專利名稱：金屬塑料復合材料軸承的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及復合材料軸承領域，具體而言，涉及一種金屬塑料復合材料軸承。
背景技術：
目前，金屬與非金屬所形成的復合材料軸承的結構很多，如中國專利號ZL98114436.5專利文件中公開的彈性金屬塑料瓦，彈性金屬塑料瓦由金屬絲纏繞的小彈簧形成的多孔彈性墊，在其表面復合一定厚度的改性聚四氟乙烯塑料，再與鋼基體釬焊形成的彈性金屬塑料復合材料，該材料可制成金屬塑料推力軸承、金屬塑料徑向軸承等。但是該彈性金屬塑料瓦由小彈簧形成的多孔彈性墊，其表面平整性和密度均勻性不能達到理想狀況?，F(xiàn)有技術中還公開了一種網(wǎng)狀復合材料襯套，采用單層銅網(wǎng)做骨架，在其表面復合改性聚四氟乙烯塑料，經(jīng)燒結、軋制形成薄壁自潤滑復合材料，再卷制成襯套。在該網(wǎng)狀復合材料襯套種，采用單層銅網(wǎng)做骨架，與改性聚四氟乙烯塑料復合后，其壁厚僅0.5_，卷制成型的開口軸承整體剛性不好，尺寸穩(wěn)定性差，且表面塑料層太薄，一般在0.1mm以下，使用壽命有限。該復合材料只能制造直徑較小的襯套，僅用于無間隙配合擺動速度較低的使用工況。

實用新型內(nèi)容本實用新型旨在提供一種剛度大、尺寸穩(wěn)定性高的金屬塑料復合材料軸承，以解決金屬塑料復合材料軸承尺寸穩(wěn)定性差的問題。本實用新型提供了一種金屬塑料復合材料軸承，包括金屬網(wǎng)骨架，金屬網(wǎng)骨架中填充工程塑料并在金屬網(wǎng)骨架表面形成工程塑料層，金屬網(wǎng)骨架包括多層疊放的金屬網(wǎng)。進一步地，金屬網(wǎng)采用金屬絲編織，金屬絲為錫青銅絲或黃銅絲或低碳鋼絲。進一步地，金屬絲的直徑為0.2mm至0.4mm;金屬網(wǎng)的網(wǎng)孔目數(shù)為20至60目。進一步地，金屬網(wǎng)骨架包括2至5層疊放的金屬網(wǎng)，相鄰的兩層金屬網(wǎng)的經(jīng)緯線方向交錯30°至60°。進一步地，相鄰的兩層金屬網(wǎng)的經(jīng)緯線方向交錯45°。進一步地，金屬網(wǎng)為3層，包括一層低碳鋼絲網(wǎng)底層和疊放在低碳鋼絲網(wǎng)底層上的兩層錫青銅絲網(wǎng)層。進一步地，金屬塑料復合材料軸承還包括位于金屬網(wǎng)骨架底側的鋼瓦基。進一步地，鋼瓦基與金屬網(wǎng)骨架釬焊連接。根據(jù)本實用新型的金屬塑料復合材料軸承，由于金屬網(wǎng)骨架采用多層疊放的金屬網(wǎng)，并在金屬網(wǎng)骨架中填充工程塑料且形成工程塑料層，有效地增強了金屬網(wǎng)塑料復合材料的整體剛性，具有較好的尺寸穩(wěn)定性，提高了軸承的精度，從而擴大軸承的使用范圍。

[0014]構成本申請的一部分的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構成對本實用新型的不當限定。在附圖中:圖1是根據(jù)本實用新型的金屬塑料復合材料軸承的第一實施例的結構示意圖；圖2是根據(jù)本實用新型的金屬塑料復合材料軸承的第二實施例的結構示意圖；圖3是根據(jù)本實用新型的金屬塑料復合材料軸承的第三實施例的結構示意圖；圖4是根據(jù)本實用新型的金屬塑料復合材料軸承的第四實施例的結構示意圖；以及圖5是根據(jù)本實用新型的金屬塑料復合材料軸承的第五實施例的結構示意圖。
具體實施方式
