申请/专利权人：大昌汽车部件股份有限公司

申请日：2018-08-04

公开（公告）日：2024-03-19

公开（公告）号：CN108953430B

主分类号：F16D65/14

分类号：F16D65/14;C22C38/06;C22C38/16;C22C33/02;C21D1/18;C21D9/00;F16D121/04;F16D125/06

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.19#授权;2019.05.10#著录事项变更;2019.02.12#实质审查的生效;2018.12.07#公开

摘要：本发明公开了一种后制动钳活塞，旨在提供一种结构强度好、易于散热且耐磨损的后制动钳活塞，其技术方案要点是包括活塞本体，所述活塞本体包括相连接的第一主体和第二主体，第二主体的轴心上设有多段结构且贯穿第二主体的台阶孔，第一主体正对第二主体的一端上设有与台阶孔连通的内孔，第一主体背离第二主体的一端上还设有散热槽，散热槽的槽底上设有两个以轴心对称设置的定位孔，第一主体的外周壁上设有环形结构的卡槽和环形结构的排气槽，排气槽上设有与内孔连通的排气孔，第二主体上设有若干微孔结构，若干微孔形成连通第二主体内壁和外壁的油路通道，台阶孔远离内孔的一端上设有储液槽，本发明适用于活塞技术领域。

主权项：1.一种后制动钳活塞，包括活塞本体，其特征在于：所述活塞本体包括相连接的第一主体（1）和第二主体（2），第二主体（2）的轴心上设有多段结构且贯穿第二主体（2）的台阶孔（3），第一主体（1）正对第二主体（2）的一端上设有与台阶孔（3）连通的内孔（4），第一主体（1）背离第二主体（2）的一端上还设有散热槽（5），散热槽（5）的槽底上设有两个以轴心对称设置的定位孔（6），第一主体（1）的外周壁上设有环形结构的卡槽（7）和环形结构的排气槽（8），排气槽（8）上设有与内孔（4）连通的排气孔（9），第二主体（2）上设有若干微孔结构，若干微孔形成连通第二主体（2）内壁和外壁的油路通道，台阶孔（3）远离内孔（4）的一端上设有储液槽（10）；制备工艺包括如下步骤：一、配料：按重量份数计其配比为：铁粉100份、铝粉5-15份、锌粉3-5份、钼粉1-2份、碳酸钙粉2-3份、石墨粉2-3份、改性铜粉1-2份、润滑剂2-3份；二、混料：将铁粉、铝粉和锌粉先投入混料机内进行搅拌5分钟，搅拌温度为70-80℃，之后每隔两分钟依次加入钼粉、碳酸钙粉、石墨粉和改性铜粉，最后再加入润滑剂搅拌10分钟；三、压制：将混合粉末装入模具中，压制呈生坯；四、烧结：将生坯在非氧化性气体的保护下进行预烧结，预烧结的温度为400-450℃，烧结时间为1.5小时，然后再进行高温烧结，高温烧结的温度为1100-1200℃，烧结时间为2小时，形成冶金件，之后风冷至500-600℃，并将冶金件的其中一端浸入常温水中进行水冷，浸入深度为冶金件高度的五分之二，水冷3秒中后捞出，继续进行风冷；五、粗加工：按参数要求进行粗加工；六、浸液：将冶金件浸过水的一端放入铝液中浸泡，铝液高度为冶金件高度的五分之二，浸泡5分钟后捞出冷却，使得冶金件浸过铝液的一端为第一主体（1），未浸过铝液的一端为第二主体（2）；七、热处理：将活塞半成品送入回火炉回火2小时，回火温度为350-400℃，并保温2小时，之后投入第一油槽进行一段淬火，第一油槽的油温为120-150℃，再投入第二油槽进行二段淬火，第二油槽的油温为30-35℃，最后进行气体渗氮处理；九、精整：将活塞进行精整，制得成品；所述铁粉由还原铁粉和雾化铁粉按重量份数4：1混合制成；所述润滑剂包括聚四氟乙烯、硅油和炭黑，其按重量份数的比值为1:3:1。

