[發明專利]雙金屬止推滑動軸承毛坯制備用模具及其制備方法

有效

• 申請號: 201410303959.2
• 申請日: 2014-06-30
• 公開（公告）號: CN104043802A
• 公開（公告）日: 2014-09-17
• 發明（設計）人: 李婁明
• 申請（專利權）人: 南車戚墅堰機車車輛工藝研究所有限公司
• 主分類號: B22D13/10
• 分類號: B22D13/10
• 代理公司: 常州市天龍專利事務所有限公司 32105
• 代理人: 周建觀

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技術領域

本發明涉及一種離心熔鑄模具和制備方法，尤其是一種離心熔鑄制備雙金屬止推滑動軸承毛坯用模具及其制備方法。

背景技術

鋼背銅鉛合金雙金屬止推滑動軸承廣泛應用于4400馬力內燃機車等機車車輛、工程機械等產品，其承載能力和力學性能均優于單合金材質的滑動軸承。而常用的制造雙金屬止推滑動軸承毛坯的方法有靜止澆鑄法、粉未燒結法以及多步驟的復合工藝方法等，由于上述工藝的性能差異較大，有采用模具的，也有不采用模具的，而采用模具的工藝中有封閉的，也有不封閉的。在離心澆注工藝過程中，由于止推面的鋼背和銅合金難以在離心力作用下結合，本技術領域人員普遍認為較難采用離心澆注或類似離心澆注方法制備雙金屬止推滑動軸承毛坯。而對于滑動軸承的離心熔鑄工藝制備過程中，鋼背常采用鋼板封閉，連接主要通過點焊來實現，使用過程中常發現鋼背與鋼板的密封連接不良，而且因鋼板的存在常導致傳熱過快和清理困難，所制的雙金屬毛坯兩端常出現裂紋缺陷。現在通過感應加熱顆粒離心熔鑄方法能夠制備質量滿足要求的雙金屬止推滑動軸承毛坯，但是該方法中需要提供一個結構設計合理的模具。

發明內容

本發明的第一目的在于提供一種結構簡單、能夠解決雙金屬止推滑動軸承毛坯兩端合金層易出現裂紋問題的雙金屬止推滑動軸承毛坯制備用模具。

本發明的第二目的在于提供一種能夠解決雙金屬止推滑動軸承毛坯兩端合金層易出現裂紋問題的雙金屬止推滑動軸承毛坯制備用模具的制備方法。

為了達到上述第一目的，本發明的技術方案是：一種雙金屬止推滑動軸承毛坯制備用模具，包括鋼坯和石棉板，所述鋼坯具有內孔和環形凹槽，環形凹槽設置在內孔的孔壁，內孔與環形凹槽連通，所述鋼坯的兩端均通過耐高溫粘結劑粘附有相應的石棉板，所述石棉板具有中心孔，且石棉板的中心孔與鋼坯的內孔連通。

所述環形凹槽設置在鋼坯的遠離鋼坯中心截面S1的一端，所述鋼坯的環形凹槽的截面為U型，環形凹槽的U型開口的遠離鋼坯中心截面S1的一側沿口處與鋼坯的內壁通過圓弧連接。

所述石棉板的中心孔的直徑≥8mm。

所述石棉板的厚度≥2mm。

鋼坯的外周具有環形凸起，石棉板的外端面S3距離環形凸起的中心截面S2的距離d≥10mm。

為了達到上述第二目的，本發明的技術方案是：一種上述雙金屬止推滑動軸承毛坯制備用模具的制備方法，包括以下步驟：

??第一步：制備滿足軸承尺寸要求的鋼坯、耐高溫粘結劑和石棉板；

第二步：將鋼坯依次進行除污、除油和除銹處理；

第三步：將第一步處理后的鋼坯先浸入水中進行清潔干凈，后將鋼坯浸入硼酸鹽溶液中進行掛鹽處理；

第四步：將第三步中進行掛鹽處理后的鋼坯進行快速烘干；

第五步：將第四步中進行烘干后的鋼坯進行保溫，鋼坯的溫度控制在80℃以上；

第六步：將耐高溫粘結劑均勻涂覆在石棉板上的鋼坯內徑尺寸和鋼坯外徑尺寸形成的環形區域中；

第七步：先將第五步中的鋼坯從保溫箱中取出，一端朝上置于隔熱的平板上，后將第六步中涂覆有耐高溫粘結劑的石棉板粘附在鋼坯頂部；

第八步：先采用壓塊壓入石棉板上進行壓實，再將第七步中的鋼坯和粘附在鋼坯一端的石棉板的組合體旋轉180℃至鋼坯的另一端朝上，并置于隔熱的平板上；

第九步：將涂覆有耐高溫粘結劑的石棉板粘附在第八步中鋼坯的另一端，并采用壓塊壓在石棉板上進行壓實；

第十步：將第九步中的鋼坯、耐高溫粘結劑和石棉板的組合體置于烘箱中進行固化。

優選，第一步中的耐高溫粘結劑為采用1:3～10的甲基纖維素和水調配而成。

優選，第三步中的硼酸鹽溶液濃度為5%～20%?。

優選，第十步中的鋼坯、耐高溫粘結劑和石棉板的組合體固化工藝為在溫度超過50℃的烘箱中保溫2小時以上。

進一步優選,?第一步中的耐高溫粘結劑為采用1:5～7的甲基纖維素和水調配而成,?第十步中的鋼坯、耐高溫粘結劑和石棉板的組合體固化工藝為溫度采用120±40℃保溫2~6小時。

采用上述結構和方法后，本發明具有：結構簡單，鋼坯的結構設計利于排渣和滿足生產工藝要求，保證了雙金屬止推滑動軸承止推面合金層的性能，石棉板的采用可避免常規鋼板使用過程中的傳熱過大和清理困難的問題，中間孔的設立利于排氣，解決了雙金屬止推滑動軸承毛坯兩端合金層易出現裂紋缺陷的產生情況。耐高溫粘結劑的合理配比和使用，保證了高溫工作環境中的強度和良好粘結性能，合金液不易甩出，清理也較容易。

附圖說明