下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本實用新型。如圖1所示，根據(jù)本實用新型的金屬塑料復合材料軸承，包括金屬網(wǎng)骨架10，金屬網(wǎng)骨架10中填充工程塑料并在所述金屬網(wǎng)骨架10表面形成工程塑料層20，金屬網(wǎng)骨架10包括多層疊放的金屬網(wǎng)。本實用新型中，疊放的多層金屬網(wǎng)經(jīng)過燒結形成金屬網(wǎng)骨架，然后在金屬網(wǎng)骨架表面鋪撒填充工程塑料，經(jīng)模壓、燒結塑化形成疊層金屬網(wǎng)塑料復合材料，然后經(jīng)過裁剪、卷制等工序制造形成不同類型的軸承。由于金屬網(wǎng)骨架采用多層疊放的金屬網(wǎng)，并在金屬網(wǎng)骨架中填充工程塑料，有效地增強了金屬網(wǎng)塑料復合材料的整體剛性，金屬網(wǎng)塑料復合材料裁剪成型，然后卷制成開口軸承后，具有較好的尺寸穩(wěn)定性，提高了軸承的精度，從而擴大軸承的使用范圍，相比現(xiàn)有技術的軸承僅適用擺動速度較低的使用工況，本實用新型的軸承能夠適用于回轉使用工況。在本實用新型中，金屬網(wǎng)采用金屬絲編織，金屬絲為錫青銅絲或黃銅絲或低碳鋼絲。從而使金屬網(wǎng)具有較好的剛度、耐磨性能等。金屬絲的直徑為0.2mm至0.4mm ;金屬網(wǎng)的網(wǎng)孔目數(shù)為20至60目，合適的網(wǎng)孔目數(shù)能夠較好的提高金屬網(wǎng)的剛度，而且方便填充工程塑料。一般地，金屬網(wǎng)骨架10包括2至5層疊放的金屬網(wǎng)，相鄰的兩層金屬網(wǎng)的經(jīng)緯線方向交錯30°至60°。從而使相鄰兩層金屬網(wǎng)的上的網(wǎng)眼相互錯開，從而能夠更進一步地提高金屬網(wǎng)疊放之后的剛度。多層金屬網(wǎng)可全部采用錫青銅絲或黃銅絲編織的金屬網(wǎng)，或者I至2層采用低碳鋼絲網(wǎng)，3至5層采用錫青銅絲或黃銅絲編織的金屬網(wǎng)。下層的金屬網(wǎng)(卷制成軸承后位于外周側)的網(wǎng)孔目數(shù)一般為40至60目，3至5層金屬網(wǎng)的網(wǎng)孔目數(shù)一般為20至30目。更優(yōu)選地，相鄰的兩層金屬網(wǎng)的經(jīng)緯線方向交錯45°。從而使相鄰的兩側的金屬網(wǎng)上的網(wǎng)眼相互均勻的錯開，從而使金屬網(wǎng)的性能更均勻。金屬網(wǎng)骨架10填充工程塑料后形成的復合材料可直接卷制成型薄壁疊層金屬網(wǎng)復合材料軸承；也可以與2_至5_低碳冷軋鋼板或與不同幾何形狀、不同厚度的鋼瓦基，采用常規(guī)的釬焊工藝技術進行焊接成一體，經(jīng)卷制成型、機械精加工，制成不同類型的疊層金屬網(wǎng)復合材料軸承或軸瓦。具體地，如圖1所示，本實用新型的金屬塑料復合材料軸承的第一實施例中，采用金屬網(wǎng)骨架10填充工程塑料后形成的復合材料直接卷制成金屬塑料復合材料軸承。以金屬網(wǎng)骨架10采用三層金屬網(wǎng)疊放為例，制作第一實施例的軸承具體包括以下步驟:[0026]步驟一:裁剪金屬網(wǎng)。將網(wǎng)孔目數(shù)為20目錫青銅絲網(wǎng)按經(jīng)緯線方向裁剪成條狀；網(wǎng)孔目數(shù)為20目錫青銅絲網(wǎng)按與經(jīng)緯線交錯成45°方向裁剪成條狀；網(wǎng)孔目數(shù)為40目低碳鋼絲網(wǎng)按經(jīng)緯線方向裁剪成條狀。由于裁剪方向不同，從而使疊放后的金屬網(wǎng)的經(jīng)緯線方向相互交錯。