專利名稱：無潤滑接頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及適合于在高溫情況下操作的自潤滑軸或樞軸銷結(jié)構(gòu)，例如在拉幅機裝置中的結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
1991年11月26日公布的Christopher E.Hosmer和John F.Whaley的題目為拉幅機裝置和方法的美國專利5,067,214中顯示了由聚酰胺樹脂制成的自潤滑軸襯。
1998年8月25日公布的Christopher Eugene Hosmer的題目為拉幅機和方法的美國專利5,797,172中公開了本發(fā)明具體應用的拉幅機裝置種類。
常規(guī)的自潤滑磨擦或磨損裝置例如軸襯和/或滑動軸承通常是由其內(nèi)嵌入滑動塑料軸襯的金屬套組成，并且是通過防止軸襯旋轉(zhuǎn)的方式固定的。通常金屬軸是在軸襯的內(nèi)徑中承載的。如果拉幅機夾具夾片應用目前公開的襯套，由于熱膨脹和軸襯過早磨損而導致該軸套鎖定在金屬軸上或者其閉鎖阻止該夾片所希望的功能。

發(fā)明內(nèi)容
自潤滑塑料軸襯的連接是通過在高壓和高溫下，在金屬銷周圍插件注射成型薄的自潤滑塑料軸套而達到的。為了提高粘附性并且提供足夠磨損的材料，該塑料是在具有打毛或滾花表面的特定深度的溝槽或凹槽中成型的。從而該自潤滑軸承構(gòu)件位于在金屬套內(nèi)旋轉(zhuǎn)的軸上。升高溫度下的熱膨脹導致塑料軸套內(nèi)徑的膨脹；然而，打毛表面防止了塑料軸套的旋轉(zhuǎn)。通過使用具有低熱膨脹系數(shù)的薄塑料層使塑料軸承軸套的膨脹最小化。
鋼和塑料混合銷的生產(chǎn)方法也是獨一無二的并且經(jīng)濟合算的。雖然可以利用CNC使混合銷獲得所希望的外徑和尺寸公差，但是通過無心研磨外徑生產(chǎn)可以獲得更加經(jīng)濟合算并且在尺寸上和表面拋光上優(yōu)良的部件。同時無心研磨金屬和塑料的方法是獨特的并且需要尺寸穩(wěn)定的塑料并且該塑料的剛性足以適當研磨而不熔化和涂污或具有成層的金屬粒子。
聚四氟乙烯由于具有獲得長磨損，可靠性能的穩(wěn)定產(chǎn)品所需要的物理，熱學和磨擦學性能，而優(yōu)選應用于拉幅機接桿銷。


本發(fā)明的一個實施方式是根據(jù)下面的

的，其中圖1是基于說明目的一些零件被分離并且散開的拉幅機的透視圖。
圖2是裝配好的情況下的拉幅機的端視圖；圖3是最初被加工從而提供兩個縮減直徑凹槽的金屬樞軸的側(cè)視圖；圖4是在軸的凹槽部分滾花之后該軸的側(cè)視圖；圖5是通過注射成型將塑料材料施加到凹槽部分之后該軸的側(cè)視圖；圖6是通過無心研磨加工后該軸的側(cè)試圖；圖7是沿著圖6中的線VII-VII的截面圖；圖8是無心研磨裝置的側(cè)視圖，并且圖9是圖8所示裝置的頂視圖。
具體實施例方式
參照圖1和2，本發(fā)明是以拉幅機夾具11進行說明的，該拉幅機夾具11通過扁節(jié)鏈12與其它夾具串聯(lián)，從而提供了拉幅機鏈13。拉幅機鏈是以相對的對提供的，以抓住扁平材料連續(xù)網(wǎng)例如紡織布的邊緣并且在將其傳輸通過工藝烘箱的同時橫向拉伸該材料作為其制備的最后工序。
拉幅機夾具11是夾緊裝置，其包括夾具體14，該夾具體在一邊打開并且其表面16用來支撐裝入到其內(nèi)的網(wǎng)狀材料。夾具體14包括一對支架臂17，18，該支架臂樞軸支撐用于夾片22的樞軸銷21。可以繞著樞軸轉(zhuǎn)動的該夾片22通過沒有顯示出的外部機械裝置操作，以允許該網(wǎng)材料的進入和退出。將夾片22，和夾具11設(shè)計為自動地夾緊并且保持網(wǎng)材料。夾片的運動是圍繞夾片樞軸銷21的軸23的受限樞軸運動，其通過穿過銷21和夾片22的對準孔的橫向銷24被不旋轉(zhuǎn)地固定到夾片22。
