СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ВТУЛКИ ПОДШИПНИКА СКОЛЬЖЕНИЯ Российский патент 2009 года по МПК B22F7/04 F16C33/14 

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам изготовления подшипников скольжения для применения в различных отраслях машиностроения.

Известен способ изготовления подшипникового материала, включающий припекание на стальную основу пористого слоя бронзы и последующее заполнение пустот фторопластсодержащими антифрикционными материалами (Семенов А.П. Савинский Ю.Э. Металлофторопластовые подшипники. - М: Машиностроение, 1975 г. - с.68-73).

Недостатком способа является малый износный ресурс подшипника, ограниченный толщиной бронзового слоя, пропитанного фторопластовой композицией.

В качестве ближайшего аналога выбран способ изготовления втулки подшипника скольжения, включающий нанесение порошкового слоя на основу в виде шликера, содержащего порошковую шихту и пластификатор, шликер уплотняют, создают на нем макрорельеф, в виде углублений, с помощью деформирующего инструмента, выполненного из материала с эффектом памяти формы, например никелида титана, с нагревом его до температуры обратного мартенситного превращения, осуществляют его спекание с припеканием к стальной основе, механическую обработку с последующим нанесением на него антифрикционного материала и окончательную механическую обработку (патент РФ №2310015, кл. С23С 24/08).

Недостатком способа является высокая трудоемкость изготовления инструмента с выпуклым макрорельефом. Причем изготовленный инструмент не позволяет в дальнейшем изменять параметры макрорельефа (площадь, шаг, глубину и др.).

Технической задачей, на решение которой направлено изобретение, является снижение трудоемкости изготовления инструмента, получение возможности изменения в широких пределах параметров макрорельефа без переделки инструмента и, за счет этого, расширение технологических возможностей способа, а также повышение качества и производительности технологического процесса изготовления подшипников скольжения.

Указанная техническая задача решается тем, что в предлагаемом способе изготовления подшипника скольжения, в котором наносят порошковый слой на стальную основу в виде шликера, содержащего порошковую шихту и пластификатор, шликер уплотняют и с помощью деформирующего инструмента, выполненнного из материала с эффектом памяти формы, например никелида титана, путем нагрева его до температуры обратного мартенситного превращения одновременно создают на шликере макрорельеф в виде углублений и сушат, затем осуществляют его спекание с припеканием к основе, механическую обработку с последующим нанесением на него антифрикционного материала и окончательную механическую обработку, согласно изобретению поверхность деформирующего инструмента выполняют гладкой, надевают на него оплетку в виде, например, металлической сетки, с помощью которой посредством инструмента осуществляют создание макрорельефа.

Предлагаемый способ позволяет значительно снизить трудоемкость изготовления инструмента, который выполняется гладким, а параметры макрорельефа задаются параметрами надетой на него оплетки, которые для одного инструмента могут варьироваться в широких пределах, что позволяет соответственно изменять служебные свойства подшипников применительно к конкретным условиям их эксплуатации. Все это расширяет технологические возможности способа, повышает качество и производительность технологического процесса изготовления подшипника скольжения.

Способ осуществляется следующим образом.

Вначале из стальной трубы вытачивают заготовку. В смесителе готовят шликер путем смешивания порошкового материала с пластификатором (связующим), в качестве которого могут быть использованы вещества, широко используемые для шликерного литья в порошковой металлургии и керамическом производстве. Заготовку устанавливают в токарный станок и при вращении закладывают в нее необходимое количество вязкотекущего шликера. На инструмент, выполненный из материала, обладающего обратимым эффектом запоминания формы (содержащий 54-56% никеля, титан - остальное), имеющего гладкую наружную поверхность, одевают оплетку, выполненную в виде металлической сетки, а затем вводят внутрь заготовки, с нанесенным ровным слоем шликера. В случае если заготовка тонкостенная для предотвращения ее раздачи она может помещаться в обойму с внутренним диаметром, выполненным по переходной посадке к наружному диаметру заготовки. После этого всю сборку или только инструмент нагревают до температуры 150-200°С (температура обратного мартенситного превращения никелида титана). При нагреве до температуры обратного мартенситного превращения инструмент восстанавливает первоначально заданную при нагреве (400÷500°С) форму при изготовлении, т.е. увеличивается в диаметре на 10-15%, в результате чего создает большое радиальное давление на оплетку и соответственно на шликер. В результате этого одновременно осуществляется напрессовка порошка, создание макрорельефа посредством оплетки и сушка шликера. После охлаждения до комнатной температуры инструмент принимает первоначальную форму и размеры, приданные ему при изготовлении при нормальной температуре. После сборку разбирают, а заготовку с напрессованным порошковым слоем и созданным на нем макрорельефом подвергают спеканию известным способом, затем осуществляют его механическую обработку, наносят антифрикционный материал и производят окончательную механическую обработку. В качестве антифрикционного материала для узлов сухого трения используются полимерные композиции, а при трении со смазкой - расплавы мягких металлов на основе свинца. Окончательную механическую обработку антифрикционного материала осуществляют растачиванием или поверхностным пластическим деформированием, например дорнованием. В качестве оплетки может быть использована не только металлическая сетка, но и нанесенные методом намотки проволока, упругое волокно и т.п.

Таким образом, предлагаемое техническое решение расширяет технологические возможности известного способа, повышает качество и производительность технологического процесса изготовления подшипника скольжения.

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам изготовления подшипников скольжения для применения в различных отраслях машиностроения. На стальную основу втулки подшипника наносят слой шликера, содержащего порошковую шихту и пластификатор. Одновременно уплотняют шликер с помощью деформирующего инструмента, выполненного из материала с эффектом памяти формы, путем его нагрева до температуры обратного мартенситного превращения, создают на шликере макрорельеф в виде углублений и сушат. Макрорельеф создают с помощью оплетки, надетой на гладкую поверхность деформирующего инструмента. Затем проводят спекание с припеканием шликера к основе, наносят антифрикционный материал и механическую обработку. Способ обеспечивает возможность варьирования параметров макрорельефа без переделки инструмента, позволяет снизить трудоемкость изготовления инструмента, повысить качество изделий и производительность. 2 з.п. ф-лы.

1. Способ изготовления втулки подшипника скольжения, включающий нанесение на стальную основу порошкового слоя в виде шликера, содержащего порошковую шихту и пластификатор, одновременное уплотнение шликера с помощью деформирующего инструмента, выполненного из материала с эффектом памяти формы, путем его нагрева до температуры обратного мартенситного превращения, создание на шликере макрорельефа в виде углублений, сушку, спекание с припеканием шликера к основе, нанесение антифрикционного материала и механическую обработку, отличающийся тем, что макрорельеф на шликере создают с помощью оплетки, надетой на гладкую поверхность деформирующего инструмента.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что деформирующий инструмент выполняют из никелида титана.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что оплетку выполняют в виде металлической сетки.