RU2375151C2

RU2375151C2 - Manufacturing method of plain bearing bush

Info

Publication number: RU2375151C2
Application number: RU2008103974/02A
Authority: RU
Inventors: Виктор Владимирович Вашковец (RU); Виктор Владимирович Вашковец
Priority date: 2008-02-01
Filing date: 2008-02-01
Publication date: 2009-12-10
Also published as: RU2008103974A

Abstract

FIELD: metallurgy.

SUBSTANCE: invention relates to powder metallurgy, particularly to method of manufacturing of friction bearing for application in different field of machinery. On steel basis of bearing bush it is applied layer of ceramic slurry containing powder charge and plasticiser. Simultaneously it is compacted ceramic slurry by means of deforming tool implemented from material with shape memory effect by means of its heating up to temperature of reverse martensite transformation, it is created on ceramic slurry macro-relief in the form of hollows and dried. Macro-relief is created by means of armour, put on smooth surface of deforming tool. Then it is implemented sintering with sintering of ceramic slurry to the basis it is applied antifriction material and mechanical operation.

EFFECT: ability of parametres variation of macro-relief without alteration of tool, reduction of manufacturing laboriousness of tool, up grading of products and productivity.

3 cl

Description

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам изготовления подшипников скольжения для применения в различных отраслях машиностроения.The invention relates to powder metallurgy, in particular to methods for the manufacture of plain bearings for use in various industries.

Известен способ изготовления подшипникового материала, включающий припекание на стальную основу пористого слоя бронзы и последующее заполнение пустот фторопластсодержащими антифрикционными материалами (Семенов А.П. Савинский Ю.Э. Металлофторопластовые подшипники. - М: Машиностроение, 1975 г. - с.68-73).A known method of manufacturing a bearing material, comprising baking a porous layer of bronze on a steel base and subsequent filling of voids with fluoropolymer-containing antifriction materials (Semenov A.P. Savinsky Y. Metallofluoroplastic bearings. - M: Mechanical Engineering, 1975 - p. 68-73) .

Недостатком способа является малый износный ресурс подшипника, ограниченный толщиной бронзового слоя, пропитанного фторопластовой композицией.The disadvantage of this method is the low wear life of the bearing, limited by the thickness of the bronze layer impregnated with the fluoroplastic composition.

В качестве ближайшего аналога выбран способ изготовления втулки подшипника скольжения, включающий нанесение порошкового слоя на основу в виде шликера, содержащего порошковую шихту и пластификатор, шликер уплотняют, создают на нем макрорельеф, в виде углублений, с помощью деформирующего инструмента, выполненного из материала с эффектом памяти формы, например никелида титана, с нагревом его до температуры обратного мартенситного превращения, осуществляют его спекание с припеканием к стальной основе, механическую обработку с последующим нанесением на него антифрикционного материала и окончательную механическую обработку (патент РФ №2310015, кл. С23С 24/08).As the closest analogue, a method of manufacturing a sliding bearing sleeve was selected, which includes applying a powder layer to the base in the form of a slip containing a powder mixture and a plasticizer, the slip is compacted, a macro relief is created on it, in the form of recesses, using a deforming tool made of a material with a memory effect forms, for example, titanium nickelide, with heating to the temperature of the reverse martensitic transformation, sintering by baking to a steel base, machining, followed by applying an antifriction material and final machining (RF patent №2310015, cl. S23S 24/08).

Недостатком способа является высокая трудоемкость изготовления инструмента с выпуклым макрорельефом. Причем изготовленный инструмент не позволяет в дальнейшем изменять параметры макрорельефа (площадь, шаг, глубину и др.).The disadvantage of this method is the high complexity of manufacturing a tool with a convex macrorelief. Moreover, the manufactured tool does not allow further changing the macrorelief parameters (area, pitch, depth, etc.).

Технической задачей, на решение которой направлено изобретение, является снижение трудоемкости изготовления инструмента, получение возможности изменения в широких пределах параметров макрорельефа без переделки инструмента и, за счет этого, расширение технологических возможностей способа, а также повышение качества и производительности технологического процесса изготовления подшипников скольжения.The technical problem to which the invention is directed is to reduce the complexity of manufacturing a tool, to obtain the possibility of wide variation of the macrorelief parameters without altering the tool and, due to this, expanding the technological capabilities of the method, as well as improving the quality and productivity of the manufacturing process of manufacturing sliding bearings.

Указанная техническая задача решается тем, что в предлагаемом способе изготовления подшипника скольжения, в котором наносят порошковый слой на стальную основу в виде шликера, содержащего порошковую шихту и пластификатор, шликер уплотняют и с помощью деформирующего инструмента, выполненнного из материала с эффектом памяти формы, например никелида титана, путем нагрева его до температуры обратного мартенситного превращения одновременно создают на шликере макрорельеф в виде углублений и сушат, затем осуществляют его спекание с припеканием к основе, механическую обработку с последующим нанесением на него антифрикционного материала и окончательную механическую обработку, согласно изобретению поверхность деформирующего инструмента выполняют гладкой, надевают на него оплетку в виде, например, металлической сетки, с помощью которой посредством инструмента осуществляют создание макрорельефа.The specified technical problem is solved in that in the proposed method of manufacturing a sliding bearing, in which a powder layer is applied to a steel base in the form of a slip containing a powder mixture and a plasticizer, the slip is compacted with a deforming tool made of a material with a shape memory effect, for example nickelide titanium, by heating it to the temperature of the reverse martensitic transformation, simultaneously create a macrorelief in the form of depressions on the slip and dry it, then sinter it with baked metal according to the invention, the surface of the deforming tool is made smooth, a braid is put on it in the form of, for example, a metal mesh, with which the macrorelief is created by means of the tool.