全文数据：一种后制动钳活塞及其加工工艺技术领域[0001]本发明属于活塞技术领域，特指一种后制动钳活塞及其制造工艺。背景技术[0002]后制动钳活塞主要用于制动器内，后制动钳活塞的外端具有制动摩擦片，用于与制动盘摩擦制动，制动器内通常填充有制动液，用于驱动后制动钳活塞的往复运动，因此需要良好的耐磨性能及强度，而现有后制动钳活塞均为锻件，为了确保外表面的耐磨性，需要在外表面进行电镀处理，但电镀对环形危害极大，不够环保。发明内容[0003]本发明的目的是提供一种结构强度好、易于散热且耐磨损的后制动钳活塞。[0004]本发明的目的是这样实现的：一种后制动钳活塞，包括活塞本体，其特征在于:所述活塞本体包括相连接的第一主体和第二主体，第二主体的轴心上设有多段结构且贯穿第二主体的台阶孔，第一主体正对第二主体的一端上设有与台阶孔连通的内孔，第一主体背离第二主体的一端上还设有散热槽，散热槽的槽底上设有两个以轴心对称设置的定位孔，第一主体的外周壁上设有环形结构的卡槽和环形结构的排气槽，排气槽上设有与内孔连通的排气孔，第二主体上设有若干微孔结构，若干微孔形成连通第二主体内壁和外壁的油路通道，台阶孔远离内孔的一端上设有储油环槽。[0005]本发明进一步设置为:所述内孔的孔底上设有缓冲垫，台阶孔靠近内孔的一端上设有密封环。[0006]本发明进一步设置为：所述第一主体背离第二主体的一端上还设有若干耐磨凸起。[0007]—种后制动钳活塞的制造工艺，其特征在于:包括如下步骤：[0008]—、配料:按重量份数计其配比为:铁粉100份、铝粉5-15份、锌粉3-5份、钼粉1-2份、碳酸钙粉2-3份、石墨粉2-3份、改性铜粉1-2份、润滑剂2-3份；[0009]二、混料:将铁粉、铝粉和锌粉先投入混料机内进行搅拌5分钟，搅拌温度为70-80°C，之后每隔两分钟依次加入钼粉、碳酸钙粉、石墨粉和改性铜粉，最后再加入润滑剂搅拌10分钟。[0010]三、压制:将混合粉末装入模具中，压制呈生坯；[0011]四、烧结:将生坯在非氧化性气体的保护下进行预烧结，预烧结的温度为400-450°C，烧结时间为1.5小时，然后再进行高温烧结，高温烧结的温度为1100—1200°C，烧结时间为2小时，形成冶金件，之后风冷至500-6001，并将冶金件的其中一端浸入常温水中进行水冷，浸入深度为冶金件高度的五分之二，水冷3秒中后捞出，继续进行风冷；[0012]五、粗加工:按参数要求进行粗加工；[0013]六、浸液:将冶金件浸过水的一端放入铝液中浸泡，铝液高度为冶金件高度的五分之二，浸泡5分钟后捞出冷却，使得冶金件浸过铝液的一端为第一主体，未浸过铝液的一端为第二主体；[0014]七、热处理:将活塞半成品送入回火炉回火2小时，回火温度为350-400°C，并保温2小时，之后投入第一油槽进行一段淬火，第一油槽的油温为120-150°C，再投入第二油槽进行二段淬火，第二油槽的油温为30-35°C，最后进行气体渗氮处理；[0015]九、精整:将活塞进行精整，制得成品。[0016]本发明进一步设置为:所述铁粉由还原铁粉和雾化铁粉按重量份数4:1混合制成。[0017]本发明进一步设置为:所述润滑剂包括聚四氟乙烯、硅油和炭黑，其按重量份数的比值为1:3:1。[0018]通过采用上述技术方案具有以下优点，通过散热槽及耐磨凸起的设置，可以提高散热性;通过在第二主体上开设微孔结构，可以使第二主体外表面具有自润滑的效果，耐磨性大大提高;通过上述制造方法，大大提高了活塞的强度、硬度及耐磨性，且工序较为简单，免去了电镀工艺，更加环保。附图说明[0019]图1是本发明的结构示意图；[0020]图2是本发明图1的左视结构示意图；[0021]图中附图标记为：1、第一主体;2、第二主体;3、台阶孔;4、内孔;5、散热槽;6、定位孔;7、卡槽;8、排气槽;9、排气孔;10、储液槽;11、缓冲垫;12、密封环;13、耐磨凸起。