步驟二:對裁剪成型的金屬網(wǎng)處理，主要包括將條狀金屬網(wǎng)調(diào)平，去除金屬網(wǎng)表面的油污，為燒結前做好準備工作。步驟三:將金屬網(wǎng)相互疊放，底層為網(wǎng)孔目數(shù)為40目的低碳鋼絲網(wǎng)，與經(jīng)緯線成45°的網(wǎng)孔目數(shù)為20目錫青銅絲網(wǎng)位于中間層，頂層為網(wǎng)孔目數(shù)為20目錫青銅絲網(wǎng)。將疊層金屬網(wǎng)放置在厚度為2(T40mm石墨板上，頂層金屬網(wǎng)上再放置一塊石墨板后，將整體放置于氣體保護燒結爐或真空爐中，燒結溫度設定為金屬絲的擴散溫度按常規(guī)燒結工藝技術進行燒結。金屬網(wǎng)放在石墨板上，能夠避免底部的金屬網(wǎng)與爐膛直接接觸，從而防止在放置和取出金屬網(wǎng)的過程中，爐膛與金屬網(wǎng)產(chǎn)生摩擦，方便工件進、出爐，并使整個金屬網(wǎng)受熱更加均勻。在頂層金屬網(wǎng)上再放置一塊石墨板，對金屬網(wǎng)產(chǎn)生一定的壓力，防止在燒結過程中，金屬網(wǎng)產(chǎn)生翹曲。步驟四:將燒結后的疊層金屬網(wǎng)骨架10進行調(diào)平，待與工程塑料復合。步驟五:復合與壓制，將金屬網(wǎng)骨架10放置成型模具內(nèi)，在其表面鋪撒填充工程塑料，(如添加聚苯脂、高強纖維來提高性能的改性聚四氟乙烯)，用壓力設備模壓成型，成型壓力50MPa,聚四氟乙烯層厚度約為0.3 lmm。步驟六:燒結塑化，將壓制成型的復合板料放置在氣體保護爐或真空爐中，在氣體保護或真空條件按聚四氟乙烯的常規(guī)現(xiàn)有工藝技術進行燒結塑化，制成金屬網(wǎng)塑料復合材料。步驟七:將疊層金屬網(wǎng)塑料復合材料板材按圖樣尺寸要求進行裁剪，經(jīng)卷制成型、精加工、制成完成第一實施例的金屬塑料復合材料軸承。如圖2至4所示，本實用新型的金屬塑料復合材料軸承的第二至四實施例中，在第一實施例的軸承的基礎上，將金屬網(wǎng)塑料復合材料與不同幾何形狀的鋼瓦基經(jīng)釬焊結合在一起，經(jīng)機械精加工制成不同規(guī)格的剖分徑向軸瓦(如圖2所示)、推力軸瓦(如圖3所示)、分塊導軸瓦(如圖4所示)。以金屬網(wǎng)骨架10采用三層金屬網(wǎng)疊放為例，制作第二至四實施例的軸承具體包括以下步驟:步驟一:按照第一實施例中的步驟一至六，制成金屬網(wǎng)塑料復合材料。步驟二:釬焊復合。將金屬網(wǎng)塑料復合材料板材與不同幾何形狀鋼瓦基按常規(guī)釬焊工藝技術進行焊接為一體，按圖樣尺寸要求精加工，完成制作推力軸瓦、剖分徑向軸瓦、分塊導軸瓦。如圖5所示，本實用新型的金屬塑料復合材料軸承的第五實施例中，鋼瓦基采用冷軋低碳鋼板，將金屬網(wǎng)塑料復合材料與冷軋低碳鋼板經(jīng)釬焊結合在一起，形成鋼背金屬網(wǎng)塑料復合材料，按圖樣尺寸要求進行裁剪、卷制成型、精加工制成不同規(guī)格的鋼背復合材料軸承。以金屬網(wǎng)骨架10采用三層金屬網(wǎng)疊放為例，制作第五實施例的軸承具體包括以下步驟:步驟一:按照第一實施例中的步驟一至六，制成金屬網(wǎng)塑料復合材料。步驟二:釬焊復合。將金屬網(wǎng)塑料復合材料與厚度為2mm低碳冷軋鋼板按常規(guī)釬焊工藝技術焊接為一體，形成鋼背金屬網(wǎng)塑料復合材料板材。步驟三:將鋼背金屬網(wǎng)塑料復合材料板材按圖樣尺寸要求進行裁剪，經(jīng)卷制成型、機械精加工、完成制作鋼背金屬塑料復合材料軸承。