[发明专利]滑动轴承双金属止推轴套的近净成形制造方法及其模具

说明书

技术领域

本发明涉及一种滑动轴承双金属止推轴套的近净成形制造方法及其模具。

背景技术

滑动轴承双金属止推轴套。即向心止推滑动轴承，径向加止推一体滑动轴承，又称翻边(或称带平面圆环的)止推轴套，其同时承受径向和轴向载荷。是在各种转动机器上最普通和最重要的零配件之一，在机械制造工业中使用广泛。

滑动轴承双金属止推轴套是在一端带翻边的圆环筒形钢衬背上的内壁及翻边上端均匀复合铜合金制成。双金属止推轴套复合铜合金的制造方法有两种：一种是在圆环筒形钢衬背内壁和钢环上端面(经焊接成型后)浇铸铜合金后经切削加工后制成；另一种是在钢板上烧结铜合金，制成双金属板材或卷带材，再用板材或卷带材，卷制成套筒和用板材或卷带材冲裁成止推圆环，再把套筒、止推圆环两者经摩擦焊加工结合成该止推轴套后经切削加工制成。由于用烧结技术生产的滑动轴承双金属止推轴套比用浇铸法更为节省设备和投资，节材、节能，已经成为现有的主流制造技术。

但是，就是这项主流制造技术，其材料利用率，仍然很低，其材料的利用率只有40～50％。以履带式工程机械上使用的双金属止推轴套为例，其在支重轮、托链轮、引导轮，驱动轮等部件上的使用最为典型，用量为24～28件/辆不等，国内年用量达数千万件之多，每年就有数百万吨的材料被浪费掉。

上个世纪以来，各国业内一直在为制造翻边轴套如节能、节材合理利用金属资源上下大功夫，但是，一直没能够达到最佳的节能、节材目标。如：1970年美国专利US3,624,881，发明了惯性摩擦焊，目的之一，是为节省用电，但材料没省，工艺未变；日本的一家企业为节省铜合金，采用在冲制的钢环上布粉，烧结后用大吨位冲床致密铜合金，再将其焊在圆环的钢衬层上。材料利用率提高了，但工艺复杂，还要用800吨冲床，又加大了设备和成本投入的增加。中国，1990年专利ZL90107116材料利用较为合理，是用双金属板卷制成轴套，摆辗翻边，可是制成的止推环(即钢环作为该轴套用翻边)有个三角缺口没被市场接受。

快速、直接、无切削(即净形Net Shape)或少切削(即近净形Near Net Shape)加工，一直是机械工业追求的目标。我国从“八五”“九五”“十五”“十一五”“十二五”计划中一直被列为国家科技重点支撑和优先发展的技术项目。近净成形技术是指零件成形后，仅需少量加工或不再加工，就可用作机械构件的成形技术。它是建立在新材料、新能源、机电一体化、精密模具技术、计算机技术、自动化技术、数值分析和模拟技术等多学科高新技术成果基础上，改造了传统的毛坯成形技术，使之由粗糙成形变为优质、高效、高精度、轻量化、低成本的成形技术。它使得成形的机械构件具有精确的外形、高的尺寸精度、形位精度和好的表面粗糙度。该项技术包括近净形铸造成形、精确塑性成形、精确连接、精密热处理改性、表面改性、高精度模具等专业领域，并且是新工艺、新装备、新材料以及各项新技术成果的综合集成技术。从七十年代以来，各工业发达国家政府与工业界对近净成形技术投入了大量资金和人力，使这项技术得到很快发展，由于这项技术对市场竞争能力的突出贡献，被美国、日本政府和企业列为九十年代影响竞争能力的关键技术，其产值增长幅度也远高于制造业产值增长幅度。而我国上述技术总体水平要比国外落后15～25年，且少有上述技术在实践中应用。

正如前所述，滑动轴承双金属止推轴套的制造工艺是首先制出双金属板材或卷带材，将双金属板块的或卷带的材料经冲裁、切削等加工后制成滑动轴承止推环。用板块或卷带的材料加工成滑动轴承双金属止推轴套，滑动轴承止推环的圆环四周和圆环内孔中的材料都要被去除，其材料的平均利用率仅有40％～65％，材料浪费太大，制造成本高，对有色金属和钢材资源的耗费已经不适合中国和其它要建设资源节约型社会国家的要求。这种制造技术现在已属于低端制造模式，不是净形或近净形成形的先进技术。

发明内容

本发明的目的是提供一种滑动轴承双金属止推轴套的近净成形制造方法及其模具，该方法能无损耗、近净成形地制造滑动轴承双金属止推轴套，能提高金属材料的利用率，具有无损耗，近净成形，加工工序少、生产效率高、制造成本低、产品质量好、使用寿命长和产品再生性强的优点，该模具设计合理，结构简单。

为此，本发明的近净成形制造方法由以下步骤构成：