一种轿车用粉末冶金摩擦块的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种轿车用粉末冶金摩擦块的制备方法，其特征在于它是由以下生产步骤完成的：（１）配料：包括粉末冶金钢背配料和粉末冶金摩擦片配料、（２）模具设计：按轿车使用的摩擦块结构设计模具、（３）装模烧结：先烧结钢背，再装入摩擦片原料一并烧结成型。该轿车用粉末冶金摩擦块及其制备方法，由于全部采用粉末冶金材料，并采用烧结为一整体的工艺，所以整体性能好，粉末冶金钢背与粉末冶金磨擦片结合牢固稳定，使用寿命长，而且还具有耐磨损、耐磨擦、制动性能好优点，可广泛用于轿车用磨擦块。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及。
技术介绍
随着科技的进步，车速越来越高，对摩擦制动要求也越来越高，从而对汽 车制动材料则提出了更高的要求，早期的石棉刹车片因对人体健康有一定危害, 并污染环境，故已不再使用。目前，轿车所使用的摩擦块，由钢背和摩擦片构 成，其摩擦片的生产方法: 一是采用铸造材料铸造生产，这种摩擦片耐磨性能 差、摩擦系数不稳定，并且易于断裂；二是采用酚醛树脂、腰果树脂等有机材 料合成生产，这种摩擦材料虽然提高了一定的摩擦性能，但在高温条件下运行 时，易于粘结车轮，在低温条件下运行时，又易于断裂；三是粉末冶金摩擦片， 采用粉末冶金原料，通过混粉、装模、压制、烧结工艺生产的摩擦片，具有耐 高温、寿命长、适应性好的优点，因此，近几年来在E6-140、 CA-IO、 JH-150 等车型中得到了广泛的应用，社会效益显著。轿车用摩擦块使用的钢背，目前 仍采用铸造方法生产。钢背与摩擦片的结合方式为粘合方式。经过检索，目前 尚未见用粉末冶金烧结方法生产钢背的报道，也未见粉末冶金钢背与粉末冶金 摩擦片一起烧结为一整体的报道。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种具有较好的耐磨性能、耐蚀性能、摩擦片与钢 背固定可靠、使用寿命长，且钢背与摩擦片均为用粉末冶金材料、并一起烧结 成型的轿车用粉末冶金摩擦块的制备方法。为达到以上目的，本专利技术所采用的技术方案是该轿车用粉末冶金摩擦块的制备方法，其特征在于它是由以下生产步骤完成的-(1) 配料a、 粉末冶金钢背的原料重量百分配比为铜粉占1-3%、化合碳粉占 0.3-0.6%、镍粉占0.5-2.0%、水雾化铁粉占94.4-98.2%，按此重量百分配比称取 铜粉、化合碳粉、镍粉、水雾化铁粉后，在双锥形混料机内进行混合均匀，混 粉时间为60-80分钟，即得作为生产粉末冶金钢背的混合粉料；b、 粉末冶金摩擦片的原料重量百分配比为-铜粉占7—9%、 Al203粉占2—4%、锌粉占5 —7%、 Si02粉占0.8 —1.2%、 石墨粉占6—7%、还原铁粉占71.8—79.2%，按此重量百分比称取铜粉、A1203 粉、锌粉、Si02粉、石墨粉、还原铁粉后进行混粉，作为生产粉末冶金摩擦片 的混合粉料；混粉是在另一台双锥形混料机内进行的，混粉时间为80-100分钟；(2) 模具设计按轿车使用的摩擦块的结构要求设计模具，分粉末冶金钢背模具和粉末冶金 钢背与粉末冶金摩擦片一次成型模具，在粉末冶金钢背模具的压模上设有成行、 成列排列的圆柱体，圆柱体的直径为3-4mm，高度为l-2mm，从而使生产的粉 末冶金钢背上除原有的与摩擦片的结合圆通孔外，又增加了与粉末冶金摩擦片 相嵌入结合的成行、成列排列的小穴，使其结合更加牢固； (3)装模烧结a、先将生产粉末冶金钢背的混合粉料装入粉末冶金钢背模具内，并采用全 