專利名稱：雙金屬雙翻邊止推軸瓦的生產方法
技術領域：
本發明涉及一種使用擺動輾壓機加工制造雙金屬雙翻邊止推滑動軸瓦的生產工藝方法，屬于用旋壓對金屬板材進行擺輾加工，制造機械另件坯件的生產技術領域。
由金屬瓦背和其上用澆注法、燒結法或軋制復合法覆以一層薄的減摩合金層(又稱軸承襯)構成的滑動軸承工作可靠、運轉平穩、使用維修方便、成本低，已被廣泛用于金屬切削機床、汽輪機、內燃機等機器中。本發明涉及的止推滑動軸承是由一個雙金屬半園形套筒(軸瓦)和其兩端的雙金屬止推園環構成的雙翻邊止推軸瓦(參見

圖1)。這種軸瓦因其組裝、拆檢方便，尤在各種高速發動機的曲軸支承中得到廣泛應用。由于這種軸瓦需要在三個表面(兩側平面加內園柱面)上澆鑄減摩合金，制造工藝復雜，加工設備龐大，至今尚未有一套簡單易行、比較成熟的適應工業性生產的定型工藝出臺。現在比較常用的方法是利用一套軋制設備，先將雙金屬板材軋制成凵槽形，然后再將凵槽板軋制成半園形軸瓦進行切削加工，需要一整套軋制設備和要求嚴格而繁雜的工藝流程。在1983年第4期《內燃機配件》期刊上的文章《翻邊軸瓦的制造方法及其設備》具體介紹了軋制方法生產制造翻邊軸瓦的工藝過程和要求。軋制設備投資昂貴，工藝過程環節多，加工效率低。
本發明的目的是設計一種比較合理、能進行工業性生產的雙金屬雙翻邊滑動軸承坯件的生產工藝，也就是利用擺動輾壓機對雙金屬板材進行滾動輾壓，加工制造雙翻邊止推軸瓦的新工藝。
本發明是這樣實現的先把一塊其長度為兩個止推環寬度和軸套長度之和的雙金屬軸承板材整體沖壓成半園形的軸瓦，再把兩個半園形軸瓦對齊合成一個軸套形，然后，把該軸套的兩端與止推環連接處的減摩合金層全部切削掉，形成兩個寬度都不小于2毫米的園環形凹槽，放入專用模具里置于臥式擺動輾壓機中進行滾動輾壓，此時，兩個臥式擺輾頭的旋轉速度相同，方向相反，并同時相向進給，施加同樣的壓力進行滾輾，擺輾頭轉速為200-300轉/分，壓力為50-200兆帕，兩擺輾頭各自輾壓旋轉5-25圈，就可在兩邊同時翻邊輾制一個止推環端面，實現擺輾翻邊成型。
利用本發明生產工藝制造的雙翻邊滑動軸瓦屬整體結構，結構強度高，使用方便可靠，本發明比較好地解決了工業化生產雙翻邊軸瓦的難題，能節省昂貴的軋制設備投資，簡化了加工工藝流程，減少材料消耗、降低生產成本，是目前一種比較理想的雙金屬雙翻邊軸瓦的生產制造工藝。
圖1是本發明加工的雙翻邊軸瓦另件圖。
圖2是本發明生產工藝流程圖。
圖3是本發明在臥式擺輾機上滾輾翻邊的工藝示意圖。
圖4是擺輾機的擺輾頭凹形模腔的示意圖。
下面結合附圖，具體介紹本發明雙翻邊止推軸瓦大量應用于發動機的曲軸支承上，除了保證曲軸的軸向定位，承受徑向載荷外，還要承受離合器等引起的軸向推力，承受軸向載荷，其結構參見圖1，包括有分別承受這兩種載荷的軸瓦1和兩端的止推園環2。從機械強度和加工工藝考慮，軸瓦厚度不宜過薄，通常軸瓦壁厚應不小于0.75毫米，又為了進一步節省減摩材料常將軸瓦制成雙金屬的，即以低碳鋼為襯背3(又稱瓦背)，在襯背上覆以一層薄的減摩材料4(可為銅合金、鋁合金、金屬塑料類)作為軸承襯(又稱合金層)。本發明使用的雙金屬板材可以是澆注的、或軋制復合的、或燒結成型的。
