CN107654543B - 一种卡钳活塞及其制造工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明特指一种卡钳活塞及其制造工艺,属于汽车配件技术领域，活塞一端设有内孔，另一端的端面上设有圆形槽，且位于中心位置，圆形槽的端口上设有一圈环形齿，该端面上设有两个缺口槽，缺口槽与圆形槽连通，活塞的外圆上设有一圈沟槽，所述沟槽上径向设有泄气孔，所述泄气孔与内孔连通，活塞的表面镀有一层铬，并通过进货检验、制坯、冷挤压、钻孔、粗车内孔、精车外形、压齿、精车内孔、钻小孔、磨削、电镀、抛光、成品检验至包装入库，完成活塞的生产。提高生产效率的同时，还能严格控制产品的精度和产品质量。

Description

一种卡钳活塞及其制造工艺
技术领域
本发明属于汽车配件技术领域，特指一种卡钳活塞及其制造工艺。
背景技术
制动卡钳是制动系统核心部件之一，制动卡钳广泛地应用在车辆中，通过制动卡钳与制动盘之间相互作用产生制动力，制动卡钳通常固定于车辆的框架，制动盘固定于车轮。制动卡钳包括活塞和制动垫片，其在受压的流体作用下在支座内滑动，进而推动制动垫片与制动盘以摩擦方式产生制动力。卡钳活塞与相配置的油缸属于紧密配合，能往复滑动但不能在移动时造成制动液泄漏；因此，卡钳活塞外圆必须具有较高精度和耐磨性。在生产制造的过程中，对于原材料的选取，加工成型都需要一套科学完整的生产工序进行指导，才能确保活塞的质量和合格率。
发明内容
本发明的目的是提供一种卡钳活塞及其制造工艺，能够科学指导活塞的生产，提高活塞的质量和合格率。
本发明的目的是这样实现的：一种卡钳活塞，一端设置有内孔，另一端的端面上设置有圆形槽，且位于中心位置，圆形槽可以减少重量降低成本，所述圆形槽的端口上设置有一圈环形齿，防止与制动衬垫接触时，形成真空难以分离，该端面上设置有两个缺口槽，所述缺口槽与圆形槽连通，活塞的外圆上设置有一圈沟槽，所述沟槽上径向设置有泄气孔，所述泄气孔与内孔连通，防止形成真空层，难以分离，活塞的表面镀有一层铬，提高表面耐磨性。
进一步优化：所述沟槽靠近圆形槽所在的端面，方便制动衬垫的安装。
一种制造上述技术方案中卡钳活塞的工艺，包括如下步骤：(1)进货检验：每批材料进货后检查材料质保书，检测力学性能、硬度、尺寸及外观，每年检测一次化学成分；
(2)制坯：经剪切下料、热锻、退火、喷砂、车端面及磷皂化处理制成毛坯；
(3)冷挤压：通过冷挤压成型机将毛坯挤压成型，形成内孔、圆形槽和缺口槽的雏形；
(4)钻孔：使用立式钻床钻内孔；
(5)粗车内孔：粗车端口及内孔；
(6)精车外形：精车外径、圆形槽、缺口槽及切槽形成沟槽；
(7)压齿：挤压底面形成环形齿；
(8)精车内孔：精车内孔、圆形槽、缺口槽及沟槽；
(9)钻小孔：使用立式钻床钻泄气孔；
(10)磨削：在无心磨床上，以通磨方式对功能外径进行粗磨、半精磨和精磨；
(11)电镀：表面镀硬铬，镀层厚度10μm-25μm，硬度HV0.025 800-1200，并在24小时内进行除氢；
(12)抛光：在无心磨床上以通磨方式，对外径进行粗磨、半精磨和精磨；
(13)成品检验：对外观进行检测，并进行抗中性盐雾腐蚀试验、二氧化硫试验和碰撞试验；
(14)包装入库：储存在仓库中，注意防潮。
进一步优化，所述步骤(11)中具体操作如下：①待镀件上挂：领取待镀活塞和专用挂具，挂具位置必须均匀的挂在挂杆上，从上至下依次装挂活塞，装挂时必须捏住挂具挂钩部位，使挂钩缩小后方可装入活塞；②浸泡除油：在除油槽内加入50-70g/L的除油粉，槽液温度加热到60℃～70℃，再将挂满活塞的挂具完全浸泡在槽液中3～8min；③超声波除油：在超声波除油槽中加入50-70g/L的除油粉，槽液温度加热到60℃～70℃，再将挂满活塞的挂具完全浸泡在槽液中3～8min；④热水洗：在两个水洗槽内均加入35℃～45℃的纯水，每个水洗槽中均完全浸泡，漂洗10-60s；⑤电解除油：在电解除油槽中加入50-70g/L的除油粉，槽液温度加热到60℃～70℃，并通入电流密度为2-3A/dm2的电流，完全浸泡，漂洗2-3min；⑥水洗：使用三个水洗槽，并加入纯水，分别在三个水洗槽中完全浸泡，逆流漂洗10-60s；⑦反刻：在反刻槽内加入180-220g/L的CrO3,1.8-2.2g/L的H2SO4和小于10g/L的Fe3+，电流密度为15-30A/dm2，反应30-90s；⑧镀铬：镀铬槽内电镀液的成分及含量为，CrO3 