更新换代的复合金属轴向推力轴承零件制造技术
一、复合金属轴向推力轴承简介
复合金属轴向推力轴承，指钢—烧结复合铜合金的轴向推力轴承，或称双金属止推轴承。这种轴向推力轴承，在各种转动机械上用得最为广泛、用量也最多。
各种机器对这种产品的需求：以在汽车上的用量为例，我国汽车的生产量在2005年已经超过了500万辆，今年（2008年）有望超过800万辆。就以500万辆计算，按每辆车用10件计，年平均用量：10X5000000=50000000只（五千万只）。加上截止到2005年12月我国汽车的保有量3000万辆的维修配件。目前，这一个小小的零件，仅用在国内汽车配件上量，已超过3亿5千万件之多，再加上其它转动机械上的用量，需求的市场前景十分看好。
二、传统制造方法和存在的不足
复合金属轴向推力轴是用复合的双金属板、带材经裁切等深加工制成的。就先从钢—烧
结铜合金复合的双金属板、带材说起。在钢板、钢带上烧结一层铜合金材料，经过轧制再烧结后，制成双金属原板、带轴承材料是二十世纪三十年代美国Delaware特拉华(州)的一家公司发明的。用复合好的材料再经过裁切等削加工后制成各种轴向推力轴承，比用浇铸法制造，少污染、省工、省料，省设备，在全世界得到了大力发展和推广应用。随着产品品种的增加、技术要求的提高，这项技术暴露出了它的不足：
（1）钢层上烧结的铜合金材料是用轧辊开式冷轧制工艺方法轧制致密的，铜合金的致密度只能在93%～97%之间徘徊，达不到相对密度≧98%～99%以上的机械结构零件的要求。
（2）对下述的材料和零件难以实现工业化的大生产制造：
不能直接制造成零件，必经原材深加工的，如：圆形、环形、半圆环形、凹凸半球形、凹凸V型导板、不规则形等，只能是用材料“去除”的加工方法来得到最终零件。
特别的复合金属例有：
1，超大尺寸：超厚衬背（大于10mm到以上）、超宽尺寸（大于200mm到以上）；
2，异形材和零件：
①凹凸(半球形)零件的凹形里层和凸形外层表面复合铜合金材料；
②凹凸V型导板，分别在凹V和凸V的两个斜面上复合铜合金材料。
（3）材料利用率低。特别是对有色金属的浪费，以止推轴承圆环为例，材料的利用率平
均仅40%左右。
三、复合金属加工新模式问世
模式（1）复合金属近净形材料产品（Near Net Shape material）
复合金属近净形材料产品，是由中国在1988年领先研发出来并开始投放市场的。
加工方法，于1988年申请了中国发明专利“减摩轴承复合材料的生产工艺”，授权后曾列为北京市重大科技成果，国家级火炬计划项目。加工方法采用摆辗技术（Rocking Technology）成型致密了双金属零件的近净形材料（Near Net Shape material），改造了传统的毛坯成形技术，领先开创了减摩轴承复合材料摆辗产品的生产。
1，技术特点：
①用立式摆辗机替代两辊平面轧机
立式摆辗机或称轴向模轧机（Axial Die—Rolling）开口空间比两辊轧机高，且变更了轧制模式；
②是一种辗扩式的压力成形加工；
上模与工件周期性局部接触施压，工件在递增变形积累过程中成形致密；
③产品致密度高、光洁度高、质量好。
在连续周期性局部接触施压多次递增变形积累中，每一个孔隙连续不断地进行多次（十次以上）变形破坏，使烧结铜合金材料达到了相对密度≧98%～99%以上的机械结构零件材料的要求，铜合金光洁度一般随上模的光洁度；
④生产率高
每件产品的加工工时≤4秒/件；
⑤节省材料
对价格昂贵铜合金的利用率近百分之百。
2，经济社会效益
经过二十余年的推广和生产，其材料及产品已在机械通用零部件行业中，成为了不可替代的并起到了不可或缺的重要作用，开始形成了钢—烧结铜合金近净形材的换代技术——“烧结摆辗法”。
模式（2）烧结钢—烧结铜合金复合金属零件净形成形零件产品（Net Shape Forming Element）
烧结钢—烧结铜合金复合金属零件净形成形零件于2002年又在中国研发成功。
2002年一个在国内外尚属空缺的省料、省工、省设备、省投资的净形成形机械零件“烧结双金属轴向推力轴承”研发出来了。并于2002年获授权中国专利，高新技术产品。
它不用传统的钢板、带材作衬背，而是用钢粉和铜合金粉经先进工艺和设备，可以不经切削加工、或有的用极少量的精细加工就可以制成达到直接装配要求的产品。国内、外领先。是双金属轴向推力轴承制造工艺上的一项重大技术创新成果，又一次突破了现有的钢—烧结铜合金复合金属近形零件材料的加工制造模式，除可以做到合理利用并大量节约有色金属、黑色金属外，还能有效地节省大量的加工工时、人力及设备，具有节约能源、降低损耗、减少切削加工的突出特点，生产效率高，社会、经济、技术效益极其显著。
1，烧结钢—烧结铜合金复合金属“烧结双金属轴向推力轴承”其特点是：
①节材、节能。材料利用率大于98%～99%以上；
②完成双金属零件的制造，只用两台套主要设备。节省机械加工3/4；
③降低制造成本平均约50%。
2，完全达到机械结构零件的性能要求。
三、结语
由于用金属粉材可以直接制造成机械的结构零件产品，在业界有无可比拟甚至无可替代的优势，开创了烧结钢—烧结铜合金复合金属新兴的技术少、无切削的节能、节材的复合金属零件新产业，这项产业和这个产品既是行业方向，又是有着巨大潜在市场和强大竞争力的新技术，为开创一个新兴的复合金属净形成型产业写下了新的一页。 |