离合器部件的制造制造技术

用于汽车用途的离合器部件通常包括一对带有工作面的离合器构件。特别是，平面单向离合器包括一对离合器构件，该对离合器构件的工作面封闭间隔地相对，各离合器面包括多个限定各个承载肩部的凹进部分。多个支柱设置在这些构件的连接面之间，这样的支柱可在连接位置与非连接位置之间移动。制造这样的离合器部件的优选方法包括粉末金属作业，粉末金属作业包括将金属粉末冲模压制成金属坯件、烧结金属坯件以形成烧结的金属坯件以及冷却烧结的金属坯件以形成冷却的金属坯件。冷却的金属坯件的优选金属结构为５０－８０％马氏体和２０－５０％贝氏体和细珠光体。本申请尤其对在离合器制动应用中用作背板的离合器有用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及汽车离合器或传动装置部件，尤其涉及所谓的单向离 合器，其中一个或多个支柱在相对的离合器面与一对可同轴旋转的构 件之间的机械连接。
技术介绍
如美国专利6，571，926所述，在这样的单向离合器中，驱动构件与 被驱动构件接合。薄且扁平的支柱被承载在每个驱动构件的窝(pocket)中，使得 第一纵向端可以容易地接合并支承抵靠在由驱动构件中的相应凹进部 分限定的肩部上。支柱的第二、相对的纵向端被弹簧力朝着被驱动构 件推动，并靠在被驱动构件上，从而接触被驱动构件上的互补性表面。这种离合器部件的材料和加工使用高淬硬性金属来制造离合器部 件。这样的材料可以用作汽车传动装置中的背板。这种当前使用材料 的金属微观结构几乎为100%马氏体，其坚固、耐磨。但是，因为本 离合器部件在接触环境下运行，产生极高的热量，所以，离合器部件 容易受到来自发热点的损坏和局部损伤。这样的发热点通过与由各种 摩擦材料制成的匹配摩擦板的相互作用而产生。这些发热点地带的温 度可以达到1500下(815。C)或以上。因为当前使用的材料可高度硬 化以及发热点温度可能超过钢的临界温度或奥氏体化温度，所以发热 点区域中的金属可能会容易地转变为未回火马氏体。离合器部件背板 面上的这种未回火马氏体区域可能是脆性断裂的初始部位，这可以很 容易扩散，由此导致最终的离合器部件失效。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提供一种改进的汽车部件，其可以经受得 起传动环境中离合器或制动器产生的温度。本专利技术的另一个目的是提供一种通过利用包括沖模压制、烧结和 淬火的粉末冶金技术制造汽车部件的方法，所述汽车部件可以经受得 起离合器或制动器传动部件上产生的温度。依照本专利技术，在制造汽车部件的优选方法中，利用低合金成分、 低淬硬性材料，因此需要更强的冷却或淬火作业，以生成坚固的马氏 体耐磨硬结构。优选的方法包括传统的沖模压制和烧结粉末冶金作业， 该作业跟随在淬火作业之后，其中，烧结材料在冷却速率的环境中进行淬火，结果形成50- 80%马氏体、20-50%贝氏体(balnitic)、并 带有通常少于10%的较少部分细珠光体的金属微观结构。淬火可以包 括除大气压之外的其它淬火方法。因为这种材料不具有较高的淬硬性 并且在1.9下到5.5下每秒之间的淬火速率下容易转变为马氏体，所以， 在汽车部件运行时局部发热点不会形成未回火马氏体。因为在金属微观结构中几乎不存在未回火马氏体，所以充分减少了由高的局部温度 引起的断裂初始部位。汽车传动装置或离合器制动装置部件例如背板 的使用寿命大大延长。更进一步地，使微观结构的淬硬性降低减少了 完工部件上材料的裂缝蔓延倾向。依照本专利技术的实施例，制造汽车部件的方法包括初始制备预合 金属粉末，其包括按重量计算，0.35-0.55%镍，0.50-0.85%钼，其 余基本上为铁；混合0.60-0.卯％碳和1.0-3.0%铜金属粉末的附加金属 粉末以形成混合金属粉末。向金属粉末混合物添加合适的润滑剂以形 成润滑的混合金属粉末。润滑剂为EBS (乙撑双硬脂酰胺)蜡、金属 硬脂酸盐或其它适用于冲模压制金属粉末的润滑剂中的一个。然后冲模压制润滑混合金属粉末，通常在定形冲模中的压力为40 到65吨每平方英寸之间。然后在氮气和氢气混合物的氛围或其它适于 烧结和烧结硬化的氛围中烧结冲模压制的金属坯件。烧结作业本身通 常在高于2000T ( 1090。C )的温度下进行，最通常在2000下(1090。C ) 到2350T ( 1290°C)之间的温度下进行至少10分钟的一段时间。接着烧结金属坯件本身在淬火或冷却作业中被冷却或淬火，这使得烧结金属坯件的温度以1.9°F/sec. (1.05。