂是环氧胶e44与固化剂、各种填料的混合配制而得胶水。这种胶水配制工艺比较繁琐，配制好的胶水要求45分钟有效时间内内必须使用完，否则胶水就会流动性变差或者不能使用，不容易打胶；而且剩余的未用完的胶水进行清洗时很难清洗干净，这样工人们工作前清理胶水的时间占用工作时间过多，就会影响到工作效率；还有配置胶水所用到的原料有环氧胶e44，固化剂，各种填料，这就要求工厂配胶前要购买三种产品原料，这样原料的准备要求公司调出更多的人力，同样会降低公司的生产效率。第二，这种多组分胶黏剂的使用环境也有很严格的要求，其最佳使用温度为2030，因为在这个温度这种胶黏剂的流动性最好，超出此温度，要求采取加温和降温措施来改善其流动性，当最低温度低于15时，早上5点要开保温房加温，保温房设置温度为32，流水线上的保温桶设置温度为40，整个使用过程不能超过40；当最高温度高于30时，早上5点开保温房降温，保温房温度设置为25，整个过程使用温度不能低于25。生产中要求这样严格的生产环境，如果工作人员稍有操作不当容易造成产品问题。第三，现在所使用的胶水在产品质量检验中会出现一定程度的飞片现象，这种飞片产品属于次品，在使用过程中会对使用人员人身安全造成一定的危险，分析其飞片原因，发现产品在回转实验中灌胶水侧的胶水与胶圈会有一定的分离，所以说，这种胶水使胶圈与砂片粘结并不牢固，有待于对百叶轮粘结剂的性能进行改进。百叶轮的生产是一种工业消耗品，其需求量极大，但国内现阶段生产的工艺流程还多数是人工劳动型，生产效率低，产品质量也不能很好地保证，尤其是胶黏剂性能的好坏直接影响着产品质量的好坏，胶黏剂的使用方便性也决定着生产工艺流程的复杂程度，所以这里提出使用单组份胶黏剂，通过实验验证其可行性，希望单组份胶黏剂在百叶轮中的应用可以在质量上对产品有一定的提高，在工艺流程上可以简化其生产工艺流程，从而提高其生产效率。百叶轮最主要的技术含量就在于胶黏剂的配制，其它的工艺工程都差不多，只要生产过程恰当，一般生产工艺不会对质量产生很大影响，产品的质量主要却决于胶黏剂的粘结性能，现在大多数公司使用的多组分胶黏剂能满足产品质量的需要，但上段论述中发现，生产中会有很多费人费力的缺点，所以有待于对胶黏剂的性能进行改进。现在我所实验的单组份胶黏剂应用于百叶轮中相比于正在使用的胶黏剂有很多的优点：首先其成分为单组份，它是直接从胶黏剂公司购买所得，不需要调制就可以直接使用，省去了调制胶黏剂所用的人力；其次，它的购买成本与多组分胶黏剂相比也有一定程度的降低，这样可以给公司带来更多的利润；还有，这种单组份胶黏剂在生产中可以使用时间长一点，不会像多组分胶黏剂一样，45分钟内未使用完就会硬化掉，使用环境也没有那么苛刻；上述的都是单组份胶黏剂的优点，但其应用于百叶轮的生产，产品的质量会有怎么样的变化，会不会出现同样的飞片问题，这就有待于我下面的实验进行分析论证。2 胶黏剂分析2.1正常生产所使用的胶黏剂 组成：主剂（环氧胶e44）+固化剂+各种填料 表 1不同型号产品胶黏剂配方胶类52、72片砌片胶黏剂52片灌胶芯胶黏剂36片砌片胶黏剂濑胶胶黏剂材料名称环氧固化剂填料环氧固化剂填料环氧固化剂填料环氧固化剂二甲苯配比10.31110.15 0.310.30.3110.05 0.125其使用方法及优缺点：a、各单组份胶黏剂不能混合，必须用干净器具搅拌单组份胶黏剂。各组分胶黏剂用的勺子和桶不能调换使用。b、最佳使用温度在20 30流动性最好，超出此温度，要求采取降温或加温措施来改善其流动性。