專利名稱：一種法蘭軸套及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種法蘭軸套及其制造方法。
背景技術(shù)：
法蘭軸套在高負(fù)荷機械設(shè)備傳動系統(tǒng)中應(yīng)用較為廣泛，常規(guī)的制造方法是用整塊 銅棒料整體車制而成，消耗了大量的銅材，成本高，機械強度低，使用范圍窄。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種生產(chǎn)成本低的 法蘭軸套。 本發(fā)明同時還要提供一種上述法蘭軸套的制造方法，該方法工藝簡單、生產(chǎn)效率高。 為解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明采取的一種技術(shù)方案是一種法蘭軸套，其包括直 筒部和位于直筒部下端的法蘭端部，其中，所述直筒部的外層、所述法蘭端部的上層為鋼材 質(zhì)，而直筒部的內(nèi)層、法蘭端部的下層為銅合金材質(zhì)。 根據(jù)本發(fā)明法蘭軸套的一個具體方面，直筒部的外層的厚度為20 30mm，法蘭端 部的厚度為10 20mm，直筒部的內(nèi)層及法蘭端部的下層的厚度為2 5mm，所述銅合金材 質(zhì)優(yōu)選為錫青銅。 本發(fā)明所采取的另一種技術(shù)方案是一種上述法蘭軸套的制造方法，其依次包括 如下步驟 (1)、取法蘭式鋼軸套，將鋼軸套的法蘭端部用端蓋封住，且在端蓋與法蘭端之間
留有縫隙，縫隙的大小與法蘭端部的下層厚度一致； (2)、對鋼軸套內(nèi)表面依次進(jìn)行凈化處理和表面涂層處理； (3)、向鋼軸套內(nèi)加入設(shè)定量的銅合金料、脫氧劑和除渣劑，封住所述鋼軸套的另 一端，加熱鋼軸套至其中的銅合金料熔化成為銅合金液； (4)、將所述鋼軸套裝到離心鑄造機上進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，以使得位于所述鋼軸套內(nèi)的銅合 金液在離心力的作用下結(jié)合到所述鋼軸套的內(nèi)表面上和填充到所述端蓋與法蘭端之間的 縫隙中，待鋼軸套冷卻至60(TC以下，取下鋼軸套； (5)、對所述鋼軸套進(jìn)行機械加工處理獲得所需規(guī)格的法蘭軸套。 所述法蘭式鋼軸套指整體為鋼材質(zhì)的法蘭軸套。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)了解如何
根據(jù)軸套產(chǎn)品的尺寸規(guī)格和要求來加入合適量的銅合金料。 步驟(3)是在鋼軸套內(nèi)進(jìn)行銅合金的冶煉，選擇合適的銅合金、脫氧劑和除渣劑 及它們的配比屬于本領(lǐng)域的常規(guī)技術(shù)，其中，銅合金優(yōu)選為錫青銅，脫氧劑優(yōu)選為磷銅。
優(yōu)選地，步驟(3)中，將鋼軸套在溫度900 IIO(TC下加熱1 3小時，更優(yōu)選在 950 105(TC下加熱。步驟(4)中，離心鑄造機的轉(zhuǎn)速為600 1500轉(zhuǎn)/分鐘，更優(yōu)選為 800 1200轉(zhuǎn)/分鐘。
根據(jù)本發(fā)明制造方法的一個具體實施例，步驟(4)中，旋轉(zhuǎn)5 20秒后，向鋼軸套 的外表面噴冷卻水以加速鋼軸套的冷卻。 由于以上技術(shù)方案的實施，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點 1、本發(fā)明法蘭軸套為鋼銅復(fù)合軸套，在保證產(chǎn)品性能的前提下，節(jié)約大量的銅金
屬材料，降低生產(chǎn)成本； 2、本發(fā)明制造方法主要是依靠鋼套的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生離心力，使鋼軸套內(nèi)的熔融銅合金 液克服自重充滿不同部位的型腔，最終在離心力和熱交換的作用下凝固成形，如此形成的 銅合金層，與鋼基體之間的結(jié)合力強，組織致密，力學(xué)性能好，因而其所生產(chǎn)的法蘭軸套具 有優(yōu)良的耐磨性能和耐沖擊性能，適合大型高負(fù)荷設(shè)備使用。 3、本發(fā)明制造方法生產(chǎn)工藝簡便，生產(chǎn)成本低，生產(chǎn)效率高，可實現(xiàn)法蘭軸套大批