本發明工藝過程如圖2所示。首先是下料-把一塊其長度為兩個止推環寬度和軸瓦長度之和的雙金屬軸承板材整體沖壓制成符合工藝要求直徑的半園形的軸瓦，再把兩個半園形軸瓦對齊合成一個軸套形，然后，利用切削機床把軸套與兩端止推環連接處的減摩合金層全部切削去掉，在軸瓦與兩端止推環相交界面的附近形成兩個寬度不小于2毫米的園環形凹槽。若是用鋁合金或金屬塑料制作減摩軸承襯的，可以省略切削園環形凹槽這一工序。這時，可把兩個對合的軸瓦放入專用模具里置于臥式擺動輾壓機中進行滾動輾壓。加工時，兩個臥式擺輾頭的旋轉速度相同，方向相反，并同時相向進給，施加同樣的壓力進行滾輾，擺輾頭轉速為200-300轉/分，壓力為50-200兆帕，兩輾頭的軸線與止推環端平面的擺角均為0°-3°。擺輾時(參見圖3)，兩個錐形擺輾頭5橫向伸入軸瓦套筒6內，擺輾頭錐表面上的凹形模腔與軸瓦套筒兩端的減摩合金層先接觸，隨著擺輾頭的不斷旋轉和向中間加壓進給，實現了螺旋進給，使整個軸瓦套筒兩端的雙金屬層沿其被切削的凹槽為根部逐漸依次向外翻倒成型。在此滾輾過程中，塑性變形好的低碳鋼瓦背和減摩層軸承襯一直沿著擺輾頭的凹模腔表面輾壓成型，擺頭的凹模腔外徑a，深度h和底寬b應與兩端止推環的外徑、厚度和寬度相等，模腔的內檔邊則是以凹腔內底為底園錐尖為頂點的錐面(參見圖4)，雙金屬板材就是沿此錐面在擺輾時被擠入凹模腔內的，最后，軸瓦兩端的雙金屬層都以園環形凹槽為根部翻倒在專用模具7兩側和輾擠填充在凹腔內成為雙翻邊的止推園環，再經過擺輾頭的若干次旋轉和施壓，擺頭平穩地多次輾壓移過止推園環表面，使止推環表面達到很高光潔度和尺寸精度，同時又可保證止推園環與軸瓦的垂直精度。在輾壓塑性變形較差、減摩合金層中含鉛較多的雙金屬板材軸瓦時，應該對工件加熱，在150°-600℃范圍內選擇適當的溫度進行溫輾，以防止減摩合金層的開裂。除了用臥式擺輾機輾壓翻邊成型外，還可以把放入專用模具里的兩個半園形軸瓦置于立式擺輾機中進行滾動輾壓，工藝參數與臥式滾輾時相同，滾輾翻邊一側止推環端面后，再倒置工件滾輾另一側的止推環端面。而在立式擺輾機上滾輾加工時，可以是擺輾頭向下施壓進給，也可以用上舉式油缸推壓工件進給。
本發明除了把兩個軸瓦對齊合成軸套形進行加工(此時止推環的半園兩端留有小扇形缺損而不是完整的半園環，但不會影響其在各種工況下的應用)以外，還可以把單個軸瓦放入專用模具中進行擺輾，這樣可以得到完整的半園園環。這時應在該軸瓦所相對的另外半園的位置上安置一個其形狀類似軸瓦止推環的彈性阻尼裝置或硬橡膠模塊，用以平衡擺頭的旋轉受力，此時，工藝參數與上述兩個軸瓦對合成軸套加工時相類似，只是擺頭垂直進給速度應酌情減慢。
權利要求