具体实施方式[0022]下面结合附图以具体实施例对本发明作进一步描述，参见图1-2:[0023]一种后制动钳活塞，包括活塞本体，其特征在于:所述活塞本体包括相连接的第一主体1和第二主体2,第二主体2的轴心上设有多段结构且贯穿第二主体2的台阶孔3,第一主体1正对第二主体2的一端上设有与台阶孔3连通的内孔4,第一主体1背离第二主体2的一端上还设有散热槽5,散热槽5的槽底上设有两个以轴心对称设置的定位孔6,第一主体1的外周壁上设有环形结构的卡槽7和环形结构的排气槽8,排气槽8上设有与内孔4连通的排气孔9，第二主体2上设有若干微孔结构，若干微孔形成连通第二主体2内壁和外壁的油路通道，台阶孔3远离内孔4的一端上设有储液槽10。[0024]台阶孔3与内孔4连通形成活塞孔，活塞孔用于与制动器的定位销配合连接，第一主体1上设有散热槽5的一端为第一主体1的外端面，用于与摩擦片抵触，散热槽5的设置可以加速第一主体1与摩擦片之间的散热，定位孔6的设置可与摩擦片配合，避免摩擦片相对第一主体1旋转，起到防转的作用，排气孔9能够保证活塞孔的内外压力的平衡，排气槽8的设置可以确保排气量，避免排气孔9堵塞，第二主体2由金属粉末烧结而成，具有多孔隙结构，通过微孔结构形成的油路通道，使得制动器内的制动液可渗透至第二主体2的外表面上，储液槽10可以增加台阶孔3内的制动液储量，便于加速活塞孔内的制动液与活塞本体微孔内制动液的渗透循环，起到更好的润滑降温的效果，当工作时，由于活塞本体与制动器内的活塞腔之间摩擦而发热，第二主体2外表面热膨胀使制动液溢出，能够起到润滑作用，当停止工作时，活塞本体冷却，制动器内的制动液又会被吸入第二本体的孔隙中，实现自润滑，降低了活塞本体的磨损，延长了活塞本体的使用寿命。[0025]所述内孔4的孔底上设有缓冲垫11，台阶孔3靠近内孔4的一端上设有密封环12，缓冲垫11对定位销与内孔4之间起到弹性缓冲的作用，避免活塞本体运动过程中直接于定位销产生碰撞而造成损坏，当活塞本体与定位销安装固定时，密封环12可以起到密封作用，避免制动液流向内孔4而从排气孔9中流出。[0026]所述第一主体1背离第二主体2的一端上还设有若干耐磨凸起13,耐磨凸起13使得第一主体1的外端面与摩擦片之间留有间隙，散热槽5内的热量可沿间隙流出，进一步起到散热的效果。[0027]—种后制动钳活塞的制造工艺，其特征在于:包括如下步骤：[0028]—、配料:按重量份数计其配比为:铁粉100份、铝粉5-15份、锌粉3-5份、钼粉1_2份、碳酸钙粉2-3份、石墨粉2-3份、改性铜粉1-2份、润滑剂2-3份；[0029]二、混料:将铁粉、铝粉和锌粉先投入混料机内进行搅拌5分钟，搅拌温度为70-80°C，之后每隔两分钟依次加入钼粉、碳酸钙粉、石墨粉和改性铜粉，最后再加入润滑剂搅拌10分钟。[0030]三、压制:将混合粉末装入模具中，压制呈生坯；[0031]四、烧结:将生坯在非氧化性气体的保护下进行预烧结，预烧结的温度为400-450°C，烧结时间为1.5小时，然后再进行高温烧结，高温烧结的温度为ll〇〇-1200°C，烧结时间为2小时，形成冶金件，之后风冷至500-600°C，并将冶金件的其中一端浸入常温水中进行水冷，浸入深度为冶金件高度的五分之二，水冷3秒中后捞出，继续进行风冷；[0032]五、粗加工:按参数要求对台阶孔3、内孔4、排气槽8、定位孔6等外形结构进行粗加工成型；[0033]六、浸液:将冶金件浸过水的一端放入铝液中浸泡，铝液高度为冶金件高度的五分之二，浸泡5分钟后捞出冷却，使得冶金件浸过铝液的一端为第一主体1，未浸过铝液的一端为第二主体2;[0034]八、热处理:将活塞半成品送入回火炉回火2小时，回火温度为350-40TC，并保温2小时，之后投入第一油槽进行一段淬火，第一油槽的油温为120-150°C，再投入第二油槽进行二段淬火，第二油槽的油温为30-35°C，最后进行气体渗氮处理；[0035]九、精整:将活塞进行精加工及精整形，制得成品；[0036]以铁粉为基粉，强度好但成本低;铝粉可以增加活塞的导热性，易于活塞的散热；锌粉可以提高活塞的防锈及耐大气侵蚀性;钼粉可以增加活塞的耐磨性及其强度;碳酸钙粉和石墨粉均能进一步增加活塞的耐磨性;改性铜粉由纳米级铜粉经过有机化合物原位表面改性处理，具有良好的抗磨修复作用，进一步提高耐磨性能;润滑剂能够起到进一步的润滑耐磨的作用。