整体式金属基高分子复合自润滑轴承的制作方法_2

文档序号:9159185阅读:来源:国知局
033]在本实用新型中,所述钢板层(3)具有多个通孔(4)。请参阅图5,图5为本实用新型实施例提供的钢板层展开后通孔分布的结构示意图,其中,3为钢板层,4为通孔。在本实用新型中,所述多个通孔(4)优选为均匀规则排布,目的是便于进一步进行注塑加工,同时增加本实用新型提供的整体式金属基高分子复合自润滑轴承在使用过程中摩擦热的散发,从而有利于降低磨损。在本实用新型中,所述多个通孔(4)的孔径均优选为3mm?4mm,更优选为3mm。在本实用新型中,所述通孔(4)的孔面积优选为所述钢板层(3)面积的15%?25%,更优选为20%。
[0034]在本实用新型中,所述钢板层(3)上固定有塑料层(5);所述塑料层(5)包括耐磨层(6)和固定层(7);所述耐磨层(6)与所述钢板层(3)内表面相接触;所述固定层(7)填充在所述钢板层(3)的通孔(4)内和所述外圆金属轴套(I)的内径环槽(2)内。在本实用新型中,所述塑料层(5)的材质优选为POM塑料、PA塑料和PEEK塑料中的一种或多种,更优选为POM塑料。在本实用新型中,所述塑料层(5)的耐磨层(6)在使用过程中起到耐磨的作用,保证本实用新型提供的整体式金属基高分子复合自润滑轴承在使用过程中避免拉伤格林柱;所述塑料层(5)的固定层(7)填充在所述钢板层(3)的通孔(4)内和所述外圆金属轴套⑴的内径环槽⑵内,大大提高了塑料层(5)与钢板层(3)之间的结合强度,使本实用新型提供的整体式金属基高分子复合自润滑轴承在使用过程中,塑料层(5)不会发生滑动或脱落。在本实用新型中,所述耐磨层(6)的厚度优选为0.75mm?1.5_。
[0035]本实用新型还提供了一种上述技术方案所述的整体式金属基高分子复合自润滑轴承的制作方法,包括以下步骤:
[0036]a)将金属轴套内表面进行机械加工,得到外圆金属轴套;所述外圆金属轴套内表面设置有内径环槽;
[0037]b)将钢板依次进行冲孔、剪板、卷圆和机械加工,得到钢板层;所述钢板层具有多个通孔;
[0038]c)将所述钢板层压入所述外圆金属轴套固定后,进行注塑,得到塑料层;所述塑料层包括耐磨层和固定层;所述耐磨层与所述钢板层内表面相接触;所述固定层填充在所述钢板层的通孔内和所述外圆金属轴套的内径环槽内;
[0039]所述步骤a)与步骤b)没有顺序限制。
[0040]在本实用新型中,将金属轴套内表面进行机械加工,得到外圆金属轴套;所述外圆金属轴套内表面设置有内径环槽。在本实用新型中,所述金属轴套为圆筒状机械零件,本实用新型对所述金属轴套的外壁形状没有特殊限制,可根据实际使用要求采用本领域技术人员熟知的方法进行机械加工。本实用新型对所述金属轴套的材质没有特殊限制,优选为45#钢材、20#钢材和Gcr 15钢中的一种或多种,更优选为45#钢材。在本实用新型中,所述外圆金属轴套的内径优选为40mm?120mm,壁厚优选为5mm?20mm,高度优选为30mm?150mmo
[0041]在本实用新型中,步骤a)中所述机械加工为本领域技术人员熟知的技术方案,目的是在所述金属轴套内表面设置内径环槽;所述机械加工后得到的内径环槽为圆环状凹槽,所述内径环槽的内孔精度为H7 ;本实用新型对所述内径环槽的数量没有特殊限制,可根据外圆金属轴套的高度进行设置,优选为2个。在本实用新型中,所述内径环槽的深度优选为Imm?1.5mm,宽度优选为7.5mm?27.5mm。
[0042]得到外圆金属轴套的同时,本实用新型将钢板依次进行冲孔、剪板、卷圆和机械加工,得到钢板层;所述钢板层具有多个通孔。在本实用新型中,所述钢板的材质优选为冷乳低碳钢板或不锈钢板,更优选为冷乳低碳钢板。在本实用新型中,所述钢板的厚度优选为Imm ?1.5mmο
