專利名稱：：工程塑料關(guān)節(jié)軸承外殼材料、內(nèi)球材料及其成型方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種關(guān)節(jié)軸承材料，特別是工程塑料關(guān)節(jié)軸承材料，還涉及關(guān)節(jié)軸承的成型方法。
背景技術(shù)：
：關(guān)節(jié)軸承由內(nèi)球和外殼兩部分組成，內(nèi)球和外殼的滑動接觸表面為球面，主要適用于擺動運(yùn)動、傾斜運(yùn)動和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，是一種球面滑動軸承。文獻(xiàn)"專利號為5,129，148的美國專利"公開了一種非金屬的塑料桿端關(guān)節(jié)軸承。樹脂基體為石墨和陶瓷改性的環(huán)氧樹脂或聚酰亞胺樹脂，同時(shí)采用玻璃纖維或碳纖維增強(qiáng)，采用模壓三步法成型出桿端關(guān)節(jié)軸承。即先模壓成型內(nèi)球，再模壓成型中間過渡圓環(huán)，最后模壓外殼。該文獻(xiàn)公開的非金屬塑料桿端關(guān)節(jié)軸承的缺點(diǎn)是樹脂基體為熱固性樹脂，而且采用模壓成型，不僅成型工序多，而且效率低。如模壓成型單件產(chǎn)品時(shí)間為30min。文獻(xiàn)"專利號為ZA9703396的歐洲專利"公開了一種塑料桿端關(guān)節(jié)軸承，該塑料桿端關(guān)節(jié)軸承的外殼材料為纖維增強(qiáng)的聚合物，內(nèi)球材料為潤滑劑改性的聚合物。其缺點(diǎn)是其一外殼材料中不含固體潤滑劑，內(nèi)球在外殼中旋轉(zhuǎn)時(shí)摩擦系數(shù)高。其二是內(nèi)球和外殼材料可能是同一種聚合物，熔點(diǎn)相同，在注射外殼時(shí)內(nèi)球表面會被熔融，造成內(nèi)球在外殼中無法自由旋轉(zhuǎn)。
發(fā)明內(nèi)容'為了克服現(xiàn)有技術(shù)中軸承材料摩擦系數(shù)高以及內(nèi)球在外殼中旋轉(zhuǎn)不靈活的不足，本發(fā)明提供一種工程塑料關(guān)節(jié)軸承外殼材料，通過添加固體潤滑劑，可以降低內(nèi)球在外殼中旋轉(zhuǎn)時(shí)摩擦系數(shù)。本發(fā)明還提供一種工程塑料關(guān)節(jié)軸承內(nèi)球材料，通過添加單一或組合的固體潤滑劑，形成多種與外殼材料配合的方式，可以保證內(nèi)球在外殼中自由旋轉(zhuǎn)。為了克服現(xiàn)有技術(shù)模壓成型效率低的不足，本發(fā)明還提供一種工程塑料關(guān)節(jié)軸承的成型方法，通過先注射成型內(nèi)球然后注射成型外殼的二步法，可以提高生產(chǎn)效率。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案一種工程塑料關(guān)節(jié)軸承外殼材料，其特點(diǎn)是含有重量份為58.266.0的聚酰胺6，重量份為28.338.8的玻璃纖維，重量份為2.44.7的MoS2，重量份為0.40.6的分散劑TAT，重量份為O.l0.2的抗氧齊Ul68以及重量份為O.l0.2的抗氧劑1.010。一種工程塑料關(guān)節(jié)軸承內(nèi)球材料，其特點(diǎn)是含有重量份為92.095.5的聚酰胺66，重量份為2.54.8的固體潤滑劑，重量份為1.52.4的增容劑POE-g-MAH,重量份為0.40.6的分散劑TAT以及重量份為0.10.2的抗氧劑1098。所述的固體潤滑劑是PTFE、NaSt、硅酮粉的任一種，或者是其組合。一種工程塑料關(guān)節(jié)軸承的成型方法，其特點(diǎn)是包括以下步驟先注射內(nèi)球，然后將內(nèi)球作為嵌件放入外殼模具，再進(jìn)行外殼的注射成型，將注射成型后的工程塑料關(guān)節(jié)軸承放入鼓風(fēng)烘箱中，升溫至90'C保溫0.5h，再升溫至110。C保溫0.5h，再升溫至120'C保溫1.5h，自然冷卻至室溫。本發(fā)明的有益效果是1、由于內(nèi)球材料中含有高達(dá)92.0%95.5%的聚酰胺66，外殼材料中含有高達(dá)58.2%66.0%的聚酰胺6，聚酰胺66的熔融溫度255265。C，聚酰胺6熔融溫度215225。