參照圖3-7，通過顯示制備步驟來解釋夾片樞軸銷22的制備方法。
圖3顯示了在該銷被粗加工為預定的帶余量尺寸的直徑并且在其軸向相反端周圍形成一對縮減直徑凹槽31，32之后的銷22。凹槽31，32具有與拉幅機夾具11的支架17，18的軸承面相匹配的軸向尺寸。
圖4顯示了在凹槽31，32的縮減直徑表面被滾花后的銷22。
圖5顯示了通過注射成型將耐高溫塑料例如聚四氟乙烯制成的軸套34，36應用到銷22的縮減直徑區(qū)域31，32之后的銷22。接下來通過無心研磨將帶余量尺寸的銷22加工成如圖6和圖7所示的希望的精加工直徑。
圖8和9圖示了無心研磨步驟。軸22是由機件托板41支撐的并且夾在研磨輪42和調(diào)節(jié)輪43之間。如圖9中所示，在加工操作中，銷22是由工件架導向裝置46，47，48，49導向的。
本發(fā)明的實際應用本申請具體應用于拉幅機夾具，該夾具通過鏈串聯(lián)連接從而形成拉幅機鏈。為抓住扁平材料連續(xù)網(wǎng)，例如紡織布的相對邊緣，并且在將其傳輸通過相對高溫的工藝烘箱的同時以相反的方向拉伸該材料作為制備該加工材料的最后工序，拉幅機鏈是以相對的對使用的。
由于軸承面的潤滑是不切實際的，這主要是由于軸承面在網(wǎng)材料的之上而且實質(zhì)上不可能潤滑軸承面而不將潤滑油濺到網(wǎng)材料上，因而長久以來軸承面的磨損都是拉幅機夾具設(shè)計中的一個難題。由于這些軸承面通常是沒有潤滑的，它們通常由耐高溫的金屬制成并且預期將較大的磨損。為了保持夾具位于操作公差內(nèi)需要對該夾具頻繁進行修整。一些夾具設(shè)計的修整需要重鏜樞軸銷的孔和一個新的更大直徑的樞軸銷。使用可換鋼軸襯的夾具是通過更換軸襯來進行修整的并且也可以經(jīng)常替換該銷。
已經(jīng)開發(fā)了各種具有改進的強度和磨損性能以及耐高溫性能的塑料材料。它們已經(jīng)被試用并試驗過并且取得了有限的成功。為了正確操作拉幅機夾具，非常精密的公差是必要的。通常在用于拉幅機夾具的鋼軸襯的外徑上研磨并且在其內(nèi)徑上用磨刀石磨以獲得所需要的公差。用塑料軸襯獲得這些希望的公差是很困難并且很貴的。大多數(shù)塑料材料比用于拉幅機夾具部件的金屬具有高的多的熱膨脹系數(shù)。這傾向于引起這些軸襯失去間隙并且鎖住該銷防止旋轉(zhuǎn)。增加冷時間隙解決了該問題但是產(chǎn)生了制造和功能問題。
安裝軸襯的標準方法是通過干涉壓配合。當壓配合的時候，塑料軸襯傾向于變形，因而失去了大部分干涉壓配合保持能力。這使得軸襯可以旋轉(zhuǎn)和或軸向移動，這是不可接受的。
本發(fā)明的拉幅機銷以經(jīng)濟合算的方式解決了所有上述問題。由于塑料軸承材料被模制入銷中的溝槽或凹槽內(nèi)并且該銷和塑料插件被無心研磨為一個整體，因而公差不是問題。通過將塑料模制入具有滾花底面的凹槽，抑制了塑料插件相對于銷的旋轉(zhuǎn)和軸向移動。由于塑料插件比單獨的塑料軸襯徑向薄，因而塑料插件的熱膨脹被減到最小。通過在銷中的凹槽內(nèi)形成薄的塑料軸承，該銷和插件可以作為一個整體被無心(centerless)研磨為最終直徑。這有利于制造和銷安裝。
權(quán)利要求
1.一種制造應用于高溫環(huán)境中的樞軸銷的方法，其包括步驟將銷加工成預定的帶余量尺寸的直徑在所述的軸向?qū)挾冗m合于與連接該銷的構(gòu)件的一對軸承面對準的銷中，加工一對軸向間隔的相對淺的縮減直徑凹槽，打毛所述的凹槽，通過注射成型將自潤滑熱塑性化合物圓柱軸承軸套施加到每一個所述的滾花凹槽上，并且通過無心研磨將所述的包括所述軸承襯套的銷的外徑精加工成修整后的直徑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述的熱塑性化合物是聚四氟乙烯。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述的熱塑性化合物具有超過600°F的熔點。
