專利名稱：雙金屬軸套零件材料的生產(chǎn)方法及其設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種雙金屬軸套零件材料的生產(chǎn)方法及其專用設(shè)備。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有鋼-銅合金雙金屬軸套，工業(yè)性的批量制坯工藝有兩種一種是在鋼管中澆鑄銅合金的整圓結(jié)構(gòu)軸套，零件的剛度和強(qiáng)度較好，不足的是生產(chǎn)工藝復(fù)雜，材料浪費(fèi)太大，制造成本高。
另一種是用燒結(jié)雙金屬板卷制的，有對(duì)接卷制和扣形搭接結(jié)構(gòu)的軸套，兩種卷制的軸套都有一條接縫。卷制的軸套坯，盡管比澆鑄制坯工藝有所改進(jìn)，但是，在制造雙金屬材料上所使用的生產(chǎn)設(shè)備還是較多、工藝流程長(zhǎng)、占地面積大、能耗大，再把它卷制成軸套坯時(shí)，對(duì)材料還必須經(jīng)過裁切、預(yù)彎曲、卷圓、整形等工序，這樣仍然費(fèi)料、費(fèi)工時(shí)、費(fèi)模具、增加了加工周期和產(chǎn)品生產(chǎn)成本，而且，冷軋制的銅合金從物理性能上，其相對(duì)密度為≤97％，不能作高性能零件使用，再加上它的卷制或扣形搭接處有接縫，這種軸套結(jié)構(gòu)，維持精度差上述問題，都影響軸套的機(jī)械性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種雙金屬軸套零件材料的生產(chǎn)方法及其設(shè)備，該方法能使軸套無縫，能提高軸套的機(jī)械技術(shù)性能，節(jié)省金屬材料特別是有色金屬材料、節(jié)省加工工序、節(jié)省材料的制造設(shè)備、節(jié)省軸套加工的工裝模具，該設(shè)備能有效配合該方法實(shí)現(xiàn)上述目的。
為此，本發(fā)明由以下步驟構(gòu)成(1)用無縫鋼管作金屬軸套的鋼襯背，先按所制金屬軸套的長(zhǎng)度和直徑選取并橫向切割無縫鋼管作金屬軸套的鋼襯背；(2)再把符合要求的鋼襯背內(nèi)壁進(jìn)行清潔處理；(3)在鋼襯背內(nèi)放入工藝性芯軸，在工藝性芯軸與鋼管內(nèi)壁的設(shè)計(jì)間隙中放入銅合金粉末，然后將其一起送進(jìn)有保護(hù)氣氛的燒結(jié)爐中進(jìn)行成形燒結(jié)，燒結(jié)溫度780～880℃，時(shí)間10～30分鐘，再從鋼襯背內(nèi)取出工藝性芯軸，制成鋼多孔銅合金雙金屬零件型管材；(4)把燒好的鋼多孔銅合金雙金屬零件型管材夾持在臥式擺輾機(jī)的彈簧夾頭上，起動(dòng)旋轉(zhuǎn)彈簧夾頭，將管材向擺輾機(jī)上擺動(dòng)的倒錐體模棒進(jìn)給，由油缸柱塞驅(qū)使夾頭箱體垂直于機(jī)床軸線運(yùn)動(dòng)，使零件內(nèi)壁多孔銅合金層向機(jī)床軸線進(jìn)給，貼靠錐體模棒，以實(shí)現(xiàn)錐體模棒對(duì)燒結(jié)的多孔銅合金層徑向施壓擺輾致密，彈簧夾頭工作轉(zhuǎn)速200～300轉(zhuǎn)/分，工進(jìn)壓力為100～300兆帕；(5)將擺輾致密銅合金后的雙金屬軸套材料進(jìn)行第二次燒結(jié)，燒結(jié)溫度750～850℃，時(shí)間10～20分鐘，制成雙金屬軸套材料。