C，兩者熔點(diǎn)相差3(TC以上，保證了在注射外殼時(shí)內(nèi)球不會被熔融；2、由于內(nèi)球材料和外殼材料均含有固體潤滑劑，降低了塑料軸承的摩擦系數(shù)，提高了耐磨性，實(shí)現(xiàn)了塑料軸承內(nèi)球在外殼中的自潤滑；3、外殼材料聚酰胺6采用28.3%38.8%玻璃纖維增強(qiáng)，收縮率低于0.5%0.6%，內(nèi)球材料不含玻璃纖維，收縮率高于1.6%2.4%，減少了外殼對內(nèi)球的包緊力，增加內(nèi)球的旋轉(zhuǎn)靈活性；4、由于采用注射成型塑料關(guān)節(jié)軸承，生產(chǎn)效率由現(xiàn)有技術(shù)成型單件產(chǎn)品時(shí)間的30min提高到lmin;還由于對注射成型的關(guān)節(jié)軸承進(jìn)行了后處理，不僅降低了軸承的內(nèi)應(yīng)力，而且進(jìn)一步改善了內(nèi)球在外殼屮的旋轉(zhuǎn)靈活性。下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作詳細(xì)說明。圖1是本發(fā)明工程塑料關(guān)節(jié)軸承外殼材料制備方法流程圖。圖2是本發(fā)明工程塑料關(guān)節(jié)軸承內(nèi)球材料制備方法流程圖。圖3是本發(fā)明工程塑料關(guān)節(jié)軸承的注射成型方法流程圖。圖4是本發(fā)明工程塑料關(guān)節(jié)軸承的成型方法中后處理工藝流程圖。具體實(shí)施例方式實(shí)施例中的外殼和內(nèi)球材料的配比見表1和表2，實(shí)施例中關(guān)節(jié)軸承的外殼和內(nèi)球組合方式見表3。表l實(shí)施例中的外殼材料的配比<table>complextableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>表2實(shí)施例中內(nèi)球材料的配比<table>complextableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>表3實(shí)施例中關(guān)節(jié)軸承的外殼和內(nèi)球組合方式<table>complextableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table><table>complextableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>實(shí)施例l:按照A1和附圖1配制外殼材料，即先將固體潤滑劑、PA6、分散劑和抗氧劑按配方劑星:稱重并高速混合，然后加入雙螺桿擠出機(jī)中熔融，再將長玻璃纖維引入，通過螺桿的剪切成為短纖維，混合料從擠出機(jī)口模擠出成條、經(jīng)水冷、干燥、切粒成為工程塑料關(guān)節(jié)軸承的外殼材料。按照B1-W和附圖2配制內(nèi)球材料，即先將固體潤滑劑、PA66、增容劑、分散劑和抗氧劑按配方劑量稱重并高速混合，然后加入雙螺桿擠出機(jī)中熔融，混合料從擠出機(jī)口模擠出,成條、經(jīng)水冷、千燥、切粒成為工程塑料關(guān)節(jié)軸承的內(nèi)球材料。按照附圖3注射成型關(guān)節(jié)軸承，內(nèi)球材料經(jīng)千燥處理后加入注射機(jī)料斗，經(jīng)注射成型為工程塑料關(guān)節(jié)軸承的內(nèi)球，打磨內(nèi)球外圓毛邊，將內(nèi)球裝入外殼模具中作為嵌件。外殼材料經(jīng)干燥處理加入注射機(jī)料斗，注射成型外殼即得到工程塑料關(guān)節(jié)軸承。按照附圖4進(jìn)行關(guān)節(jié)軸承后處理，即將注射成型得到的工程塑料關(guān)節(jié)軸承放入鼓風(fēng)烘箱屮，升溫至9(TC保溫0.5h，再升溫至ll(TC保溫0.5h，再升溫至12(TC保溫1.5h，然后自然冷卻降溫至室溫后取出，即得到后處理的工程塑料關(guān)節(jié)軸承。所得關(guān)節(jié)軸承內(nèi)球在外殼中旋轉(zhuǎn)情況良好。實(shí)施例2:按照A1和附圖l配制外殼材料，按照Bl-2弁和附圖2配制內(nèi)球材料，按照附圖3注射成型關(guān)節(jié)軸承，按照附圖4進(jìn)行關(guān)節(jié)軸承后處理，方法同實(shí)施例1。所得關(guān)節(jié)軸承內(nèi)球在外殼中旋轉(zhuǎn)情況良好。