量生產(chǎn)。


圖1為本發(fā)明法蘭軸套的主剖示意圖；
其中1、直筒部；10、外層；11、內(nèi)層； 2、法蘭端部；20、上層；21、下層。
具體實施例方式
下面結(jié)合具體的實施例，對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的說明，但不限于這些實施例。
如圖1所示，本實施例的法蘭軸套包括直筒部1和位于直筒部1下端的法蘭端部 2，其中，所述直筒部1的外層10、法蘭端部2的上層20的材質(zhì)為20鋼，而直筒部1的內(nèi)層 11、法蘭端部2的下層21為錫青銅(型號ZQSnlO-2)材質(zhì)。該法蘭軸套法蘭外徑130mm， 內(nèi)徑52mm，法蘭厚度18mm，直筒端外徑82mm，內(nèi)徑同法蘭內(nèi)徑，總長46mm，錫青銅厚度3mm。 軸套外圓及端面粗糙度Ra3. 2，內(nèi)圓銅層表面粗糙度Ral. 6。
上述法蘭軸套的制造方法包括如下步驟 (1)、鋼軸套制備采用外徑140mm實心棒料進(jìn)行法蘭式鋼軸套切削加工，加工后 的形狀為兩端面帶法蘭( 一式兩件)，法蘭盤外徑136mm、直筒外徑90mm，內(nèi)徑58mm、長度 98mm。要求內(nèi)孔及兩端面表面粗糙度Ral. 6，外表面粗糙度Ra6. 3，外表面留有3-5mm的加 工余量以便鑄造后繼續(xù)加工，鋼軸套法蘭一端先用厚度為lOmm端蓋焊死，另一端在加完錫 青銅料后再焊死。端蓋與法蘭之間留有3mm縫隙，以形成法蘭端面的銅層。
(2)鋼軸套凈化鋼軸套凈化包括除油、除銹和上保護(hù)層，其工藝為除銹用X-l 硝基漆稀釋劑浸泡2-3min，鋼軸套呈亮色，無斑點，然后用水沖洗。除油用工業(yè)洗滌劑除 油并清洗。 (3)表面涂層處理在電阻爐內(nèi)把除油除銹后的鋼軸套進(jìn)行預(yù)熱，其預(yù)熱溫度 150-20(TC，預(yù)熱后在鋼軸套內(nèi)表面上涂上均勻的四水硼酸涂料，涂料溫度為80-10(TC，涂 層厚度O. 5-lmm。 (4)離心在鋼軸套內(nèi)添加錫青銅合金料、重量為錫青銅合金料重量0. 3%左右的 脫氧劑以及適量除渣劑，添加量及料的配方按照產(chǎn)品結(jié)構(gòu)大小進(jìn)行計算，然后密封焊接端 口 ，進(jìn)而采用煤氣高溫爐對鋼軸套內(nèi)的銅合金進(jìn)行加熱熔化，加熱溫度95(TC左右，加熱時間1-2小時，直至銅合金料熔化成液態(tài)得銅合金液。 (5)離心待鋼軸套內(nèi)銅合金料熔化成液態(tài)得銅合金液后，將鋼軸套迅速裝卡在 離心鑄造機上高速旋轉(zhuǎn)，直至冷卻。轉(zhuǎn)速采用800轉(zhuǎn)/分種(根據(jù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)大小選擇)，旋 轉(zhuǎn)5-10s后，向鋼軸套外表面雨淋式噴水，其水壓O. 2-0. 25Mpa，氣壓為0. 6Mpa，待鋼軸套溫 度降至200-60(TC時，即可取下軸套。 (6)采用車削的方法達(dá)到復(fù)合軸套的長度、內(nèi)徑、外徑的尺寸要求。該實例可加工 成2個法蘭式鋼銅復(fù)合軸套。 經(jīng)銅金屬表面檢查和銅試樣性能檢測，該復(fù)合軸套質(zhì)量良好，銅層表面光潔，無裂 紋、夾渣和縮松缺陷，銅合金硬度大于80HB，鋼銅之間緊密結(jié)合，結(jié)合強度達(dá)到40MPa，滿足 使用要求。 綜上所述，本發(fā)明能夠高效率的生產(chǎn)法蘭鋼銅復(fù)合軸套，達(dá)到以鋼代銅的目的，節(jié) 約稀有資源，降低生產(chǎn)成本，滿足大型、高負(fù)荷機械設(shè)備的使用要求，具有良好的應(yīng)用前景。
