CN101576133B - 粉末冶金汽车刹车系统推止块及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种粉末冶金汽车刹车系统推止块及其制备方法。该推止块在其轴向上端设有球碗，轴向下端设有卡槽；在侧面设有楔形，在侧边设有R弧，径向上设有3个球形弧面。该制备方法包括(1)将一定比例的Cu粉、Fe粉和C粉混合均匀后，放入成型机中成型；(2)控温850℃～950℃，预烧结；(3)侧边R弧加工；(4)控温1050℃～1150℃，二次烧结；(5)热处理，即制备出粉末冶金汽车刹车系统推止块。所制备的推止块，外形具有3D曲面，具有很高的技术水平。该推止块的芯部硬度为310～340Hv(0.3)，表面硬度在HRC58以上，球碗的直径为8.00～8.15mm，完全符合使用要求。
Description
技术领域
本发明涉及一种粉末冶金推止块及其制备方法，尤其涉及一种粉末冶金汽车刹车系统推止块及其制备方法。
背景技术
目前，粉末冶金汽车刹车系统推止块是应用在汽车刹车系统中的关键零件之一，由于对其外形轮廓以及芯部和表面硬度的特殊要求，采用传统的机加工方法，根本无法生产出来，采用加工中心或点加工的方法，虽然可以制作，但是生产效率太低，零件之间差异较大，合格率低，生产成本高而无法批量生产。采用粉末锻造的方法，零件的形状可以制作出来，但是外形轮廓度比较差，而且又很难满足零件芯部硬度与表面硬度不同的要求。因而，寻求一种易于批量生产的、利于节约成本的、产品精度高的汽车刹车系统推止块的生产方法一直是需要攻克的难题。
发明内容
发明目的：针对现有技术中存在的不足，本发明的目的是提供一种外形优越并符合使用要求的粉末冶金汽车刹车系统推止块。本发明的另一目的是提供这种粉末冶金汽车刹车系统推止块的一种制备方法。
技术方案：为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案为：
一种粉末冶金汽车刹车系统推止块，在推止块轴向上端设有球碗，轴向下端设有卡槽；在所述的推止块的侧面设有楔形，在所述的推止块的侧边设有R弧；在所述的推止块径向上设有3个球形弧面。
所述的3个球形弧面依次交接设置，3个球形弧面的球径各不相等，可以依次变小或增大，也可以其它变化规律设置。
在所述的推止块的芯部硬度为310～340Hv(0.3)，表面硬度在HRC58以上。
所述的球碗的直径为8.00～8.15mm。
所述的推止块包括以下重量份数的各组分，Cu粉：2.0～3.0，C粉：0.20～0.50，Fe粉：≥97.5。
一种制备上述的粉末冶金汽车刹车系统推止块的方法，包括以下步骤：
(1)将Cu粉、Fe粉和C粉混合均匀后，放入成型机中成形；其中各组分的重量份数比为：Cu粉：2.0～3.0，C粉：0.20～0.50，Fe粉：≥96.5；
(2)控温850℃～950℃，预烧结步骤(1)的产物；
(3)预烧结后，进行侧边R弧加工；
(4)控温1050℃～1150，二次烧结步骤(3)的产物；
(5)对步骤(4)的产物进行热处理，温度850-900℃，碳势Cp＝0.6-1.0，
即制备出粉末冶金汽车刹车系统推止块。
步骤(1)中，零件压制后从模具中取出，为了避免产生细微的裂纹，在混合Cu粉、Fe粉和C粉时，加入蜡基模具润滑剂，这种润滑剂不同于传统的脂基润滑剂，在保证粉末具有良好的压缩性和流动性的同时，在烧结约450℃时，可以迅速完全分解不会产生气泡，充分提高材料的综合性能。
模具成形，不能满足轴向和径向一次成形，所以在模具中一次成形具有球碗和3个球形弧面的产物，烧结后进行R弧加工，外形全部成形后，进行二次烧结，这样就提高了整体的强度和硬度。
有益效果：本发明的粉末冶金汽车刹车系统推止块，外形具有3D曲面，在高度约40mm的范围内，既有轴向的球碗、侧面楔形、侧边R弧，径向的3个球形弧面依次交接，具有很高的技术水平。该推止块的芯部硬度为310～340Hv(0.3)，表面硬度在HRC58以上，球碗的直径为8.00～8.15mm，完全符合使用要求。本发明所提供的制备方法，采用独特的分步成形及二次烧结工序，步骤少，操作简单，所制备的推止块，均一，成品率高。
附图说明
图1是粉末冶金汽车刹车系统推止块的结构示意图。
图2是图1的A-A向剖视图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的解释。
如图1和图2所示，是本发明的粉末冶金汽车刹车系统推止块。该粉末冶金汽车刹车系统推止块，在推止块轴向上端设有球碗1，轴向下端设有卡槽2；在推止块的侧面设有楔形3，在推止块的侧边设有R弧4；在所述的推止块径向上设有3个球形弧面，即球形弧面5、球形弧面6和球形弧面7。
