CN104295609B - 一种均苯型pi复合保持架的加工方法 - Google Patents
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Abstract
一种均苯型PI复合保持架的加工方法，本发明通过在均苯型PI复合保持架管坯进行回火处理，以消除均苯型PI复合保持架管坯内部的应力，然后对粗加工后的均苯型PI复合保持架管坯进行时效处理，以消除粗加工过程中的应力集中现象，进而得到的均苯型PI复合材料保持架的抗拉强度较处理前提升10%以上，成品加工率提升到90%以上，本发明得到的均苯型PI复合材料保持架具有耐高温、抗拉强度高、高温强度保持率高、质轻、耐磨、自润滑等特性，可以应用于高温高速轴承保持架领域。
Description
【技术领域】
本发明涉及高分子复合材料技术领域，尤其涉及一种保持架的加工方法，具体涉及一种均苯型PI复合保持架的加工方法。
【背景技术】
已知的，PI具有强度高、耐磨、自润滑等优点，被广泛用作轴承保持架材料，此外，PI具有密度小、质轻的特点，使其在高速轴承领域具有潜在的应用背景，但目前广泛应用的主要为醚酐型PI，其玻璃化转变温度不超过260℃，在260℃时其强度保持率不高于30％，耐热性相对不足限制了其在高温高速轴承领域的应用。
其中均苯型PI不溶不熔，玻璃化转变温度不小于380℃，在260℃时强度保持率大于60％，且兼有抗拉强度高、耐磨、自润滑等优点，但因其分子链刚性较强，硬度较大，质脆，加之，均苯型PI复合材料保持架管坯热压成型过程中内部存在大量热应力等，上述原因使得均苯型PI复合材料保持架加工难度大，成品率低于30％等。
【发明内容】
为克服背景技术中存在的不足，本发明提供了一种均苯型PI复合保持架的加工方法，本发明通过对均苯型PI复合保持架管坯进行回火处理和时效处理，以消除均苯型PI复合保持架管坯内部的应力和粗加工过程中的应力集中现象，进而得到的均苯型PI复合材料保持架的抗拉强度较处理前提升10％以上，成品加工率提升到90％以上。
为实现如上所述的发明目的，本发明采用如下所述的技术方案：
一种均苯型PI复合保持架的加工方法，所述方法包括如下步骤：
第一步、制备均苯型PI复合保持架管坯；
第二步、接上步，对均苯型PI复合保持架管坯进行回火处理，以消除其内部应力；
第三步、接上步，对回火后的均苯型PI复合保持架管坯进行粗加工；
第四步、接上步，对粗加工后的均苯型PI复合保持架管坯进行时效处理，以消除粗加工过程中的应力集中；
第五步、接上步，对时效后的均苯型PI复合保持架管坯进行钻兜孔；
第六步、接上步，对均苯型PI复合保持架管坯进行精加工，进而获得均苯型PI复合材料保持架。
所述的均苯型PI复合保持架的加工方法，所述第二步中对均苯型PI复合保持架管坯进行回火处理在温控箱中进行，回火温度和保温时间视最高使用温度工况和均苯型PI复合保持架管坯的壁厚而定，温控箱温度缓慢升至最高使用温度10～30℃以上，保温后缓慢降温至室温，保温时间按80～100分钟/mm计算。
所述的均苯型PI复合保持架的加工方法，所述第三步中的粗加工采用普通车床或数控车床对均苯型PI复合保持架管坯的内径、外径和两端面进行粗车，各部位均留0.1～0.3mm精加工余量。
所述的均苯型PI复合保持架的加工方法，所述第四步中的时效处理为：将粗加工后的均苯型PI复合保持架管坯加热到30℃，然后在1h内将粗加工后的均苯型PI复合保持架管坯加热到150℃后进行保温，保温时间视粗加工后的均苯型PI复合保持架管坯的壁厚而定，保温时间按6分钟/mm计算，然后在2h内将粗加工后的均苯型PI复合保持架管坯的温度降到30℃。
所述的均苯型PI复合保持架的加工方法，所述第六步中的精加工采用普通车床或数控车床对均苯型PI复合保持架管坯的内径、外径和两端面进行精车。
采用如上所述的技术方案，本发明具有如下所述的优越性：
本发明所述的一种均苯型PI复合保持架的加工方法，本发明通过在均苯型PI复合保持架管坯进行回火处理，以消除均苯型PI复合保持架管坯内部的应力，然后对粗加工后的均苯型PI复合保持架管坯进行时效处理，以消除粗加工过程中的应力集中现象，进而得到的均苯型PI复合材料保持架的抗拉强度较处理前提升10％以上，成品加工率提升到90％以上，本发明得到的均苯型PI复合材料保持架具有耐高温、抗拉强度高、高温强度保持率高、质轻、耐磨、自润滑等特性，可以应用于高温高速轴承保持架领域。
【附图说明】
图1为本发明对粗加工后的均苯型PI复合保持架管坯进行时效处理的工艺步骤；
图2为本发明将均苯型PI复合材料保持架管坯置于温控箱中进行回火处理的工艺步骤；
图3为本发明将粗加工得到的均苯型PI复合材料保持架管坯置于温控箱中进行时效处理的具体工艺步骤。
【具体实施方式】
通过下面的实施例可以更详细的解释本发明，本发明并不局限于下面的实施例；
本发明所述的一种均苯型PI复合保持架的加工方法，所述方法包括如下步骤：
第一步、制备均苯型PI复合保持架管坯；