c、胶黏剂搅拌后要求45分钟有效时间内使用完，否侧流动性变差或不能使用。d、填料要求烘干后使用，手用力抓，松手即散。e、胶黏剂中的各种填料要求预先加到主剂中，充分搅拌，放置24小时。2.2 a胶单组份胶黏剂：型号jf-610粘合材料类型纤维类 品牌杰峰树脂胶的分类环氧树脂胶 热熔胶类型其他热熔胶剪切强度20（mpa） 有效物质99.3（） 工作温度50（） 保质期6（个月） 执行标准msds cassgs 弹性磨盘胶粘剂现有两大系列六个品种，jf-610系列为自动化生产涂胶和自动化插片使用，剪切强度可达到20mpa，也有较好的剥离强度，回转测速可达到内销及东南亚出口要求。2.2.1 特点：a、具有较好耐热性和热稳定性。b、中高温固化。c、良好的导热性。d、具有极高的粘接强度。e、具有较好的耐冲击性能。2.2.2 使用方法：a、冷库取出胶后，需在室温下放置23小时，与室温平衡后可使用（该胶在气温25度以下无需冷藏，常温下自生产之日起三个月之内用完）。b、保持粘接部件表面的清洁，不能有油污等杂质。c、标准固化温度为高于120/2-3小时。d、固化后应置于烘箱内自然降温，避免产生内应力。e、溢出的胶粘剂可用丙酮或乙醇清洗。2.3 b胶单组份胶黏剂：型号jf-338a，属于环氧树脂类胶，品牌卓峰树脂胶的分类环氧树脂胶 热熔胶类型其他热熔胶剪切强度20（mpa） 有效物质99.9（） 工作温度25（） 保质期6（个月） 执行标准msds。弹性磨盘胶粘剂现有两大系列六个品种，jf-338a系列为手工涂胶生产使用，也有较好的剥离强度，回转测速达到国外对弹性磨盘的要求。2.3.1 特点: a、具有较好耐热性和热稳定性。b、中高温固化。c、良好的导热性。d、具有极高的粘结强度。e、具有较好的耐冲击性能。2.3.2 使用方法：a、冷库取出胶后，需在室温下放置23小时，与室温平衡后可使用（该胶在气温25度以下无需冷藏，常温下自生产之日起三个月之内用完）。b、保持粘接部件表面的清洁，不能有油污等杂质。c、标准固化温度为120/2-3小时。d、固化后应置于烘箱内自然降温，避免产生内应力。e、溢出的胶粘剂可用丙酮或乙醇清洗。3 实验过程3.1、原料准备：单组份a胶、单组份b胶、52片三菱911砂布砂页轮。no准备裁切分条冲切裁分冲检验待处理砌片组装砌片组装检验验验返工濑胶灌胶芯包装成品检验入库返工 nono 图 1 生产工艺流程图3.2 生产准备：a、根据生产指令，领取所需纱布卷，转运到加工现场。b、试机：看机器运转是否正常。3.3 裁切：a、将纱布套在铁轴上，转动应灵活。 b、根据生产指令，计算出小砂布卷的宽度，并以此宽度调节刀距。c、合上电源开关，开动机器试刀，看刀压力是否一致，不一致可微调。d、把砂布头牵引至刀下，用手按住，开动机器进行试分，试分长度可达30cm，停机，测量分切后砂布宽度，看是否达到要求，须重新调整距离，再试分，直至达到要求为止。 e、试裁合格后，将砂布头绕在收卷装置上，进行裁切，裁切时要注意尺寸稳定性，如有变化，立即纠正。 图 2 百叶轮裁切机 图 3 裁切后的产品3.4 分条：a、根据产品分条宽窄规格要求，选取刀轴和刀套，固定在刀架上。b、将小纱布卷架在支架上，布头拉引至刀下，空出1015不切，按下气动按钮,开动机器，砂布在挤压的作用下切成小条，将小条绕在收卷装置上，注意分切过程中的加工质量，发现异常现象，及时纠正。 图 4 百叶轮分条机 图 5 分条后的产品3.5 切片a、根据砂页盘砂页规格要求，选择切片机。