從以上的描述中，可以看出，本實用新型上述的實施例實現(xiàn)了如下技術效果:根據(jù)本實用新型的金屬塑料復合材料軸承，由于金屬網(wǎng)骨架采用多層疊放的金屬網(wǎng)，并在金屬網(wǎng)骨架中填充工程塑料，有效地增強了金屬網(wǎng)塑料復合材料的整體剛性，從而使金屬網(wǎng)塑料復合材料裁剪成型，然后卷制成開口軸承后，具有較好的尺寸穩(wěn)定性，提高了軸承的精度，從而擴大軸承的使用范圍，相比現(xiàn)有技術的軸承僅適用擺動速度較低的使用工況，本實用新型的軸承能夠適用于回轉使用工況。本實用新型的金屬塑料復合材料軸承的制造工藝簡單、成本低，產(chǎn)品具有低摩擦、自潤滑、耐磨損、高承載、減震、不損傷對磨軸頸等優(yōu)點，產(chǎn)品適應于流體動壓潤滑或無油潤滑條件工作。以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領域的技術人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權利要求1.一種金屬塑料復合材料軸承，包括金屬網(wǎng)骨架(10)，所述金屬網(wǎng)骨架(10)中填充工程塑料并在所述金屬網(wǎng)骨架(10)表面形成工程塑料層(20)，其特征在于，所述金屬網(wǎng)骨架(10)包括多層疊放的金屬網(wǎng)。
2.根據(jù)權利要求1所述的金屬塑料復合材料軸承，其特征在于， 所述金屬網(wǎng)采用金屬絲編織，所述金屬絲為錫青銅絲或黃銅絲或低碳鋼絲。
3.根據(jù)權利要求2所述的金屬塑料復合材料軸承，其特征在于， 所述金屬絲的直徑為0.2mm至0.4mm ； 所述金屬網(wǎng)的網(wǎng)孔目數(shù)為20至60目。
4.根據(jù)權利要求1所述的金屬塑料復合材料軸承，其特征在于， 所述金屬網(wǎng)骨架(10)包括2至5層疊放的所述金屬網(wǎng)，相鄰的兩層所述金屬網(wǎng)的經(jīng)緯線方向交錯30°至60°。
5.根據(jù)權利要求4所述的金屬塑料復合材料軸承，其特征在于， 相鄰的兩層所述金屬網(wǎng)的經(jīng)緯線方向交錯45°。
6.根據(jù)權利要求4所述的金屬塑料復合材料軸承，其特征在于， 所述金屬網(wǎng)為3層，包括一層低碳鋼絲網(wǎng)底層和疊放在所述低碳鋼絲網(wǎng)底層上的兩層錫青銅絲網(wǎng)層。
7.根據(jù)權利要求1所述的金屬塑料復合材料軸承，其特征在于， 所述金屬塑料復合材料軸承還包括位于所述金屬網(wǎng)骨架(10 )底側的鋼瓦基(30 )。
8.根據(jù)權利要求7所述的金屬塑料復合材料軸承，其特征在于， 所述鋼瓦基(30)與所述金屬網(wǎng)骨架(10)釬焊連接。
專利摘要本實用新型提供了一種金屬塑料復合材料軸承，包括金屬網(wǎng)骨架，金屬網(wǎng)骨架中填充工程塑料并在金屬網(wǎng)骨架表面形成工程塑料層，金屬網(wǎng)骨架包括多層疊放的金屬網(wǎng)。根據(jù)本實用新型的金屬塑料復合材料軸承，由于金屬網(wǎng)骨架采用多層疊放的金屬網(wǎng)，并在金屬網(wǎng)骨架中填充工程塑料且形成工程塑料層，有效地增強了金屬網(wǎng)塑料復合材料的整體剛性，具有較好的尺寸穩(wěn)定性，提高了軸承的精度，從而擴大軸承的使用范圍。
文檔編號F16C33/20GK202946546SQ201220631780
公開日2013年5月22日 申請日期2012年11月26日 優(yōu)先權日2012年11月26日
發(fā)明者孫成玉, 范晶昌, 孫頔, 丁家寶 申請人:大連三環(huán)復合材料技術開發(fā)有限公司