一種實(shí)施該方法所用的臥式擺輾機(jī)，由機(jī)體、夾頭箱體、滑動(dòng)桿、擺頭體和蝸輪所組成，擺頭軸上的模棒為倒錐體模棒，倒錐體模棒錐度為1.5°～2.5°，倒錐體模棒斜置，倒錐體模棒的軸線與機(jī)床軸線的夾角是2°～3°，機(jī)體橫置，機(jī)體一側(cè)設(shè)有擺頭趨動(dòng)裝置，機(jī)體另一側(cè)設(shè)有徑向給進(jìn)裝置。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是該方法能使軸套無縫，能提高軸套的機(jī)械技術(shù)性能，節(jié)省金屬材料特別是有色金屬材料、節(jié)省加工工序、節(jié)省材料的制造設(shè)備、節(jié)省軸套加工的工裝模具。該設(shè)備只需極少量的機(jī)加工就可成為裝機(jī)使用的軸套，能有效配合該方法實(shí)現(xiàn)上述目的。該方法制造雙金屬軸套零件材料的優(yōu)點(diǎn)還有(1)結(jié)構(gòu)為整圓，剛度好、維持精度好、便于自動(dòng)化裝配；(2)生產(chǎn)效率高、加工工序少、省去了使用傳統(tǒng)燒結(jié)雙金屬板、帶材的裁切、卷制所用的模具及工藝裝備，使用設(shè)備少、占地面積??；(3)材料利用率高，按要求的規(guī)格尺寸制作，鋼和銅合金的利用率接近百分之百，節(jié)材、節(jié)能、制造成本低。是一種把鋼-銅合金雙金屬軸套材料型材化，標(biāo)準(zhǔn)化，高效利用金屬資源的新材料品種。


圖1為本發(fā)明的臥式擺輾機(jī)結(jié)構(gòu)示意2為圖1的左視結(jié)構(gòu)示意3為本發(fā)明的雙金屬軸套材料徑向擺動(dòng)輾壓示意4為本發(fā)明的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)示意圖具體實(shí)施方案用無縫鋼管作金屬軸套的鋼襯背，先按所制金屬軸套的長(zhǎng)度和直徑選取并橫向切割無縫鋼管作金屬軸套的鋼襯背。再把符合要求的鋼襯背內(nèi)壁進(jìn)行清潔處理，所述的清潔處理中所使用的清洗液為堿液。將無環(huán)境污染的堿液，堿液濃度為3％～6％，置入超產(chǎn)波清洗機(jī)中，再置入待清洗的鋼襯背清洗即可。而后在鋼襯背內(nèi)放入工藝性芯軸，在工藝性芯軸與鋼管內(nèi)壁的設(shè)計(jì)間隙中放入銅合金粉末，然后將其一起送進(jìn)有保護(hù)氣氛(保護(hù)氣氛的組成是氮?dú)?0％、氫氣70％)的燒結(jié)爐中進(jìn)行成形燒結(jié)，燒結(jié)溫度780～880℃，時(shí)間10～30分鐘，再從鋼襯背內(nèi)取出工藝性芯軸，制成鋼-多孔銅合金雙金屬零件型管材。把燒好的鋼-多孔銅合金雙金屬零件型管材夾持在臥式擺輾機(jī)的彈簧夾頭上，起動(dòng)旋轉(zhuǎn)彈簧夾頭，將管材向擺輾機(jī)上擺動(dòng)的倒錐體模棒進(jìn)給，由油缸柱塞驅(qū)使夾頭箱體垂直于機(jī)床軸線運(yùn)動(dòng)，使零件內(nèi)壁多孔銅合金層向機(jī)床軸線進(jìn)給，貼靠錐體模棒，以實(shí)現(xiàn)錐體模棒對(duì)燒結(jié)的多孔銅合金層徑向施壓擺輾致密，彈簧夾頭工作轉(zhuǎn)速200～300轉(zhuǎn)/分，工進(jìn)壓力為100～300兆帕。將擺輾致密銅合金后的雙金屬軸套材料進(jìn)行第二次燒結(jié)，燒結(jié)溫度750～850℃，時(shí)間10～20分鐘，制成雙金屬軸套材料。