b、将单砂条叠齐穿入放料盘中，手动扳手抬起导料轮，将砂条穿过刀模，合上电源开关，按下二相启动开关，靠刀上下运动完成冲切，导料轮边冲切边送砂条。c、冲切完毕，清理现场。图 6百叶轮切片机 图 7 切片后的产品表2裁分冲工序检验检验项目检验方法质量要求抽样标准判定标准备注1尺寸用钢直尺或分度尺为0.02mm的游标卡尺测量见各产品砂布裁分冲标准尺寸及极限偏差表裁分检验随机抽样，4条有1条不合格则加倍抽样，如累计有2条以上不合格，则对该批改为全检，必要时停机查看原因。分条检验机随机抽样，10条有2条不合格则加倍抽样，如累计有4条以上不合格，则对该批改为全检，必要时停机查看原因。冲切检验机随机抽样，10片盘有2片不合格则加倍20片抽样，如累计不合格大于4片，则停机查明原因。2外观目测白边、毛、脱砂程度符合要求，对照质检样板同上若砂布外观质量与合格品外观一致，或者外观介于合格品与不合格品之间，则判定产品合格，否则判该产品不合格。3.6 砌片组装 图 8切片模具时间环境记录 时间：2012 3 19 天气：小雨 温度：1926 湿度：75983.6.1 涂胶：分两组，a胶、b胶各涂15个表 3砌片组装工序铁盖打胶胶量规定 粒度40 80100 600单个砂页盘胶量0.8 1.0g0.6 0.8g描述胶水要有厚度，胶位靠边 表 4 a胶、b胶涂胶量记录 单位g a胶b胶0.810.870.910.930.880.920.800.960.940.900.940.950.890.910.900.870.940.960.940.830.840.900.890.880.940.890.880.930.940.92 3.6.2 准备：将砌片模具（如图-5）放在台面上，在模具中心放一套带螺栓螺母的砌片底盖，再将砌片潘欣套在螺母外圆上。3.6.3梭片：一手将页片均匀地插入模具槽内，一手转动模具。梭完后，一手压压环，一手用带尖的锯片逆时针方向划拨砂页边，使砂页均匀排布，然后拿出盘芯。3.6.4 粘铁盖：将涂好的铁盖大口朝下，沿螺母外圆套下去，扣在排列均匀地页片上，放上砌片铁盖，拧紧蝶形螺母压在铁盖上。手拿蝶形螺母取出整套产品，整齐放置在进炉网盘上。 表 5 砌片组装检验检验项目检验方法质量要求抽样标准判定标准备注1粘结目测砂页盘纸（胶、铁、网盖和页片缝隙间应有胶水）在任三组中，每组随机抽取1人对其产品进行全验。对照质检样板，若产品质量与合格品一致，或介于合格品与不合格品之间，则判定该产品合格，否则判该产品不合格。2均匀度目测叶片分布间距无差距3外观目测工号清晰，粒度正确，上下端面平整，砂面根部5mm外不允许有胶水，纸（胶、铁、网）盖表面不允许有过多胶水。4同心度目测上下端盖内孔对应一致。5圆度目测产品外侧边缘轮廓应成圆形。3.6.5 砌片进炉烘干，固化参数暂定：130；2小时。出炉打开砌片蝶形螺母取出叶轮。3.6.6 砌片组装检验：砂页片应均匀分布、到位、胶水固化良好，不掉页，铁盖与砂页同中心。 3. 7 产品进炉固化:a、砂页盘粘结用的双组份胶黏剂，按配方搅拌后要经过高温烘烤或长时间放置才能固化，（单组份不会固化）。b、烘烤设备为电烘炉，起温过程需要时间。c、砂页盘摆放层数超出规定，里外固化不一致，不能保证产品质量；少了要求合盘，否则浪费资源。d、进炉时间是固定的，不能提前出炉，允许延迟出炉或砂页盘随炉冷却后出炉。e、进行固化 表 6网盘上的砂页盘按要求层数摆放砂页盘名称层数数量52片胶芯铁盖砂页盘3层170片网盘f、要求网盘整齐地摆放到进炉车上，否则进电炉时容易卡边。