第二步、接上步，对均苯型PI复合保持架管坯进行回火处理，以消除其内部应力，所述对均苯型PI复合保持架管坯进行回火处理在温控箱中进行，回火温度和保温时间视最高使用温度工况和均苯型PI复合保持架管坯的壁厚而定，温控箱温度缓慢升至最高使用温度10～30℃以上，保温后缓慢降温至室温，保温时间按80～100分钟/mm计算；
第三步、接上步，对回火后的均苯型PI复合保持架管坯进行粗加工，所述的粗加工采用普通车床或数控车床对均苯型PI复合保持架管坯的内径、外径和两端面进行粗车，各部位均留0.1～0.3mm精加工余量；
第四步、接上步，对粗加工后的均苯型PI复合保持架管坯进行时效处理，以消除粗加工过程中的应力集中，所述的时效处理为：将粗加工后的均苯型PI复合保持架管坯加热到30℃，然后在1h内将粗加工后的均苯型PI复合保持架管坯加热到150℃后进行保温，保温时间视粗加工后的均苯型PI复合保持架管坯的壁厚而定，保温时间按6分钟/mm计算，然后在2h内将粗加工后的均苯型PI复合保持架管坯的温度降到30℃；
第五步、接上步，对时效后的均苯型PI复合保持架管坯进行钻兜孔；
第六步、接上步，对均苯型PI复合保持架管坯进行精加工，所述的精加工采用普通车床或数控车床对均苯型PI复合保持架管坯的内径、外径和两端面进行精车，进而获得均苯型PI复合材料保持架。
本发明中所述的均苯型PI复合保持架管坯在进行粗加工前，首先对均苯型PI复合材料保持架管坯进行回火处理，最大限度的消除均苯型PI复合材料保持架管坯在热压成型过程中累积的内应力，然后对经过回火处理的均苯型PI复合材料保持架管坯进行粗加工，即粗车均苯型PI复合材料保持架管坯的内、外径以及两端面；对经过粗加工的均苯型PI复合材料保持架管坯进行时效处理，进而消除粗车过程中的应力集中现象，增强尺寸稳定性；然后钻兜孔、精车内径、精车外径和长度得到均苯型PI复合材料保持架。
本发明的具体实施例如下：
设定某一均苯型PI复合材料保持架管坯具有外径D＝88.0mm、内径d＝74.0mm，设定由该均苯型PI复合材料保持架管坯加工的保持架最高使用温度为260℃，成品保持架的内、外径及高度分别为和
首先，将均苯型PI复合材料保持架管坯置于温控箱中进行回火处理，以消除内部应力，其中温控箱温度缓慢升至280℃，保温12小时后缓慢降温至室温，按如下回火工艺处理均苯型PI复合材料保持架管坯：
其次，对经过回火处理的均苯型PI复合材料保持架管坯进行粗加工，粗车内、外径以及两端面，使得均苯型PI复合材料保持架管坯内、外径及长度分别为和
进一步，将粗加工得到的均苯型PI复合材料保持架管坯置于温控箱中进行时效处理，以消除车削加工过程中的应力集中现象，时效工艺处理均苯型PI复合材料保持架管坯：
进一步，对时效工艺处理得到的均苯型PI复合材料保持架管坯进行钻兜孔；
最后，对均苯型PI复合材料保持架管坯进行精加工，即精车内、外径和长度到和得到均苯型PI复合材料保持架。
通过本发明的实施可以起到如下效果：
1、本发明降低了均苯型PI复合材料保持架管坯的内应力，使得其抗拉强度提升10％以上，成品加工率提升3倍，材料利用率大幅提升；
2、本发明得到的均苯型PI复合材料保持架具有耐高温、抗拉强度高、高温强度保持率高、质轻、耐磨、自润滑等特性，可以应用于高温高速轴承保持架领域。
本发明未详述部分为现有技术。
为了公开本发明的目的而在本文中选用的实施例，当前认为是适宜的，但是，应了解的是，本发明旨在包括一切属于本构思和发明范围内的实施例的所有变化和改进。
Claims (3)
1.一种均苯型PI复合保持架的加工方法，其特征是：所述方法包括如下步骤：
第一步、制备均苯型PI复合保持架管坯；
第二步、接上步，对均苯型PI复合保持架管坯进行回火处理，以消除其内部应力，所述对均苯型PI复合保持架管坯进行回火处理在温控箱中进行，回火温度和保温时间视最高使用温度工况和均苯型PI复合保持架管坯的壁厚而定，温控箱温度缓慢升至最高使用温度10～30℃以上，保温后缓慢降温至室温，保温时间按80～100分钟/mm计算；
第三步、接上步，对回火后的均苯型PI复合保持架管坯进行粗加工；
第四步、接上步，对粗加工后的均苯型PI复合保持架管坯进行时效处理，以消除粗加工过程中的应力集中，所述的时效处理为：将粗加工后的均苯型PI复合保持架管坯加热到30℃，然后在1h内将粗加工后的均苯型PI复合保持架管坯加热到150℃后进行保温，保温时间视粗加工后的均苯型PI复合保持架管坯的壁厚而定，保温时间按6分钟/mm计算，然后在2h内将粗加工后的均苯型PI复合保持架管坯的温度降到30℃；
第五步、接上步，对时效后的均苯型PI复合保持架管坯进行钻兜孔；
第六步、接上步，对均苯型PI复合保持架管坯进行精加工，进而获得均苯型PI复合材料保持架。
2.根据权利要求1所述的均苯型PI复合保持架的加工方法，其特征是：所述第三步中的粗加工采用普通车床或数控车床对均苯型PI复合保持架管坯的内径、外径和两端面进行粗车，各部位均留0.1～0.3mm精加工余量。
3.根据权利要求1所述的均苯型PI复合保持架的加工方法，其特征是：所述第六步中的精加工采用普通车床或数控车床对均苯型PI复合保持架管坯的内径、外径和两端面进行精车。
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