Предлагаемый способ позволяет значительно снизить трудоемкость изготовления инструмента, который выполняется гладким, а параметры макрорельефа задаются параметрами надетой на него оплетки, которые для одного инструмента могут варьироваться в широких пределах, что позволяет соответственно изменять служебные свойства подшипников применительно к конкретным условиям их эксплуатации. Все это расширяет технологические возможности способа, повышает качество и производительность технологического процесса изготовления подшипника скольжения.The proposed method can significantly reduce the complexity of manufacturing a tool that is smooth, and the macrorelief parameters are set by the parameters of the braid worn on it, which for one tool can vary within wide limits, which allows you to accordingly change the service properties of bearings in relation to specific operating conditions. All this extends the technological capabilities of the method, improves the quality and productivity of the technological process of manufacturing a sliding bearing.

Способ осуществляется следующим образом.The method is as follows.

Вначале из стальной трубы вытачивают заготовку. В смесителе готовят шликер путем смешивания порошкового материала с пластификатором (связующим), в качестве которого могут быть использованы вещества, широко используемые для шликерного литья в порошковой металлургии и керамическом производстве. Заготовку устанавливают в токарный станок и при вращении закладывают в нее необходимое количество вязкотекущего шликера. На инструмент, выполненный из материала, обладающего обратимым эффектом запоминания формы (содержащий 54-56% никеля, титан - остальное), имеющего гладкую наружную поверхность, одевают оплетку, выполненную в виде металлической сетки, а затем вводят внутрь заготовки, с нанесенным ровным слоем шликера. В случае если заготовка тонкостенная для предотвращения ее раздачи она может помещаться в обойму с внутренним диаметром, выполненным по переходной посадке к наружному диаметру заготовки. После этого всю сборку или только инструмент нагревают до температуры 150-200°С (температура обратного мартенситного превращения никелида титана). При нагреве до температуры обратного мартенситного превращения инструмент восстанавливает первоначально заданную при нагреве (400÷500°С) форму при изготовлении, т.е. увеличивается в диаметре на 10-15%, в результате чего создает большое радиальное давление на оплетку и соответственно на шликер. В результате этого одновременно осуществляется напрессовка порошка, создание макрорельефа посредством оплетки и сушка шликера. После охлаждения до комнатной температуры инструмент принимает первоначальную форму и размеры, приданные ему при изготовлении при нормальной температуре. После сборку разбирают, а заготовку с напрессованным порошковым слоем и созданным на нем макрорельефом подвергают спеканию известным способом, затем осуществляют его механическую обработку, наносят антифрикционный материал и производят окончательную механическую обработку. В качестве антифрикционного материала для узлов сухого трения используются полимерные композиции, а при трении со смазкой - расплавы мягких металлов на основе свинца. Окончательную механическую обработку антифрикционного материала осуществляют растачиванием или поверхностным пластическим деформированием, например дорнованием. В качестве оплетки может быть использована не только металлическая сетка, но и нанесенные методом намотки проволока, упругое волокно и т.п.First, a workpiece is machined from a steel pipe. In the mixer, a slip is prepared by mixing the powder material with a plasticizer (binder), which can be used substances widely used for slip casting in powder metallurgy and ceramic production. The workpiece is installed in a lathe and during rotation, the necessary amount of viscous flowing slip is laid in it. On a tool made of a material with a reversible shape memory effect (containing 54-56% nickel, titanium - the rest) having a smooth outer surface, a braid is made in the form of a metal mesh, and then introduced into the workpiece, with an even layer of slip . If the workpiece is thin-walled to prevent its distribution, it can be placed in a holder with an inner diameter made by transition landing to the outer diameter of the workpiece. After that, the entire assembly or only the tool is heated to a temperature of 150-200 ° C (temperature of the reverse martensitic transformation of titanium nickelide). When heated to the temperature of the reverse martensitic transformation, the tool restores the initial shape specified during heating (400 ÷ 500 ° С) during manufacturing, i.e. increases in diameter by 10-15%, resulting in a large radial pressure on the braid and, accordingly, on the slip. As a result of this, the powder is pressed together, the macrorelief is created by braiding and the slip is dried. After cooling to room temperature, the tool takes on its original shape and dimensions given to it during manufacture at normal temperature. After assembly, disassemble, and the workpiece with a pressed powder layer and a macrorelief created on it is subjected to sintering in a known manner, then it is machined, anti-friction material is applied and final machining is performed. Polymeric compositions are used as anti-friction material for dry friction units, and lead-based melts of soft metals are used for friction with lubricant. The final machining of the antifriction material is carried out by boring or surface plastic deformation, such as mandrels. As a braid, not only a metal mesh can be used, but also wire wound, elastic fiber, etc., applied by winding.

Таким образом, предлагаемое техническое решение расширяет технологические возможности известного способа, повышает качество и производительность технологического процесса изготовления подшипника скольжения.Thus, the proposed technical solution expands the technological capabilities of the known method, improves the quality and productivity of the technological process of manufacturing a sliding bearing.

Claims

1. A method of manufacturing a sleeve of a sliding bearing, including applying a powder layer to a steel base in the form of a slip containing a powder mixture and a plasticizer, simultaneous sealing of the slip using a deforming tool made of a material with a shape memory effect, by heating it to a temperature of reverse martensitic transformation, creating a macrorelief on the slip in the form of depressions, drying, sintering with baking the slip to the base, applying antifriction material and machining, distinguishing I that macrorelief to the slurry produced by means of a braid placed over the smooth surface of the deforming tool.

2. The method according to claim 1, characterized in that the deforming tool is made of titanium nickelide.

3. The method according to claim 1, characterized in that the braid is made in the form of a metal mesh.