實(shí)施例3:按照A1和附圖1配制外殼材料，按照Bl-3弁和附圖2配制內(nèi)球材料，按照附圖3注射成型關(guān)節(jié)軸承，按照附圖4進(jìn)行關(guān)節(jié)軸承后處理，方法同實(shí)施例1。所得關(guān)節(jié)軸承內(nèi)球在外殼中旋轉(zhuǎn)情況良好。實(shí)施例4:按照A1和附圖l配制外殼材料，按照Bl-4存和附圖2配制內(nèi)球材料，按照附圖3注射成型關(guān)節(jié)軸承，按照附圖4進(jìn)行關(guān)節(jié)軸承后處理，方法同實(shí)施例l。所得關(guān)節(jié)軸承內(nèi)球在外殼中旋轉(zhuǎn)情況良好。實(shí)施例5:按照A1和附圖1配制外殼材料，按照Bl-5弁和附圖2配制內(nèi)球材料，按照附圖3注射成型關(guān)節(jié)軸承，按照附圖4進(jìn)行關(guān)節(jié)軸承后處理，方法同實(shí)施例l。所得關(guān)節(jié)軸承內(nèi)球在外殼中旋轉(zhuǎn)情況良好。實(shí)施例5:按照A1和附圖1配制外殼材料，按照Bl-5弁和附圖2配制內(nèi)球材料，按照附圖3注射成型關(guān)節(jié)軸承，按照附圖4進(jìn)行關(guān)節(jié)軸承后處理，方法同實(shí)施例l。所得關(guān)節(jié)軸承內(nèi)球在外殼中旋轉(zhuǎn)情況良好。實(shí)施例6:按照A1和附圖1配制外殼材料，按照Bl-6存和附圖2配制內(nèi)球材料，按照附圖3注射成型關(guān)節(jié)軸承，按照附圖4進(jìn)行關(guān)節(jié)軸承后處理，方法同實(shí)施例l。所得關(guān)節(jié)軸承內(nèi)球在外殼中旋轉(zhuǎn)情況良好。實(shí)施例7:按照A2和附圖1配制外殼材料，按照B2-W和附圖2配制內(nèi)球材料，按照附圖3注射成型關(guān)節(jié)軸承，按照附圖4進(jìn)行關(guān)節(jié)軸承后處理，方法同實(shí)施例1。所得關(guān)節(jié)軸承內(nèi)球在外殼中旋轉(zhuǎn)情況良好。實(shí)施例8:按照A2和附圖1配制外殼材料，按照82-2#和附圖2配制內(nèi)球材料，按照附圖3注射成型關(guān)節(jié)軸承，按照附圖4進(jìn)行關(guān)節(jié)軸承后處理，方法同實(shí)施例l。所得關(guān)節(jié)軸承內(nèi)球在外殼中旋轉(zhuǎn)情況良好。實(shí)施例9:按照A2和附圖l配制外殼材料，按照B2-3弁和附圖2配制內(nèi)球材料，按照附圖3注射成型關(guān)節(jié)軸承，按照附圖4進(jìn)行關(guān)節(jié)軸承后處理，方法同實(shí)施例1。所得關(guān)節(jié)軸承內(nèi)球在外殼中旋轉(zhuǎn)情況良好。實(shí)施例10:按照A2和附圖1配制外殼材料，按照B2-賴和附圖2配制內(nèi)球材料，按照附圖3注射成型關(guān)節(jié)軸承，按照附圖4進(jìn)行關(guān)節(jié)軸承后處理，方法同實(shí)施例l。所得關(guān)節(jié)軸承內(nèi)球在外殼中旋轉(zhuǎn)情況良好。實(shí)施例11:按照A2和附圖1配制外殼材料，按照B2-5弁和附圖2配制內(nèi)球材料，按照附圖3注射成型關(guān)節(jié)軸承，按照附圖4進(jìn)行關(guān)節(jié)軸承后處理，方法同實(shí)施例l。所得關(guān)節(jié)軸承內(nèi)球在外殼中旋轉(zhuǎn)情況良好。實(shí)施例12:按照A2和附圖1配制外殼材料，按照B2-6弁和附圖2配制內(nèi)球材料，按照附圖3注射成型關(guān)節(jié)軸承，按照附圖4進(jìn)行關(guān)節(jié)軸承后處理，方法同實(shí)施例l。所得關(guān)節(jié)軸承內(nèi)球在外殼中旋轉(zhuǎn)情況良好。實(shí)施例13:按照A3和附圖1配制外殼材料，按照B3-W和附圖2配制內(nèi)球材料，按照附圖3注射成型關(guān)節(jié)軸承，按照附圖4進(jìn)行關(guān)節(jié)軸承后處理，方法同實(shí)施例l。所得關(guān)節(jié)軸承內(nèi)球在外殼中旋轉(zhuǎn)情況良好。