表 7进炉烘烤工艺参数砂页盘名称设定温度表显温度时间备注52片胶芯铁盖砂页盘130180分钟 图 9 固化后的半成品页轮3.8 灌胶芯 图 10打胶机3.8.1打胶机（如图4）打胶：将砂页盘朝上放在打胶机的装盘上，在页轮的内圆部位均匀打一圈胶水，再扣上胶芯。3.8.2气压计压平胶芯：在气压计机底座上放涂有胶水的砂页盘，脚踩开关，压平胶芯，溢出的胶液使页轮内圆半满，页片根被胶液渗透完全。表 8灌胶芯胶量规定 （单个砂页盘）粒度濑胶产品胶量范围(g)不濑胶产品胶量范围（g）4060 80100120 180240 6004 4.33.5 3.83.2 3.53 3.22.8 34.3 4.53.8 43.5 3.73.2 3.43 3.2表 9灌胶芯工序检验检验项目检验方法质量要求抽样标准判定标准备注1粘结目测涂胶要均匀适量，砂片根部必须有胶水。对照质检样板，若产品质量与合格品一致，或介于合格品与不合格品之间，则判定该产品合格，否则判该产品不合格。2外观目测胶芯要放正压紧，产品表面整洁。3.8.3低温固化：把打过胶产品整齐的摆放在木板上，将木板放进用于固化的铁架上，分层摆放，将产品常温放置两天后，固化即完成。 图 11百叶轮成品合格品 图 12 百叶轮成品不合格品3.9 产品性能与质量检测3.9.1 成品检验：成品检验：检查产品外观是否有缺陷，砂片要整齐均匀，胶芯要均匀够胶。3.9.2 废品分析： 表 10 花叶轮废品原因及防止方法序号废品种类产生原因防止方法1外观缺陷a)冲床刀具钝化，使页片有毛边、不齐整；b)砂布弯曲，使磨具不平整a)更换刀具，改进冲切工艺；b)选用平整砂布作为原料2胶片a)灌芯胶粘度太大、润湿能力太小；b)固化温度太低，胶的渗透性小；c)页片长短不一致，有的页片接触不到胶a)统一页片大小；b)合理调整胶的粘度；c)正确掌握固化温度3脱片、重片砌片时刮片不匀，操作不当a)加强对员工培训，提高素质；b)改善模具，提高生产质量4内孔有胶a)灌胶芯时灌胶量大；b)灌胶时过于靠近内孔规范操作，及时检测5 流胶a)灌芯胶粘度太小；b)固化温度太高；c)间隙太大a)合理调整粘度；b)正确掌握固化温度；c)装模紧密6胶芯起泡a)原料受潮；b)胶配制后，有气泡留在胶中a)及时检查原料，保持适宜环境；b)配胶后，适当放置一段时间7缺胶a)涂胶、灌胶不匀；b)灌胶量少规范灌胶量，提高灌胶质量备注：在整个工艺过程中，裁分冲、灌胶芯工序劳动量大，如裁分冲中的8吨冲床，设备简单落后，切片质量不高，对产品的质量影响较大，而且操作具有一定的危险性，应当在这些工序中提高自动化程度，规范注意事项。3.9.3 回转强度检测 表 11回转强度检测表名称最高工作转速直径（mm）最高转速（rmin）备注 砂页盘 65ms 1001151251501801863016200149041242010350最高工作转速大于50ms的页轮，按最高工作速度的1.5倍进行回转实验，达到最好转速时，维持30s不破裂、不脱片。产品规格：此次做的产品是52片胶芯铁盖砂页盘，砂页盘直径为100mm，其最高转速定为18630rmin。 实验参数设定： a胶、b胶各做8片做回转实验，最高转度为65ms，转速即设定为18630 rmin。持续时间为30s。实验结果：无飞片现象。 图 13实验所用回转强度机3.9.4磨削率测定：磨削比是指磨损单位体积或单位质量的砂轮所磨除的工件的体积或质量。它是表示砂轮使用经济性的一个重要的常用的指标。