300-380g/L，H2SO43.0-4.8g/L，Fe3+＜10g/L，Cr3+＜8g/L；电流密度为28-35A/dm2，电镀液温度为28-30℃，电镀时间18～25min；⑨高位水洗：在两个水洗槽加入纯水，每个水洗槽中各完全浸泡，漂洗10-60s；⑩超声波水洗：在水洗槽内加入35℃～45℃的纯水，完全浸泡，漂洗1～3min；碱洗：在两个水洗槽中均加入纯水和1-10g/L的氢氧化钠，每个水洗槽中各浸泡漂洗10-60s；下挂并检测：从上至下依次取下活塞，取件时必须捏住挂具挂钩部位，使挂钩缩小后方可取出活塞，操作过程中必须轻拿轻放，注意不能磕碰、划伤活塞，检查镀层无起泡、脱落、立刺，内外表面无裂纹、划伤、碰伤、锈蚀等缺陷，镀铬层厚度为10～25μm，硬度为HV 650～850；去氢：将活塞均匀地摆放在料架上，然后放入烘箱内保持活塞温度达到190℃，烘烤60～90min。
本发明相比现有技术突出且有益的技术效果是：工艺流程科学有序，提高生产效率的同时，还能严格控制产品的精度和产品质量，使活塞在制动系统中能够稳定的发挥作用，降低了事故率，提高行车安全。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是图1中的左视示意图；
图中：10-内孔，11-圆形槽，12-缺口槽，13-环形齿，14-沟槽，15-泄气孔，16-电镀层。
具体实施方式
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—2：一种卡钳活塞，一端设置有内孔10，另一端的端面上设置有圆形槽11，且位于中心位置，圆形槽11可以减少重量降低成本，所述圆形槽11的端口上设置有一圈环形齿13，防止与制动衬垫接触时，形成真空难以分离，该端面上设置有两个缺口槽12，所述缺口槽12与圆形槽11连通，活塞的外圆上设置有一圈沟槽14，所述沟槽14靠近圆形槽11所在的端面，方便制动衬垫的安装，所述沟槽14上径向设置有泄气孔15，所述泄气孔15与内孔10连通，防止形成真空层，难以分离，活塞的表面镀有一层铬，形成电镀层16，提高表面耐磨性。
生产上述卡钳活塞的具体工艺流程如下：
(1)进货检验：每批材料进货后检查材料质保书，检测力学性能、硬度、尺寸及外观，每年检测一次化学成分；
(2)制坯：经剪切下料、热锻、退火、喷砂、车端面及磷皂化处理制成毛坯；
(3)冷挤压：通过冷挤压成型机将毛坯挤压成型，形成内孔、圆形槽和缺口槽的雏形；操作前确认模腔内只有一件毛坯，每次加工一件；每加工十件后，使用压缩气枪将模腔清理干净；加工后的工件装入专用料箱，放置指定位置，并填写标识卡；操作加工过程中，发现工件尺寸不合格、不稳定或其它不良时，应停止生产，并立即通知调机员进行调整，或调整机床行程位置或模具定位；
(4)钻孔：使用立式钻床钻内孔；主轴转速为500-800r/min，进给量控制为0.4-0.6mm/r，每件加工前，使用压缩气枪将工件、夹具、刀具清理干净；操作前将工件定位面装入夹具定位面，手动加紧夹具，每次加工一件；操作加工过程中，发现工件尺寸不合格、不稳定或其它不良时，应停止生产，并立即通知调机员进行调整，或调整机床刀补程序或夹具定位；
(5)粗车内孔：使用CNC车床粗车端口及内孔；
(6)精车外形：使用CNC车床精车外径、圆形槽、缺口槽及切槽形成沟槽；
(7)压齿：使用液压机挤压底面形成环形齿；主缸压力为80-90bar，卸压时间为0-0.2s，保压时间为0-0.2s；
(8)精车内孔：使用CNC车床精车内孔、圆形槽、缺口槽及沟槽；
(9)钻小孔：使用立式钻床钻泄气孔；
(10)磨削：在无心磨床上，以通磨方式对功能外径进行粗磨、半精磨和精磨；粗磨的切削深度为0.04-0.075mm，半精磨的切削深度为0.007-0.02mm，精磨的切削深度为0.003-0.01mm；