球形弧面5、球形弧面6和球形弧面7依次交接设置，它们的球径可以各不相等，可以依次变小或增大，也可以其它变化规律设置，球形弧面5、球形弧面6和球形弧面7的球径依次减小。
该推止块的芯部硬度为310～340Hv(0.3)，表面硬度在HRC58以上。球碗1的直径为8.00～8.15mm。
该推止块的主要组分包括Cu粉、C粉和Fe粉；它们的重量份数为Cu粉：2.0～3.0，C粉：0.20～0.50，Fe粉：≥96.5。
实施例1
将Cu粉、Fe粉和C粉混合均匀后，放入成型机中成形；其中各组分的重量份数比为：Cu粉：2.0，C粉：0.20，Fe粉：97.8；控温850℃，预烧结；预烧结后，进行侧边R弧加工；控温1050℃，二次烧结；进行热处理，温度850℃，碳势Cp＝0.6-1.0，即制备出粉末冶金汽车刹车系统推止块。
经检测，该推止块的芯部硬度为318Hv(0.3)，表面硬度在HRC58以上，球碗的直径为8.10mm，完全符合使用要求。
实施例2
将Cu粉、Fe粉和C粉混合均匀后，放入成型机中成形；其中各组分的重量份数比为：Cu粉：3.0，C粉：0.50，Fe粉：96.5；控温950℃，预烧结；预烧结后，进行侧边R弧加工；控温1150℃，二次烧结；进行热处理，温度900℃，碳势Cp＝0.6-1.0，即制备出粉末冶金汽车刹车系统推止块。
经检测，该推止块的芯部硬度为320Hv(0.3)，表面硬度在HRC58以上，球碗的直径为8.03mm，完全符合使用要求。
实施例3
将Cu粉、Fe粉和C粉混合，同时加入少量蜡基模具润滑剂，混合均匀后，放入成型机中成形；其中各组分的重量份数比为：Cu粉：2.5，C粉：0.30，Fe粉：≥97.2；控温890℃，预烧结；预烧结后，进行侧边R弧加工；控温1090℃，二次烧结；进行热处理，温度890℃，碳势Cp＝0.6-1.0，即制备出粉末冶金汽车刹车系统推止块。
经检测，该推止块的芯部硬度为340Hv(0.3)，表面硬度在HRC58以上，球碗的直径为8.13mm，完全符合使用要求。
实施例4
将Cu粉、Fe粉和C粉混合，同时加入少量蜡基模具润滑剂，混合均匀后，放入成型机中成形；其中各组分的重量份数比为：Cu粉：2.25，C粉：0.25，Fe粉：97.5；控温900℃，预烧结；预烧结后，进行侧边R弧加工；控温1100℃，二次烧结；进行热处理，温度870℃，碳势Cp＝0.6-1.0，即制备出粉末冶金汽车刹车系统推止块。
经检测，该推止块的芯部硬度为323Hv(0.3)，表面硬度在HRC58以上，球碗的直径为8.08mm，完全符合使用要求。
Claims (8)
1.一种粉末冶金汽车刹车系统推止块，其特征在于：在所述的推止块轴向上端设有球碗(1)，轴向下端设有卡槽(2)；在所述的推止块的侧面设有楔形(3)，在所述的推止块的侧边设有R弧(4)；在所述的推止块径向上设有3个球形弧面(5、6、7)；所述的推止块包括以下重量份数的各组分，Cu粉：2.0～3.0，C粉：0.20～0.50，Fe粉：≥97.5；所述的推止块的芯部硬度为310～340Hv0.3。
2.根据权利要求1所述的粉末冶金汽车刹车系统推止块，其特征在于：所述的3个球形弧面(5、6、7)一次交接设置。
3.根据权利要求1所述的粉末冶金汽车刹车系统推止块，其特征在于：所述的3个球形弧面(5、6、7)的球径都不相等。
4.根据权利要求1所述的粉末冶金汽车刹车系统推止块，其特征在于：所述的推止块的表面硬度在HRC58以上。
5.根据权利要求1所述的粉末冶金汽车刹车系统推止块，其特征在于：所述的球碗(1)的直径为8.00～8.15mm。
6.一种制备权利要求1所述的粉末冶金汽车刹车系统推止块的方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)将Cu粉、Fe粉和C粉混合均匀后，放入成型机中成形；其中各组分的重量份数比为：Cu粉：2.0～3.0，C粉：0.20～0.50，Fe粉：≥97.5；
(2)控温850℃～950℃，预烧结步骤(1)的产物；
(3)预烧结后，进行侧边R弧加工；
(4)控温1050℃～1150℃，二次烧结步骤(3)的产物；
(5)对步骤(4)的产物进行热处理，即制备出粉末冶金汽车刹车系统推止块。
7.根据权利要求6所述的制备权利要求1所述的粉末冶金汽车刹车系统推止块的方法，其特征在于：步骤(1)中，混合Cu粉、Fe粉和C粉时，加入蜡基模具润滑剂。
8.根据权利要求6所述的制备权利要求1所述的粉末冶金汽车刹车系统推止块的方法，其特征在于：步骤(1)中，成形后的产物具有球碗和3个球形弧面。
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