自动分体式多级浮动模架，该全自动分体式多级浮动模架安装在YT315t全自动 液压机上，通过多级浮动，使粉末冶金钢背一次成型，压制力为7-8T/cm2，使 粉末冶金钢背上的粉末冶金摩擦片嵌入固定圆孔、半圆形弹簧安装口及粉末冶 金摩擦片嵌入的成行、成列排列的小穴一次压制成型，并进行烧结，烧结温度控制在1115-1125t:范围内，保温时间2-4小时；b、再将压制成型并烧结过的粉末冶金钢背放入粉末冶金钢背与粉末冶金摩 擦片混合粉料一次成型的模具内，使压制成型的粉末冶金钢背带有成行、成列 排列的小穴的一面朝上，再装入混配好的生产粉末冶金摩擦片的混合粉料，用 全自动多体式多级浮动模架通过多级浮动，压制力为5—7T/cm2，使粉末冶金摩 擦片在压制成型的同时，与粉末冶金钢背压制成一体，再次进行烧结，烧结是 采用自动网带式烧结炉，在氢气保护气氛下，烧结温度控制在1000-105(TC范围 内，保温2-4小时。 粉末冶金摩擦片原料配比原理铜的加入主要起活化烧结作用，并能增加材料的机械强度，提高材料的 耐磨性能。由于铜粉含量的变化对摩擦性能影响不大，铜粉含量可不低于7%;石墨粉的加入主要是提高耐磨性，稳定磨擦系数，改变磨损性能，故石 墨粉的含量不低于6%; A1203、 Si02粉的主要作用是稳定摩擦系数，但同时 又加快材料的磨损，所以^203的含量在4%以下为宜，Si02控制在P/。左右。 采用本专利技术生产的轿车用粉末冶金摩擦块，在高温疲劳试验机上进行试 验，各项性能指标均达到轿车摩擦块使用的要求。本专利技术的有益效果在于与目前轿车用磨擦块相比，由于全部采用粉末冶金材料，并采用粉末冶金钢背与粉末冶金摩擦片混合粉料一起烧结为一整体 的方法，所以整体性能好，粉末冶金钢背与粉末冶金磨擦片结合牢固稳定， 使用寿命长，而且还具有耐磨损、耐磨擦、制动性能好等优点，可广泛用于 轿车用磨擦块。附图说明图1为本专利技术实施例1的轿车用粉末冶金磨擦块结构俯视示意图。图2为本专利技术实施例1轿车用粉末冶金磨擦块的粉末冶金钢背模具底模的 俯视示意图。图3为本专利技术实施例1的生产粉末冶金钢背模具的压模仰视示意图。 实施例1生产如图1试样的轿车用粉末冶金磨擦块，其结构由粉末冶金钢背1和粉末 冶金磨擦片2构成。 其生产步骤是(1) 配料a、粉末冶金钢背的原料重量百分配比为铜粉占2%、化合碳占0.4%、镍粉 占1.2%、水雾化铁粉占96.4%;将按上述百分配比称取的原料在双锥形混料机 内进行混粉70分钟，作为生产粉末冶金钢背的混合粉料； b、粉末冶金磨擦片的原料重量百分配比为铜粉占8.5%、 Al203粉占3。/。、锌 粉占6%、 Si02粉占l。/。、石墨粉占6.5%、还原铁粉占75.0%;按此重量百分比 称取各原料后，进行混粉，混粉90分钟，作为生产粉末冶金磨擦片的混合粉料；(2) 模具设计按图2设计粉末冶金钢背模具的底模，底模的内腔外形及尺寸与所使用的 如图1中钢背1的外形及尺寸一致，底面为光滑的平面，两侧设圆柱3，圆柱 3的直径为12mm，顶部为半圆柱体4，半圆柱体4的直径为llmm;按图3设 计粉末冶金钢背模具的压模，压模的周边形状和尺寸与底模内腔的形状和尺寸 一致，在压模的两边设有与底模上的圆柱3相对应的圆孔5，圆孔5直径与圆 柱3的直径一致，在顶部为半圆孔7，半圆孔7的直径与半圆柱体4的直径一 致，在压模的底面上设有成行、成列排列的圆柱体6，圆柱体6的直径为4mm， 高度为2mm。