(11)电镀：表面镀硬铬，镀层厚度10μm-25μm，硬度HV0.025 800-1200，并在24小时内进行除氢；具体工序如下：①待镀件上挂：领取待镀活塞和专用挂具，挂具位置必须均匀的挂在挂杆上，从上至下依次装挂活塞，装挂时必须捏住挂具挂钩部位，使挂钩缩小后方可装入活塞；②浸泡除油：在除油槽内加入50-70g/L的除油粉，槽液温度加热到60℃～70℃，再将挂满活塞的挂具完全浸泡在槽液中3～8min；③超声波除油：在超声波除油槽中加入50-70g/L的除油粉，槽液温度加热到60℃～70℃，再将挂满活塞的挂具完全浸泡在槽液中3～8min；④热水洗：在两个水洗槽内均加入35℃～45℃的纯水，每个水洗槽中均完全浸泡，漂洗10-60s；⑤电解除油：在电解除油槽中加入50-70g/L的除油粉，槽液温度加热到60℃～70℃，并通入电流密度为2-3A/dm2的电流，完全浸泡，漂洗2-3min；⑥水洗：使用三个水洗槽，并加入纯水，分别在三个水洗槽中完全浸泡，逆流漂洗10-60s；⑦反刻：在反刻槽内加入180-220g/L的CrO3,1.8-2.2g/L的H2SO4和小于10g/L的Fe3+，电流密度为15-30A/dm2，反应30-90s；⑧镀铬：镀铬槽内电镀液的成分及含量为，CrO3 300-380g/L，H2SO4 3.0-4.8g/L，Fe3+＜10g/L，Cr3+＜8g/L；电流密度为28-35A/dm2，电镀液温度为28-30℃，电镀时间18～25min；⑨高位水洗：在两个水洗槽加入纯水，每个水洗槽中各完全浸泡，漂洗10-60s；⑩超声波水洗：在水洗槽内加入35℃～45℃的纯水，完全浸泡，漂洗1～3min；碱洗：在两个水洗槽中均加入纯水和1-10g/L的氢氧化钠，每个水洗槽中各浸泡漂洗10-60s；下挂并检测：从上至下依次取下活塞，取件时必须捏住挂具挂钩部位，使挂钩缩小后方可取出活塞，操作过程中必须轻拿轻放，注意不能磕碰、划伤活塞，检查镀层无起泡、脱落、立刺，内外表面无裂纹、划伤、碰伤、锈蚀等缺陷，镀铬层厚度为10～25μm，硬度为HV 650～850；去氢：将活塞均匀地摆放在料架上，然后放入烘箱内保持活塞温度达到190℃，烘烤60～90min；
上述电镀的要求为活塞内腔不允许电镀，未镀面不允许有任何腐蚀锈斑、发黄、漕液残留；活塞表面必须清洁干净，无毛刺、磕碰伤、划伤，镀层无脱落、气泡、立刺、砂眼等外观缺陷；
(12)抛光：在无心磨床上以通磨方式，对外径进行粗磨、半精磨和精磨；
(13)成品检验：对外观进行检测，并进行抗中性盐雾腐蚀试验、二氧化硫试验和碰撞试验；活塞抛光后，抗中性盐雾腐蚀试验能力要达到，试验时间12个小时，所有已镀表面腐蚀面积不超过5％；二氧化硫试验，1个试验周期后活塞表面无基体腐蚀；镀层附着力要求，碰撞或后序使用中，镀层无脱落、起泡等缺陷；在活塞外径A、B、C三段分别取点，进行检测，允许任意单点镀层厚度最小10μm，最大25μm，单件活塞同一圆周方向镀层厚度极差≤7μm；
(14)包装入库：储存在仓库中，注意防潮。
针对电镀步骤中的镀铬工序有如下几种实施方式
实施例1
镀铬槽内电镀液的成分及含量为，CrO3为300g/L，H2SO4为4.8g/L，Fe3+为9g/L，Cr3+为7g/L；电流密度为28A/dm2，电镀液温度为28℃，电镀时间18min，能够得到镀铬层厚度为10μm，硬度为HV 650的卡钳活塞。
实施例2
镀铬槽内电镀液的成分及含量为，CrO3为380g/L，H2SO4为3.0g/L，Fe3+为4g/L，Cr3+为3g/L；电流密度为30A/dm2，电镀液温度为28℃，电镀时间18min，能够得到镀铬层厚度为15μm，硬度为HV 750的卡钳活塞。
实施例3
镀铬槽内电镀液的成分及含量为，CrO3为350g/L，H2SO4为4.0g/L，Fe3+为6g/L，Cr3+为5g/L；电流密度为35A/dm2，电镀液温度为30℃，电镀时间25min，能够得到镀铬层厚度为25μm，硬度为HV 850的卡钳活塞。
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。