以上對本發(fā)明做了詳盡的描述，但本發(fā)明不限于上述的實施例。凡根據(jù)本發(fā)明的 精神實質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種法蘭軸套，其包括直筒部(1)和位于所述直筒部(1)下端的法蘭端部(2)，其特征在于所述直筒部(1)的外層(10)、所述法蘭端部(2)的上層(20)為鋼材質(zhì)，所述直筒部(1)的內(nèi)層(11)、所述法蘭端部(2)的下層(21)為銅合金材質(zhì)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的法蘭軸套，其特征在于所述直筒部(1)的內(nèi)層及所述法蘭 端部(2)的下層的厚度為2 5mm。
3. —種權(quán)利要求1所述的法蘭軸套的制造方法，其特征在于所述制造方法依次包括如下步驟(1) 、取法蘭式鋼軸套，將鋼軸套的法蘭端部用端蓋封住，且在端蓋與法蘭端之間留有縫隙，所述縫隙的大小與所述法蘭端部(2)的下層(21)厚度一致；(2) 、對鋼軸套內(nèi)表面依次進(jìn)行凈化處理和表面涂層處理；(3) 、向所述鋼軸套內(nèi)加入銅合金料、脫氧劑和除渣劑，封住所述鋼軸套的另一端，加熱鋼軸套至其中的銅合金料熔化成為銅合金液；(4) 、將所述鋼軸套裝到離心鑄造機上進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，以使得位于所述鋼軸套內(nèi)的銅合金液在離心力的作用下結(jié)合到所述鋼軸套的內(nèi)表面上和填充到所述端蓋與法蘭端之間的縫隙中，待鋼軸套冷卻至60(TC以下，取下鋼軸套；(5) 、對所述鋼軸套進(jìn)行機械加工處理獲得所需規(guī)格的法蘭軸套。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的制造方法，其特征在于所述的銅合金為錫青銅。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的制造方法，其特征在于步驟(3)中，將所述鋼軸套在溫度 900 IIO(TC下加熱1 3小時。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的制造方法，其特征在于步驟(3)中，將所述鋼軸套在溫度 950 1050。C下加熱。
7. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的制造方法，其特征在于步驟(4)中，離心鑄造機的轉(zhuǎn)速為 600 1500轉(zhuǎn)/分鐘。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的制造方法，其特征在于步驟(4)中，離心鑄造機的轉(zhuǎn)速為 800 1200轉(zhuǎn)/分鐘。
9. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的制造方法，其特征在于步驟(4)中，旋轉(zhuǎn)5 20秒后，向鋼 軸套的外表面噴冷卻水以加速鋼軸套的冷卻。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種法蘭軸套及其制造方法，法蘭軸套包括直筒部和法蘭端部，直筒部的外層、法蘭端部的上層為鋼材質(zhì)，直筒部的內(nèi)層、法蘭端部的下層為銅合金材質(zhì)。所述制造方法包括(1)取法蘭式鋼軸套，將鋼軸套的法蘭端部用端蓋封住，且在端蓋與法蘭端之間留有縫隙；(2)凈化和表面涂層處理；(3)向鋼軸套內(nèi)加入銅合金料、脫氧劑和除渣劑，封口，加熱，至銅合金料熔化；(4)將鋼軸套裝到離心鑄造機上進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，待冷卻，取下鋼軸套；(5)通過機械加工獲得所需規(guī)格的法蘭軸套。本發(fā)明法蘭軸套具有優(yōu)良的耐磨性能和耐沖擊性能，適合大型高負(fù)荷設(shè)備使用，本發(fā)明制造方法工藝簡便，成本低，效率高，可實現(xiàn)法蘭軸套大批量生產(chǎn)。
文檔編號F16C33/06GK101701602SQ200910186518
公開日2010年5月5日 申請日期2009年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月16日
發(fā)明者孫林軍, 陸忠飛 申請人:吳江市榮順精密鑄件有限公司