[0043]在本实用新型中,步骤b)中所述冲孔为本领域技术人员熟知的技术方案,目的是在所述钢板上设置多个通孔;在本实用新型中,所述多个通孔优选为均匀规则排布,目的是便于进一步进行注塑加工,同时增加本实用新型提供的整体式金属基高分子复合自润滑轴承在使用过程中摩擦热的散发,从而有利于降低磨损。在本实用新型中,所述多个通孔的孔径均优选为3mm?4mm,更优选为3mm。在本实用新型中,所述通孔⑷的孔面积优选为所述钢板层(3)面积的15%?25%,更优选为20%。
[0044]完成所述冲孔后,本实用新型将冲孔后的钢板进行剪板。在本实用新型中,所述剪板为本领域技术人员熟知的技术方案,目的是得到符合长宽要求的钢板;所述钢板的高度与外圆金属轴套的高度相匹配,长度满足进一步加工得到的钢板层能够与外圆金属轴套的内径相匹配。
[0045]完成所述剪板后,本实用新型将得到的符合长宽要求的钢板进行卷圆和机械加工,得到钢板层。在本实用新型中,步骤b)中所述机械加工为本领域技术人员熟知的技术方案,目的是对卷圆后的钢板进行整形,保证内外径圆整度和总高度与外圆金属轴套的尺寸相匹配的,同时设置两端倒角,便于进一步压入过程的进行。
[0046]将步骤b)得到的钢板层压入步骤a)得到的外圆金属轴套固定。在本实用新型中,所述压入过程的压力优选为10kg?500kg,更优选为200kg。本实用新型对所述钢板层与所述外圆金属轴套固定方式没有特殊限制,优选为点焊焊接;所述点焊焊接的位置优选为钢板层与外圆金属轴套相接触的两端位置和中间位置,目的是保证点焊焊接后无焊疤。
[0047]完成钢板层与外圆金属轴套的固定后,本实用新型将得到的固定有钢板层的外圆金属轴套进行注塑,得到塑料层;所述塑料层包括耐磨层和固定层;所述耐磨层与所述钢板层内表面相接触;所述固定层填充在所述钢板层的通孔内和所述外圆金属轴套的内径环槽内。在本实用新型中,所述注塑过程所用的塑料优选为POM塑料、PA塑料和PEEK塑料中的一种或多种,更优选为POM塑料。在本实用新型中,所述注塑为本领域技术人员熟知的技术方案,目的是得到填充在所述钢板层的通孔内和所述外圆金属轴套的内径环槽内的固定层,同时在钢板层内表面得到耐磨层。在本实用新型中,所述耐磨层的厚度优选为0.75mm ?1.5mm0
[0048]最后,采用机加工的形式加工轴套各尺寸到位。
[0049]本实用新型提供了一种整体式金属基高分子复合自润滑轴承,包括:外圆金属轴套,所述外圆金属轴套内表面设置有内径环槽;固定在所述外圆金属轴套内的钢板层,所述钢板层外表面与所述外圆金属轴套内表面相接触,且所述钢板层具有多个通孔;固定在所述钢板层上的塑料层;所述塑料层包括耐磨层和固定层;所述耐磨层与所述钢板层内表面相接触;所述固定层填充在所述钢板层的通孔内和所述外圆金属轴套的内径环槽内。与现有技术相比,本实用新型提供的整体式金属基高分子复合自润滑轴承采用外圆金属轴套作为基材,成本低,材料易得;更重要的是,本实用新型提供的整体式金属基高分子复合自润滑轴承具有良好的耐磨性,实验结果表明,在1.2MPa、0.7m/s 一次性涂油的工况下,试验50h,磨损量小于0.1mm,与铜合金衬套磨损量相当,且对磨轴无拉伤,摩擦系数低,实验稳定温度在70-80°C之间,耐磨层与金属轴套无脱层剥离现象。
[0050]此外,本实用新型提供的整体式金属基高分子复合自润滑轴承中塑料层的填充在所述钢板层的通孔内和所述外圆金属轴套的内径环槽内,大大提高了塑料层与钢板层之间的结合强度,使本实用新型提供的整体式金属基高分子复合自润滑轴承在使用过程中,塑料层不会发生滑动或脱落。
[0051]为了进一步说明本实用新型,下面通过以下实施例进行详细说明。本实用新型以下实施例中所用的POM塑料由日本宝理厂家提供。
[0052]实施例1
[0053](I)将45#钢材轴套内表面进行机械加工,得到内径为75臟,外径为85.3mm
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