Claims (1)

1.一种卡钳活塞的制作工艺，所述卡钳活塞一端设置有内孔，另一端的端面上设置有圆形槽，且位于中心位置，所述圆形槽的端口上设置有一圈环形齿，该端面上设置有两个缺口槽，所述缺口槽与圆形槽连通，活塞的外圆上设置有一圈沟槽，所述沟槽靠近圆形槽所在的端面,所述沟槽上径向设置有泄气孔，所述泄气孔与内孔连通，其特征在于，所述卡钳活塞表面还镀有一层铬，所述卡钳活塞的制作方法步骤如下：
(1)进货检验：每批材料进货后检查材料质保书，检测力学性能、硬度、尺寸及外观，每年检测一次化学成分；
(2)制坯：经剪切下料、热锻、退火、喷砂、车端面及磷皂化处理制成毛坯；
(3)冷挤压：通过冷挤压成型机将毛坯挤压成型，形成内孔、圆形槽和缺口槽的雏形；
(4)钻孔：使用立式钻床钻内孔；
(5)粗车内孔：粗车端口及内孔；
(6)精车外形：精车外径、圆形槽、缺口槽及切槽形成沟槽；
(7)压齿：挤压底面形成环形齿；
(8)精车内孔：精车内孔、圆形槽、缺口槽及沟槽；
(9)钻小孔：使用立式钻床钻泄气孔；
(10)磨削：在无心磨床上，以通磨方式对功能外径进行粗磨、半精磨和精磨；
(11)电镀：表面镀硬铬，镀层厚度10μm-25μm，硬度HV0.025800-1200，并在24小时内进行除氢；
(12)抛光：在无心磨床上以通磨方式，对外径进行粗磨、半精磨和精磨；
(13)成品检验：对外观进行检测，并进行抗中性盐雾腐蚀试验、二氧化硫试验和碰撞试验；
(14)包装入库：储存在仓库中，注意防潮；所述步骤(11)中的具体操作如下：
①待镀件上挂：领取待镀活塞和专用挂具，挂具位置必须均匀的挂在挂杆上，从上至下依次装挂活塞，装挂时必须捏住挂具挂钩部位，使挂钩缩小后方可装入活塞；
②浸泡除油：在除油槽内加入50-70g/L的除油粉，槽液温度加热到60℃～70℃，再将挂满活塞的挂具完全浸泡在槽液中3～8min；
③超声波除油：在超声波除油槽中加入50-70g/L的除油粉，槽液温度加热到60℃～70℃，再将挂满活塞的挂具完全浸泡在槽液中3～8min；
④热水洗：在两个水洗槽内均加入35℃～45℃的纯水，每个水洗槽中均完全浸泡，漂洗10-60s；
⑤电解除油：在电解除油槽中加入50-70g/L的除油粉，槽液温度加热到60℃～70℃，并通入电流密度为2-3A/dm2的电流，完全浸泡，漂洗2-3min；
⑥水洗：使用三个水洗槽，并加入纯水，分别在三个水洗槽中完全浸泡，逆流漂洗10-60s；
⑦反刻：在反刻槽内加入180-220g/L的CrO3,1.8-2.2g/L的H2SO4和小于10g/L的Fe3+，电流密度为15-30A/dm2，反应30-90s；
⑧镀铬：镀铬槽内电镀液的成分及含量为，CrO3 300-380g/L，H2SO4 3.0-4.8g/L，Fe3+＜10g/L，Cr3+＜8g/L；电流密度为28-35A/dm2，电镀液温度为28-30℃，电镀时间18～25min；
⑨高位水洗：在两个水洗槽加入纯水，每个水洗槽中各完全浸泡，漂洗10-60s；
⑩超声波水洗：在水洗槽内加入35℃～45℃的纯水，完全浸泡，漂洗1～3min；
碱洗：在两个水洗槽中均加入纯水和1-10g/L的氢氧化钠，每个水洗槽中各浸泡漂洗10-60s；
下挂并检测：从上至下依次取下活塞，取件时必须捏住挂具挂钩部位，使挂钩缩小后方可取出活塞，操作过程中必须轻拿轻放，注意不能磕碰、划伤活塞，检查镀层无起泡、脱落、立刺，内外表面无裂纹、划伤、碰伤、锈蚀缺陷，镀铬层厚度为10～25μm，硬度为HV650～850；
去氢：将活塞均匀地摆放在料架上，然后放入烘箱内保持活塞温度达到190℃，烘烤60～90min。
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Effective date of registration: 20220531

Granted publication date: 20191018

Pledgee: Industrial Commercial Bank of China Ltd. Yuhuan branch

Pledgor: Dachang Automobile Parts Co.,Ltd.

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