4.一種拉幅機夾具，其包括夾具體，該夾具體具有用于支撐裝入到所述裝料面的網(wǎng)材料扁平表面的裝料面和一對在所述扁平表面之上間隔并且延伸的支架，其中每一個所述的支架具有一個徑向向里面對面的軸承面，夾片，夾片樞軸銷，其不旋轉(zhuǎn)地固定到所述夾片上并且在其每一個軸向相對的端附近具有軸向延伸的滾花的凹槽，和模制到每一個所述凹槽內(nèi)的自潤滑耐高溫塑料軸套，所述的軸套分別在所述的夾片樞軸銷配合面上存在徑向向外面對面的圓柱軸承面，其中所述的軸承面在所述的支架上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的拉幅機夾具，其中所述的包括所述軸套的夾片樞軸銷的外徑被加工成均勻的直徑。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的拉幅機夾具，其中所述的耐高溫塑料具有超過600°F的熔點。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的拉幅機夾具，其中所述的耐高溫彈性體是聚四氟乙烯。
8.一種圓柱樞軸銷，其包括在所述銷的每一端附近形成的淺凹槽，每一個所述的凹槽具有已經(jīng)滾花的徑向向外面對面的圓柱面，和結(jié)合到每一個所述的已經(jīng)滾花的圓柱面的耐高溫自潤滑塑料軸套，每一個所述的軸套存在徑向向外面對面的圓柱軸承面。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的樞軸銷，其中所述的塑料是聚四氟乙烯。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的樞軸銷，其中所述的包括所述軸套的銷的外徑是均勻的直徑。
11.一種用于軸部件的軸承，其將支撐部件樞軸地連接到被支撐部件，該軸承包括在所述部件上的光滑徑向相對的圓柱面，在一個所述的圓柱面內(nèi)形成的淺環(huán)狀凹槽，所述的凹槽存在粗糙的徑向面對面表面，并且加壓模制到所述凹槽的自潤滑塑料薄層，所述的塑料薄層存在一個與另一個所述的圓柱面軸承嚙合的光滑圓柱軸承面。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的軸承，其中在所述的塑料薄層上的所述光滑圓柱軸承面徑向朝向外。
13.位于軸和一對軸向間隔支架之間的樞軸連接，其包括一對在所述支架上徑向排列的向里面對面圓柱面；一對在所述銷上的與所述的徑向向里面對面的圓柱面彼此面對相關(guān)的徑向向外面面對面圓柱面，形成于每一個所述的圓柱面對內(nèi)的凹槽，所述的凹槽存在打毛的表面和在所述的凹槽內(nèi)模制的自潤滑塑料薄圓柱層，其存在徑向面對的圓柱軸承面以及和與所述的圓柱面對中的另一個嚙合的軸承。
全文摘要
拉幅機夾具具有夾片樞軸，該夾片樞軸具有一對在高溫操作條件下具有優(yōu)良的強度，耐磨性和穩(wěn)定性模制軸承面。用于制備該夾片樞軸的方法包括在通過注射成型將塑料軸承材料施加到凹槽之前，對形成于軸中的凹槽滾花并且通過無心研磨精加工該銷。
文檔編號F16J1/16GK1742130SQ200480002836
公開日2006年3月1日 申請日期2004年1月27日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月27日
發(fā)明者安東尼·梅代羅斯, 克里斯多佛·霍斯默, 愛德華·麥克 申請人:特萊-麥克塑料制造公司