同时，按图2的外形设计压制粉末冶金磨擦片的底模，底面光滑、平面；按图1中粉末冶金磨擦片的外壁与粉末冶金钢背外沿之间的外形尺寸设 计围板；按图1中的磨擦片的上表面形状设计压模； (3)装模烧结a、先将生产粉末冶金钢背的混合粉料按生产一个的用量装入如图2的底 模内，再放入如图3所示的压模，用全自动分体式多级浮动模架，在YT315t 全自动液压机上，用8T/cti^的压力，加压成型，脱模后，并进行烧结，烧结温 度为112(TC，保温3小时，即生产出粉末冶金钢背；b、再将烧结后的粉末冶金钢背装入粉末冶金钢背与粉末冶金磨擦片混合粉料 一次成型的模具内，让带有成行、成列排列的小穴的一面朝上，再装上围板， 再按生产一个粉末冶金磨擦片的用量混合粉料，装入压制粉末冶金磨擦片的模 腔内，再装入压模，在YT315t全自动液压机上，用6T/cit^的压力压制为一体， 然后脱模，采用自动网带式烧结本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种轿车用粉末冶金摩擦块的制备方法，其特征在于它是由以下生产步骤完成的：（１）配料：ａ、粉末冶金钢背的原料重量百分配比为：铜粉占１－３％、化合碳粉占０．３－０．６％、镍粉占０．５－２．０％、水雾化铁粉占９４．４－９８．２％， 按此重量百分配比称取铜粉、化合碳粉、镍粉、水雾化铁粉后，在双锥形混料机内进行混合均匀，混粉时间为６０－８０分钟，即得作为生产粉末冶金钢背的混合粉料；ｂ、粉末冶金摩擦片的原料重量百分配比为：铜粉占７－９％、Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３ ］粉占２－４％、锌粉占５－７％、ＳｉＯ↓［２］粉占０．８－１．２％、石墨粉占６－７％、还原铁粉占７１．８－７９．２％，按此重量百分比称取铜粉、Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］粉、锌粉、ＳｉＯ↓［２］粉、石墨粉、还原铁粉后进行混粉，作为生产摩擦片的混合粉料；混粉是在另一台双锥形混料机内进行的，混粉时间为８０－１００分钟；（２）模具设计：按轿车使用的摩擦块的结构要求设计模具，分粉末冶金钢背模具和粉末冶金钢背与粉末冶金摩擦片一次成型模具，在粉末冶金钢背模具的压模上设有成行、成 列排列的圆柱体，圆柱体的直径为３－４ｍｍ，高度为１－２ｍｍ，从而使生产的粉末冶金钢背上除原有的与摩擦片的结合圆通孔外，又增加了与粉末冶金摩擦片相嵌入结合的成行、成列排列的小穴；（３）装模烧结：ａ、先将生产粉末冶金钢背的混合粉 料装入粉末冶金钢背模具内，并采用全自动分体式多级浮动模架，该全自动分体式多级浮动模架安装在ＹＴ３１５ｔ全自动液压机上，通过多级浮动，使粉末冶金钢背一次成型，压制力为７－８Ｔ／ｃｍ↑［２］，使粉末冶金钢背上的粉末冶金摩擦片嵌入固定圆孔、半圆形弹簧安装口及粉末冶金摩擦片嵌入的成行、成列排列的小穴一次压制成型，并进行烧结，烧结温度控制在１１１５－１１２５℃范围内，保温时间２－４小时；ｂ、再将压制成型并烧结过的粉末冶金钢背放入粉末冶金钢背与粉末冶金摩擦片粉料一次成型的模具内， 使压制成型的粉末冶金钢背带有成行、成列排列的小穴的一面朝上，再装入混配好的生产粉末冶金摩擦片的混合粉料，用全自动多体式多级浮动模架通过多级浮动，压制力为５－７Ｔ／ｃｍ↑［２］，使粉末冶金摩擦片在压制成型的同时，与粉末冶金钢背压制成一体，再次进行烧结，烧结是采用自动网带式烧结炉，在氢气保护气氛下，烧结温度控制在１０００－１０５０℃范围内，保温２－４小时。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吕元之，张应波，吴兆花，吴荣昌，童民，
申请(专利权)人：吕元之，
类型：发明
国别省市：37[中国|山东]