如圖1和圖2所示，一種實(shí)施該方法所用的專用設(shè)備-臥式擺輾機(jī)，由機(jī)體21、夾頭箱體4、滑動(dòng)桿3、擺頭體9和蝸輪12所組成。擺頭軸8上的模棒為倒錐體模棒7，倒錐體模棒錐度為1.5°～2.5°，倒錐體模棒斜置，倒錐體模棒的軸線與機(jī)床軸線的夾角是2°～3°，機(jī)體橫置，機(jī)體一側(cè)設(shè)有擺頭趨動(dòng)裝置，機(jī)體另一側(cè)設(shè)有徑向給進(jìn)裝置。
所述的擺頭趨動(dòng)裝置的擺頭體與機(jī)體固定，擺頭軸的一端固定倒錐體模棒并與擺頭體軸接，擺頭軸的另一端通過止推軸承13軸接在偏心套11上，偏心套通過軸承10與擺頭體軸接，偏心套外側(cè)邊固接鍋輪一側(cè)面，鍋桿19一端齒接鍋輪，鍋桿另一端與電機(jī)輸出輪相連。機(jī)體上端還設(shè)有框架緊固拉桿2，用于加固機(jī)體。
所述的徑向給進(jìn)裝置的滑動(dòng)桿與滑道支承板1滑配并位于夾頭箱體4的工作臺(tái)上，滑動(dòng)桿前端固接彈簧夾頭座5后端，彈簧夾頭座側(cè)端連接油缸柱塞20，油缸柱塞受油缸內(nèi)液壓油(液壓油受控于操作臺(tái))控制前后橫向移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)彈簧夾頭的前后橫向徑給。而利用絲桿原理，位于操作滑臺(tái)上的小手輪15也可對(duì)彈簧夾頭的前后橫向徑給實(shí)現(xiàn)微調(diào)，為傳統(tǒng)技術(shù)，故不再累述。夾頭箱體下端固接在操作滑臺(tái)16上，操作滑臺(tái)位于光桿18和絲桿17上，大手輪14內(nèi)的齒輪與絲桿齒接，彈簧夾頭座內(nèi)設(shè)彈簧夾頭6，搖動(dòng)大手輪可帶動(dòng)操作滑臺(tái)沿光桿左右移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)彈簧夾頭的左右縱向徑給。
如圖3和圖4所示，當(dāng)彈簧夾頭內(nèi)夾持燒好的鋼-多孔銅合金雙金屬零件型管材23時(shí)，需對(duì)燒結(jié)在其內(nèi)壁上的多孔銅合金層24進(jìn)行擺碾至密，起動(dòng)旋轉(zhuǎn)彈簧夾頭，將管材向擺輾機(jī)上擺動(dòng)的倒錐體模棒進(jìn)給，由油缸柱塞驅(qū)使夾頭箱體垂直于機(jī)床軸線運(yùn)動(dòng)，使零件內(nèi)壁多孔銅合金層向機(jī)床軸線進(jìn)給，貼靠錐體模棒，以實(shí)現(xiàn)錐體模棒對(duì)燒結(jié)的多孔銅合金層徑向施壓擺輾致密，形成帶銅合金層22的雙金屬零件型管材。無縫鋼管通常選用低碳冷撥鋼管，鋼管內(nèi)表面的處理要求達(dá)到無油污的冶金潔凈度。銅合金粉末通常可以任意選擇，例如CuPb10Sn10，CuPb23Sn3，CuSn10，CuPb7Sn7Zn3等，銅合金粉末粉末裝在設(shè)計(jì)間隙中，其厚度一般在0.8～2.0毫米。產(chǎn)成品的銅合金層的厚度為0.25～0.5毫米。
權(quán)利要求
1.一種雙金屬軸套零件材料的生產(chǎn)方法，其特征在于該生產(chǎn)方法是由以下步驟構(gòu)成(1)用無縫鋼管作金屬軸套的鋼襯背，先按所制金屬軸套的長(zhǎng)度和直徑選取并橫向切割無縫鋼管作金屬軸套的鋼襯背；(2)再把符合要求的鋼襯背內(nèi)壁進(jìn)行清潔處理；(3)在鋼襯背內(nèi)放入工藝性芯軸，在工藝性芯軸與鋼管內(nèi)壁的設(shè)計(jì)間隙中放入銅合金粉末，然后將其一起送進(jìn)有保護(hù)氣氛的燒結(jié)爐中進(jìn)行成形燒結(jié)，燒結(jié)溫度780～880℃，時(shí)間10～30分鐘，再從鋼襯背內(nèi)取出工藝性芯軸，制成鋼多孔銅合金雙金屬零件型管材；(4)把燒好的鋼多孔銅合金雙金屬零件型管材夾持在臥式擺