1.一種雙金屬雙翻邊止推滑動軸瓦坯件的生產工藝，其特征在于先把一塊其長度為兩個止推環寬度和軸瓦長度之和的雙金屬軸承板材整體沖壓制成半園形的軸瓦，再把兩個半園形軸瓦對齊合成一個軸套形，然后，把該軸套的兩端與止推環連接處的減摩合金層全部切削掉，形成兩個寬度都不小于2毫米的園環形凹槽，放入專用模具里置于臥式擺動輾壓機中進行滾動輾壓，此時，兩個臥式擺輾頭的旋轉速度相同、方向相反，并同時相向進給，施加同樣的壓力進行滾輾，擺輾頭轉速為200-300轉/分，壓力為50-200兆帕，兩擺輾頭的軸線與止推環端平面的夾角均為0°-3°，兩擺輾頭各自輾壓旋轉5-25圈，就可在兩邊同時翻邊輾制一個止推環端面，實現滾壓翻邊成型。
2.如權利要求1所述的生產方法，其特征在于除了用臥式擺輾機輾壓翻邊成型外，還可以把放入專用模具里的兩個半園形軸瓦置于立式擺輾機中進行滾動輾壓，工藝參數與臥式滾輾時相同，滾輾翻邊一側止推環端面后，再倒置工件，滾輾另一側的止推環端面。
3.如權利要求1所述的生產方法，其特征在于雙金屬軸承板材是以低碳鋼為瓦背，以銅合金、鋁合金、金屬塑料為軸承襯的。
4.如權利要求1或3所述的生產方法，其特征在于以鋁合金、金屬塑料為軸承襯的雙金屬板材可以省略切削減摩軸承襯加工凹槽的工序，在對合成軸套園筒形后，可直接滾輾翻邊成型。
5.如權利要求1或3所述的生產方法，其特征在于雙金屬軸承板材可以是澆鑄成型、或燒結成型、或軋制復合的。
6.如權利要求1或2所述的生產方法，其特征在于在立式擺輾機上滾輾加工時，可以是擺輾頭向下施壓進給，也可以用上舉式油缸推壓工件進給。
7.如權利要求1所述的生產方法，其特征在于對于含鉛較多、塑性較差的銅合金軸承襯，應該對工件加熱至150°-600℃進行溫輾。
8.如權利要求1所述的生產方法，其特征在于擺輾頭錐表面上的凹形工作模腔的外擋邊的外徑、深度和底寬均和所加工的止推園環的外徑、厚度和寬度相等，模腔的內擋邊則為以此凹腔內底為底園、錐表面之尖頂為頂點的錐面。
9.如權利要求1所述的生產方法，其特征在于除了把兩個軸瓦對齊合成軸套形進行翻邊加工以外，還可以把單個軸瓦放入專用模具里進行滾輾翻邊，制成完整的半園園環止推環的雙翻邊半園軸瓦;此時，應在模具里該軸瓦所相對的另外半園位置上安放一個其形狀類似軸瓦止推環的彈性阻尼裝置或硬橡膠模塊，工藝參數與上述條件基本相同，但進給速度要酌情減慢。
全文摘要
本發明是用高強度的低碳鋼作瓦背，用減摩合金層作軸承襯的雙金屬板材，經下料、沖壓制成半圓形軸瓦，再把兩個半圓形軸瓦對合成軸套形和把軸瓦兩端與止推環連接處的減摩合金層全部切削后，置于擺動輾壓機上進行滾動旋壓，翻邊輾制兩側止推環的制造雙金屬雙翻邊止推軸瓦坯件的生產工藝。在設備投資、材料損耗、加工效率、產品整體結構強度及其機械性能等多項經濟技術指標上均有顯著效益，解決了工業性生產雙翻邊軸瓦的技術難題。
文檔編號F16C33/06GK1060516SQ90108188
公開日1992年4月22日 申請日期1990年10月10日 優先權日1990年10月10日
發明者胡長安 申請人:胡長安