CN1081300C - 弹性金属塑料推力轴承制造方法 - Google Patents
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Abstract
弹性金属塑料推力轴承制造方法，采用直径为0.35～0.45mm的金属丝绕制成外径为2.6～3.3mm的螺旋簧，再剪截成长度为25～45mm的螺旋簧段；将加工成的螺旋段均匀、无序地随机散入模具内，限位加压、制成金属丝垫毛坯；在金属丝垫毛坯上放置一层改性聚四氟乙烯树脂，然后加压至38～48Mpa、在此压力下保持1～2分钟，将压好的轴承毛坯放入炉中烧结，烧结温度为385～395℃，在此温度下保持60～90分钟，然后随炉自然降温、出炉。优点是产品质量高、应用安全可靠性强。
Description
本发明涉及一种弹性金属塑料推力轴承制造方法。
关于以螺旋金属丝加工的坯与一层塑料相复合而制成的具有弹性的自润滑推力轴承技术，在中国专利CN1015323B(专利号：90103367)中已公开了一种“弹性推力瓦的制造方法”技术方案。
上述方法的制造过程是：将直径0.4～0.6mm的锡青铜丝绕成外径4～6mm、长度300～600mmm螺旋簧，将螺旋簧放置到瓦模中，加压制成弹性垫坯料，其孔隙率为50～75％，在其上填充改性聚四氟乙烯粉，在压机上压制成型，压力为25～35MPa。然后将推力瓦置入烧结炉内，在氢气保护下进行烧结，烧结温度为350～380℃，恒温15～35分钟出炉。
这种制造方法有两个缺点：一是推力瓦的塑料层部分的密实度难以确保均匀。这种不均匀是由于对铜螺旋簧丝相关尺寸设计不合理造成的。塑料层的密度不均，使产品的内应力变大，抗疲劳强度降低，产品易发生疲劳破坏(产品表面出现裂纹)。二是推力瓦的塑料层部分达不到应有的强度，使产品的弹性、减震、吸震性能大大下降。此缺点是由于对产品的压制、烧结工艺过程设计不合理产生的。
本发明的目的是：在克服上述现有技术之不足，提供一种工艺更加合理、可保证产品质量及其使用时安全可靠性的弹性金属塑料推力轴承的制造方法。
本发明是这样实现的：弹性金属塑料推力轴承制造方法，其特征是：
(1)、采用直径为0.35～0.45mm的金属丝绕制成外径为2.6～3.3mm的螺旋簧，再剪截成长度为25～45mm的螺旋簧段，
(2)、将加工成的螺旋段均匀、无序地随机散入模具内，限位加压、制成金属丝垫毛坯，
(3)在金属丝垫毛坯上放置一层改性聚四氟乙烯树脂，然后加压至38～48Mpa、在此压力下保持1～2分钟，
(4)、将压好的轴承毛坯放入炉中烧结，烧结温度为385～395℃，在此温度下保持60～90分钟，然后随炉自然降温、出炉。
以上述基本方案在实现本发明时，也可采用如下工艺步骤：螺旋簧是将金属丝绕在直径为2.1～2.2mm的芯轴上而成的，然后将绕好的螺旋簧拉展开，使螺距达到2.5～3.5mm。使所制成的金属丝毛坯的孔隙率为78～84％。对压好的轴承毛坯烧结时，以50～60℃/小时的速度升温至烧结温度385/～395℃。
本发明具有如下优点：
1、确定合理的金属螺旋簧丝的尺寸。金属丝径0.35～0.45mm，螺旋簧外径2.8～3.3mm，螺旋簧段长度25～45mm，这几个参数相辅相成，是保证推力瓦塑料层密度均匀一致的重要参数，特别是又设计一个螺旋距为2.5～3.5mm的参数，让其与簧的外径尺寸大致相同，这就更保证了金属丝垫的加工质量。
2、确定合理的金属丝毛坯的孔隙率(它是指毛坯体积中空隙部分占有的百分比)。试验表明，这个孔隙率只有满足78～84％时，产品中塑料层同金属丝才有最佳的结合强度。
3、确定合理的压制力和烧结温度参数。压制力必须达到38～48MPa，并在此压力下保持1～2分钟，这是保证制品质量的前提。然后是烧结温度在385～395℃下保持白60～90分钟，这是决定制品质量的关键。实验表明，制品的压力小于38MPa后，机械强度开始变坏，但压力大于48MPa后也不可取。保压1～2分钟是为了使制品受力均匀、克服内应力的手段。烧结温度小于385℃，制品“塑化”不好，高于415℃时制品有“分解”发生；保温时间不足，会使制品的结晶度不足85％，从而使制品的强度不能满足要求。
下面结合实施例将本发明做进一步叙述：
1、把直径0.35～0.45mm的铜金属丝在直径为2.1～2.2mm的芯轴上绕成旋簧，并展拉螺旋簧使其外径为2.6～3.3mm，螺距为2.5～3.5mm，然后将簧剪截成长度为25～45mm的螺旋簧段。
2、将螺旋簧段均匀地放入预先制好的模腔内(无序、随机放置)， 簧段量根据制品的厚度确定，一般为1.8～2.5g/cm2。
3、开动压机，向模腔内的铜螺簧丝加压，使其成为螺旋簧垫毛坯，加压时用垫铁限位，使毛坯的孔隙率达到78～84％。
4、将预先备好的改性聚四氟乙烯树脂粉，均匀的撒到模腔内螺旋簧毛坯上，用刮板刮平。树脂粉的加入量视制品的厚度而定，一般为0.5～2g/cm2。
5、开动压机，向模腔缓缓加压至38～48MPa，并保持压力1～2分钟。
6、将压制好的制品小心地放入烧结炉，通入高纯氮气后，以每小时50～60℃速度升温，至385～395℃时，保持60～90分钟，然后随炉自然降温、出炉。
Claims (4)
1、弹性金属塑料推力轴承制造方法，其特征是：
(1)、采用直径为0.35～0.45mm的金属丝绕制成外径为2.6～3.3mm的螺旋簧，再剪截成长度为25～45mm的螺旋簧段；
(2)、将加工成的螺旋段均匀、无序地随机散入模具内，限位加压、制成金属丝垫毛坯；
(3)在金属丝垫毛坯上放置一层改性聚四氟乙烯树脂，然后加压至38～48MPa、在此压力下保持1～2分钟；
(4)、将压好的轴承毛坯放入炉中烧结，烧结温度为385～395℃，在此温度下保持60～90分钟，然后随炉自然降温、出炉。
2、根据权利要求1所述的轴承制造方法，其特征是：螺旋簧是将金属丝绕在直径为2.1～2.2mm的芯轴上而成的，然后将绕好的螺旋簧拉展开，使螺距达到2.5～3.5mm。
3、根据权利要求1或2所述的轴承制造方法，其特征是：所制成的金属丝毛坯的孔隙率为78～84％。
4、根据权利要求1或2所述的轴承制造方法，其特征是：对压好的轴承毛坯烧结时，以50～60℃/小时的速度升温至烧结温度385～395℃。
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