C/sec.)和5.5°F/sec. ( 3.05。C/sec.) 的速率从1600°F( 870。C )到2000T( 1090。C )之间降低到450°F( 230。C ) 到500下(260。C )之间的温度。然后，淬火的金属坯件在350下(175。C ) 到450°F (230。C)之间的温度下回火至少一个小时，以适当回火淬火 的金属坯件。附图说明在附图中图l是依照本专利技术实施例的离合器组件的透视图2是依照本专利技术实施例的离合器窝板(pocket plate)的透视图3是依照本专利技术实施例的离合器部件的窝板的底部图4是依照本专利技术实施例的离合器部件的凹口板(notch plate) 的透视图5是依照本专利技术实施例的离合器部件的凹口板的底部图。具体实施例方式参见附图中的图l-5，显示了依照本专利技术实施例的示例性离合器组 件10,其包括驱动构件12和被驱动构件14，两者都可绕共同的法向 轴线16旋转。示例性离合器组件10还包括多个设置在驱动构件12与 被驱动构件14之间的支柱18。只有在驱动构件12相对于被驱动构件 14在第一方向上旋转的时候，支柱18才起作用机械地连接驱动构件 12与被驱动构件14。这样的结构被典型称作单向离合器。更具体地说，在示例性离合器组件10中，驱动构件12具有离合 器面22,离合器面22限定第一基准表面24，第一基准表面24大体上 垂直于驱动构件的旋转轴线16延伸。在驱动构件12的离合器面22中 限定多个凹进部分，每个凹进部分包括承载肩部，当驱动构件12在第 一方向上旋转时，承载肩部起作用来抵接地接合给定支柱18的第一 端。虽然本专利技术的这个实施例设想任何合适的用于驱动构件12的凹进部分的构造，但是在示例性离合器组件10中，驱动构件12的各凹进 部分适于容纳组件的支柱18中的相应一个支柱。在这样的结构中，支 柱18名义上由驱动构件12承载，用于与其一起绕轴线16旋转。被驱动构件14类似地包括离合器面34，其与驱动构件12的离合 器面22紧密间隔地相对。离合器面34还包括基准表面36,基准表面 36大体上垂直于被驱动构件的旋转轴线16延伸。被驱动构件的离合 器面34还包括多个凹进部分38,凹进部分38的数量大于驱动构件12 中的凹进部分的数量。当支柱的第二端被推入凹进部分38中时，被驱 动构件的各个凹进部分38容纳给定支柱18的第二端。这种推入通常 由坐落在驱动构件凹进部分中支柱18下方的弹簧进行。被驱动构件的 各个凹进部分38包括承载肩部46，当驱动构件12相对于被驱动构件 14在第一方向上旋转时，承载肩部46起作用来接合给定支柱18的第 二端。被驱动构件14包括背面摩擦板。该背面在使用时经受强烈的局 部加热。用于本专利技术的离合器或传动装置部件的材料是低合金、低淬硬性 材料，其经受侵略性的冷却或淬火作业，以生成坚固的马氏体、耐磨 金属结构。本专利技术的方法形成具有所需要性质的离合器或传动装置部 件。一般而言，依照本专利技术一方面，制造汽车部件的方法包括制备初 始预合金属粉末的步骤，该金属粉末包括，按重量计算，0.35-0.55% 镍，0.50-0.85%钼，其余基本上为铁。然后将附加的0.60-0.卯％碳、 1.0-3.0%铜金属粉末混合到初始金属粉末中，以形成混合金属粉末。 根据粉末金属实际应用(practice)，添加合适的润滑剂，以形成润滑 的混合金属粉末。然后典型在40到65吨每平方英寸之间的压力下冲 模压制润滑的混合金属粉末，以形成冲模压制的金属坯件。接着对本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造汽车部件的方法，包括下列步骤：制备初始预合金属粉末，其包括：按重量计算，０．３５－０．５５％的镍，０．５０－０．８５％的钼，其余基本上为铁，混合附加的按重量计算０．６０－０．９０％的碳和１．０－３．０％的铜的金属粉末以形成混合金属粉末，添加合适的润滑剂以形成润滑的混合金属粉末，冲模压制润滑的混合金属粉末以形成冲模压制的金属坯件，烧结冲模压制的金属坯件以形成烧结的金属坯件，冷却烧结的金属坯件以形成冷却的金属坯件，冷却的金属坯件包括５０－８０％马氏体和２０－５０％贝氏体和细珠光体的金属结构。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：JR恩奎斯特，MR哈斯，
申请(专利权)人：伯吉斯诺顿制造有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]