輾機(jī)的彈簧夾頭上，起動(dòng)旋轉(zhuǎn)彈簧夾頭，將管材向擺輾機(jī)上擺動(dòng)的倒錐體模棒進(jìn)給，由油缸柱塞驅(qū)使夾頭箱體垂直于機(jī)床軸線運(yùn)動(dòng)，使零件內(nèi)壁多孔銅合金層向機(jī)床軸線進(jìn)給，貼靠錐體模棒，以實(shí)現(xiàn)錐體模棒對(duì)燒結(jié)的多孔銅合金層徑向施壓擺輾致密，彈簧夾頭工作轉(zhuǎn)速200～300轉(zhuǎn)/分，工進(jìn)壓力為100～300兆帕；(5)將擺輾致密銅合金后的雙金屬軸套材料進(jìn)行第二次燒結(jié)，燒結(jié)溫度750～850℃，時(shí)間10～20分鐘，制成雙金屬軸套材料。
2.按權(quán)利要求1所述的一種雙金屬軸套零件材料的生產(chǎn)方法，其特征在于所述的清潔處理中所使用的清洗液為堿液。
3.一種實(shí)施該方法所用的臥式擺輾機(jī)，由機(jī)體、夾頭箱體、滑動(dòng)桿、擺頭體和蝸輪所組成，其特征在于擺頭軸上的模棒為倒錐體模棒，倒錐體模棒錐度為1.5°～2.5°，倒錐體模棒斜置，倒錐體模棒的軸線與機(jī)床軸線的夾角是2°～3°，機(jī)體橫置，機(jī)體一側(cè)設(shè)有擺頭趨動(dòng)裝置，機(jī)體另一側(cè)設(shè)有徑向給進(jìn)裝置。
4.按權(quán)利要求3所述的臥式擺輾機(jī)，其特征在于所述的擺頭趨動(dòng)裝置的擺頭體與機(jī)體固定，擺頭軸的一端固定倒錐體模棒并與擺頭體軸接，擺頭軸的另一端通過止推軸承軸接在偏心套上，偏心套通過軸承與擺頭體軸接，偏心套外側(cè)邊固接鍋輪一側(cè)面，鍋桿一端齒接鍋輪，鍋桿另一端與電機(jī)輸出輪相連。
5.按權(quán)利要求3所述的臥式擺輾機(jī)，其特征在于所述的徑向給進(jìn)裝置的滑動(dòng)桿與滑道支承板滑配，滑動(dòng)桿前端固接彈簧夾頭座后端，彈簧夾頭座側(cè)端連接油缸柱塞，夾頭箱體下端固接在操作滑臺(tái)上，操作滑臺(tái)位于光桿和絲桿上，大手輪內(nèi)的齒輪與絲桿齒接，彈簧夾頭座內(nèi)設(shè)彈簧夾頭。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種雙金屬軸套零件材料的生產(chǎn)方法及其設(shè)備，本發(fā)明用無縫鋼管作金屬軸套的鋼襯背，經(jīng)清潔處理后，在設(shè)計(jì)間隙中放入銅合金粉末，然后將其進(jìn)行成形燒結(jié)，把燒好的鋼多孔銅合金雙金屬零件型管材夾持在臥式擺輾機(jī)的彈簧夾頭上，用錐體模棒對(duì)燒結(jié)的多孔銅合金層徑向施壓擺輾致密，將擺輾致密銅合金后的雙金屬軸套材料進(jìn)行第二次燒結(jié)制成。實(shí)施該方法所用的臥式擺輾機(jī)，由機(jī)體、夾頭箱體、滑動(dòng)桿、擺頭體和蝸輪所組成，擺頭軸上的模棒為倒錐體模棒，倒錐體模棒錐度為1.5°～2.5°，倒錐體模棒斜置，倒錐體模棒的軸線與機(jī)床軸線的夾角是2°～3°，本發(fā)明能使軸套無縫，能提高軸套的機(jī)械技術(shù)性能，節(jié)省金屬材料、節(jié)省加工工序、節(jié)省材料的制造設(shè)備、節(jié)省軸套加工的工裝模具。
文檔編號(hào)B22F7/04GK1817513SQ20061005755
公開日2006年8月16日 申請(qǐng)日期2006年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月15日
發(fā)明者胡長(zhǎng)安 申請(qǐng)人:胡長(zhǎng)安