磨削比愈大，表示磨损单位体积或质量的砂轮可以磨除更多的金属，砂轮的使用愈经济。磨削比把砂轮的磨耗磨损与磨除的工件体积联系了起来，因此他评价砂轮的使用经济性就更加客观。a、实验准备：在一块钢板上用焊条焊上6条焊缝，要求焊缝厚度约0.5mm，不要有过于明显的凸起；分三组进行，分别是52片a胶页轮、52片b胶页轮、正常生产52片页轮，检查角磨机的性能是否良好。注意防护措施，如戴上眼睛或面部防护罩。b、实验工具：电动角磨机、秒表、电子秤或天平、工件、a胶b胶所做成的52片纸盖砂页盘、52片三菱911砂布砂页轮。c、实验条件：c1、干磨c2、打磨对象为相同面积，同一材质上的焊点。d、磨削方法：磨削时使页轮与被加工工件成30角，利用双手加一定压力，连续的打磨工件。e、磨削时间：10分钟f、测定方法：使用每批砂布做成52片纸盖砂页盘对焊点进行打磨。分别称量工件打磨前的重量w1（g）和打磨后的重量w2（g）及砂页盘打磨前的重量g1（g）和打磨后的重量g2（g）则磨削比（g）= (w1w2)(g1g2) (祥见砂布耐磨性试验记录和砂页盘制作记录)g、操作步骤：g1 先将电子秤调整归零，称量待测花叶轮质量w1和钢板 质量g1,将待测花叶轮安装在角磨机上开始磨削，并记下时间。在磨削过程中要用力均匀，磨削时间为5min。g2 取下花叶轮，称量磨削后两者的质量w2和g2，记录数据后称量下一片花叶轮的质量，记下时间后，开始磨削。g3 重复以上操作，记录各组数据并处理。h、数据处理：磨除金属量按式 h1 计算：g=g1-g2式中：g=金属磨除量gg1=磨削前钢板的质量gg2=磨削后钢板的质量g掉砂量按式h2计算：w=w1-w2式中：w=试样脱砂量gw1=磨削前试样的质量gw2=磨削后试样的质量g备注：计算实验数据保留到小数点后一位。试验时如出现飞片现象，要记录时间，不需记录质量；断片则按正常记录。 表 12磨削比磨削数据记录52片坚力士不濑胶产品的磨削比对比纱布型号粒度工件磨前（g）工件磨后（g）产品磨前（g）产品磨后（g）磨削比磨削时间磨削人磨削日期备注 正常生产页轮8080808080808080808080808080808080808519.28494.28628.08525.08499.88437.08423.88393.68341.08275.88308.88506.68478.28456.08434.28400.68370.28494.28458.08604.48499.88464.68410.88393.68341.08308.88247.68275.88478.28456.08435.28400.68370.28341.242.244.441.443.243.043.641.440.642.241.040.639.839.040.639.239.639.436.031.230.031.635.433.638.436.439.037.637.034.434.436.634.034.834.44.032.722.072.174.632.6210.067.5810.068.299.175.264.835.206.466.335.845036015145025555015165205305205285185205185255185202012-3-82012-3-82012-3-82012-3-82012-3-82012-3-82012-3-82012-3-82012-3-82012-3-82012-3-82012-