[0037]选用上述合理的配比且有序进行混料处理，可以确保最终制得活塞的结构强度、硬度、导热性及其耐磨性。[0038]烧结过程中，采用两段烧结，即预烧结和高温烧结，通过预烧结的方式可以增加减小孔隙大小，但能提高孔隙数量，使其多孔但结构强度好;高温烧结后采用风冷的方式进行预降温，可以减小残余应力，减小变形和纹裂倾向，之后将冶金件的一端浸入常温水中水冷，即第一主体1浸入水冷中，提高其硬度，但浸入时间较短，第一主体1的内部及第二主体2部未能全部冷却，仍有良好的韧性，最后继续风冷，进一步消除残余应力。[0039]由于第一主体1经过水的骤冷后，第一主体1表面粉末预冷会产生收缩，而孔隙反而会增大，通过浸铝液处理后，铝液会更容易渗透至冶金件的表面，堵塞冶金件表面的孔隙，使得第一主体1的外表面为密封结构，避免了制动液向外渗出而泄漏，由于浸泡时间较短，渗透深度在1.5-2mm之间，而第一主体1的内部还会留有孔隙，孔隙可以加速第一主体1处的散热，即使得第一主体1形成包括外密封层和内孔隙层的双层结构，此外实际使用中，制动液会随着第二主体2的孔隙渗透至第一主体1的孔隙中，且由于使用中第一主体1外壁的温度会高于内孔4的温度，因此制动液并不会从内孔4的内壁渗出，而第二主体2的孔隙与第一主体1的孔隙之间的渗透，可以使制动液交替渗透流动而降温。[0040]水冷及浸液中提及的冶金件高度是指活塞的轴向长度，由于使用中活塞运动行程约为活塞轴向长度的五分之二，因此其浸入深度也优选为五分之二，且由于水和铝液的渗透，其实际浸入深度会略大于轴向长度的五分之二，确保活塞伸出活塞腔的一端为密封端，避免制动液外渗。[0041]热处理时进行回火及二段淬火处理，进一步消除工件水冷时产生的残留应力，防止变形和开裂，并调整活塞的最终硬度及其耐磨性，使其性能更加优异。[0042]其中粗加工时，其它外形结构均可先行粗加工，但排气孔9需要在精整工序中进行加工，避免水冷或者浸液时水或招液流入内孔4。[0043]所述铁粉由还原铁粉和雾化铁粉按重量份数4:1混合制成，还原铁粉颗粒略大，压制后较为疏松，但易烧结且烧结成的孔隙大，雾化铁粉颗粒小，烧结后的结构强度好，但孔隙小，且成本高，因此采用上4:1混合的混合配比，既能保证烧结后的结构强度，又能保证形成较好的孔隙。[0044]所述润滑剂包括聚四氟乙烯、硅油和炭黑，其按重量份数的比值为1:3:1，润滑剂的加入既能便于脱模，又能增加活塞的耐磨性，且通过多种润滑剂的合理配比效果要远好于单一的润滑剂，且硅油的加入便于还原铁粉和雾化铁粉的均匀混合及粘合，使得活塞性能更加优异。[0045]采用上述相同的制造工艺，根据不同配料的配比形成以下具有实施例：[0046]实施例一：[0047]配料:按重量份数计其配比为:铁粉100份、铝粉5份、锌粉3份、钼粉1份、碳酸钙粉2份、石墨粉2份、改性铜粉1份、润滑剂2份；[0048]实施例二：[0049]配料:按重量份数计其配比为:铁粉100份、铝粉I5份、锌粉5份、钼粉2份、碳酸钙粉3份、石墨粉3份、改性铜粉2份、润滑剂3份；[0050]实施例三：[0051]配料:按重量份数计其配比为:铁粉1〇〇份、铝粉10份、锌粉3份、钼粉1份、碳酸钙粉2份、石墨粉2份、改性铜粉1份、润滑剂2份；[0052]对上述三个实施例进行试验对比：[0053]硬度:实施例一实施例二实施例三；[0054]耐磨性:实施例二实施例一实施例三；[0055]导热性:实施例二实施例三实施例一。[0056]上述实施例仅为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故:凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