實(shí)施例14:按照A3和附圖1配制外殼材料，按照B3-2存和附圖2配制內(nèi)球材料，按照附圖3注射成型關(guān)節(jié)軸承，按照附圖4進(jìn)行關(guān)節(jié)軸承后處理，方法同實(shí)施例1。所得關(guān)節(jié)軸承內(nèi)球在外殼中旋轉(zhuǎn)情況良好。實(shí)施例15:按照A3和附圖1配制外殼材料，按照B3-3弁和附圖2配制內(nèi)球材料，按照附圖3注射成型關(guān)節(jié)軸承，按照附圖4進(jìn)行關(guān)節(jié)軸承后處理，方法同實(shí)施例l。所得關(guān)節(jié)軸承內(nèi)球在外殼中旋轉(zhuǎn)情況良好。實(shí)施例16:按照A3和附圖1配制外殼材料，按照B3-4弁和附圖2配制內(nèi)球材料，按照附圖3注射成型關(guān)節(jié)軸承，按照附圖4進(jìn)行關(guān)節(jié)軸承后處理，方法同實(shí)施例l。所得關(guān)節(jié)軸承內(nèi)球在外殼中旋轉(zhuǎn)情況良好。實(shí)施例17:按照A3和附圖1配制外殼材料，按照B3-5^和附圖2配制內(nèi)球材料，按照附圖3注射成型關(guān)節(jié)軸承，按照附圖4進(jìn)行關(guān)節(jié)軸承后處理，方法同實(shí)施例1。所得關(guān)節(jié)軸承內(nèi)球在外殼中旋轉(zhuǎn)情況良好。實(shí)施例18:按照A3和附圖l配制外殼材料，按照B3-6弁和附圖2配制內(nèi)球材料，按照附圖3注射成型關(guān)節(jié)軸承，按照附圖4進(jìn)行關(guān)節(jié)軸承后處理，方法同實(shí)施例l。所得關(guān)節(jié)軸承內(nèi)球在外殼中旋轉(zhuǎn)情況良好。權(quán)利要求1、一種工程塑料關(guān)節(jié)軸承外殼材料，其特征在于含有重量份為58.2～66.0的聚酰胺6，重量份為28.3～38.8的玻璃纖維，重量份為2.4～4.7的MoS2，重量份為0.4～0.6的分散劑TAT，重量份為0.1～0.2的抗氧劑168以及重量份為0.1～0.2的抗氧劑1010。2、一種工程塑料關(guān)節(jié)軸承內(nèi)球材料，其特征在于含有重量份為92.095.5的聚酰胺66，重量份為2.54.8的固體潤滑劑，重量份為1.52.4的增容劑POE-g-MAH，重量份為0.40.6的分散劑TAT以及重量份為0.10.2的抗氧劑1098。3、根據(jù)權(quán)利要求2所述的工程塑料關(guān)節(jié)軸承內(nèi)球材料，其特征在于所述的固體潤滑劑是PTFE、NaSt、硅酮粉的任一種，或者是其組合。4、一種工程塑料關(guān)節(jié)軸承的成型方法，其特征在于包括下述步驟先注射內(nèi)球，然后將內(nèi)球作為嵌件放入外殼模具，再進(jìn)行外殼的注射成型，將注射成型后的工程塑料關(guān)節(jié)軸承放入鼓風(fēng)烘箱中，升溫至90℃保溫0.5h，再升溫至110℃保溫0.5h，再升溫至120℃保溫1.5h，自然冷卻至室溫。全文摘要本發(fā)明公開了一種工程塑料關(guān)節(jié)軸承外殼材料，其特點(diǎn)是含有重量份為58.2～66.0的聚酰胺6，重量份為28.3～38.8的玻璃纖維，重量份為2.4～4.7的MoS₂，重量份為0.4～0.6的分散劑TAT，重量份為0.1～0.2的抗氧劑168及重量份為0.1～0.2的抗氧劑1010。還公開了一種工程塑料關(guān)節(jié)軸承內(nèi)球材料，其特點(diǎn)是含有重量份為92.0～95.5的聚酰胺66，重量份為2.5～4.8的固體潤滑劑，重量份為1.5～2.4的增容劑POE-g-MAH，重量份為0.4～0.6的分散劑TAT及重量份為0.1～0.2的抗氧劑1098。還公開了一種工程塑料關(guān)節(jié)軸承成型方法，先注射內(nèi)球，然后將內(nèi)球作為嵌件放入外殼模具中注射外殼，將注射成型后的工程塑料關(guān)節(jié)軸承放入烘箱中進(jìn)行后處理。采用本方法，生產(chǎn)效率由現(xiàn)有技術(shù)成型單件產(chǎn)品的30min提高到1min。文檔編號C08K3/32GK101343411SQ20081015077公開日2009年1月14日申請日期2008年9月2日優(yōu)先權(quán)日2008年9月2日發(fā)明者張廣成,林德慶,邢亞娟,馬科峰申請人:西北工業(yè)大學(xué);泉州市德源軸承實(shí)業(yè)有限公司