权利要求：1.一种后制动钳活塞，包括活塞本体，其特征在于:所述活塞本体包括相连接的第一主体（1和第二主体2，第二主体2的轴心上设有多段结构且贯穿第二主体2的台阶孔3，第一主体⑴正对第二主体2的一端上设有与台阶孔3连通的内孔4，第一主体1背离第二主体2的一端上还设有散热槽5，散热槽⑸的槽底上设有两个以轴心对称设置的定位孔6，第一主体（1的外周壁上设有环形结构的卡槽7和环形结构的排气槽8，排气槽⑻上设有与内孔⑷连通的排气孔9，第二主体⑵上设有若千微孔结构，若干微孔形成连通第二主体2内壁和外壁的油路通道，台阶孔3远离内孔4的一端上设有储液槽10。2.根据权利要求1所述的一种后制动钳活塞，其特征在于:所述内孔4的孔底上设有缓冲垫11，台阶孔⑶靠近内孔⑷的一端上设有密封环12。3.根据权利要求1所述的一种后制动钳活塞，其特征在于:所述第一主体（1背离第二主体⑵的一端上还设有若千耐磨凸起13。4.一种适用于权利要求1-3中任一种后制动钳活塞的制造工艺，其特征在于:包括如下步骤：一、配料:按重量份数计其配比为:铁粉1〇〇份、铝粉5_15份、锌粉3-5份、钼粉1-2份、碳酸钙粉2-3份、石墨粉2-3份、改性铜粉1-2份、润滑剂2-3份；二、混料:将铁粉、铝粉和锌粉先投入混料机内进行搅拌5分钟，搅拌温度为70-STC，之后每隔两分钟依次加入钼粉、碳酸钙粉、石墨粉和改性铜粉，最后再加入润滑剂搅拌10分钟。三、压制:将混合粉末装入模具中，压制呈生坯；四、烧结:将生坯在非氧化性气体的保护下进行预烧结，预烧结的温度为4〇〇-450°C，烧结时间为1.5小时，然后再进行高温烧结，高温烧结的温度为ll〇〇_12〇〇°C，烧结时间为2小时，形成冶金件，之后风冷至500-600°C，并将冶金件的其中一端浸入常温水中进行水冷，浸入深度为冶金件高度的五分之二，水冷3秒中后捞出，继续进行风冷；五、粗加工:按参数要求进行粗加工；六、浸液：将冶金件浸过水的一端放入铝液中浸泡，铝液高度为冶金件高度的五分之二，浸泡5分钟后捞出冷却，使得冶金件浸过铝液的一端为第一主体1，未浸过铝液的一端为第二主体2;七、热处理：将活塞半成品送入回火炉回火2小时，回火温度为350-400°C，并保温2小时，之后投入第一油槽进行一段淬火，第一油槽的油温为120-150°C，再投入第二油槽进行二段淬火，第二油槽的油温为30-35°C，最后进行气体渗氮处理；九、精整:将活塞进行精整，制得成品。5.根据权利要求1所述的一种后制动钳活塞，其特征在于:所述铁粉由还原铁粉和雾化铁粉按重量份数4:1混合制成。6.根据权利要求1所述的一种后制动钳活塞，其特征在于：所述润滑剂包括聚四氟乙烯、硅油和炭黑，其按重量份数的比值为1:3:1。

百度查询： 大昌汽车部件股份有限公司 一种后制动钳活塞及其加工工艺

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