CN1191283A - 铜基离合器摩擦片及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种铜基离合器摩擦片及其制造方法。该摩擦片由钢芯片和铜基片构成,铜基片是由5—20%的高分子粘结材料和80—95%的铜基粉料混合后经热压而成型,成型的铜基片与钢芯片由高分子粘结材料粘合而形成组件,然后热压组件使其中的高分子粘结材料固化。本发明的铜基离合器摩擦片制造工艺简单,节约能源,成本低,且可减少污染环境。

Description

铜基离合器摩擦片及其制造方法
本发明涉及一种铜基离合器摩擦片及其制造方法。
现有的离合器广泛地使用铜基摩擦片，这种摩擦片一般采用烧结方法制成。高温烧结方法制造摩擦片的缺点是摩擦片硬度不均匀，平面度难以控制，制造工艺复杂，而且耗能高，环境污染严重。
本发明的目的是解决上述现有技术存在的问题，提供一种新型的铜基离合器摩擦片及制造工艺，在保证摩擦片硬度均匀及平面度的条件下，简化制造工艺，并降低能耗，减少环境污染。
本发明的铜基离合器摩擦片包括一个钢芯片和连接在钢芯片上的铜基片，该铜基片含有5020％的高分子粘结材料和80-95％的铜基粉料，铜基片为热压成型，其和钢芯片之间由高分子粘结材料相连接。
本发明铜基离合器摩擦片制造方法包括下列步骤：
(1)混料：将5-20％的高分子粘结材料与80-95％的铜基粉料混合均匀；
(2)成型：将上述混合料在模具中垫压成型，模温60-90℃，压力4090-800kg/cm2，并保压，使铜基粉料颗粒粘结在一起，并使成型件的强度至少达到可脱模的要求，然后脱模；
(3)涂胶粘合：在钢芯片和/或上述脱模铜基片的结合面上涂覆高分子粘结材料，并将钢芯片和铜基片粘合在一起；
(4)固化：将粘合的钢芯片-铜基片组件加温、加压，使铜基粉料混入的高分子粘结材料和在钢芯片-铜基片结合面上的高分子粘结材料充分固化；
(5)冷却上述充分固化的组件并修型。
本发明的铜基离合器摩擦片经检测完全符合有关标准，可达到使用要求，其制造方法由于不采用高温烧结工艺，可大大降低能源消耗和制造成本，并避免了因烧结而产生的环境污染，且制造工艺简单，所制得的摩擦片硬度均匀，平面度易于控制。
下面参照附图及实施例进一步描述本发明。
图1是本发明铜基摩擦片的主视图；
图2是摩擦片沿图1中A-A线的剖视图。
如图1、图2所示，本发明的铜基离合器摩擦片包括一个钢芯片1和连接在钢芯片上的铜基片2，2′，钢芯片1和铜基片2，2′之间由高分子粘结材料3，3′连接。铜基片2，2′含有5-20％的高分子粘结材料和80-95％的铜基粉料，并由热压成型。
本发明的铜基离合器摩擦片的制造方法包括下列步骤：
(1)混料：将5-20％的高分子粘结材料与80-95％的铜基粉料混合均匀；
(2)成型：将上述混合料在模具中热压成型，模温60-90℃，压力400-800kg/cm2，并保压，使铜基粉料颗粒粘结在一起而成型，并使成型件的强度至少达到可脱模的要求，然后脱模；
(3)涂胶粘合：在钢芯片和/或上述脱模铜基片2，2′的结合面上涂覆高分子粘结材料3，3′，并将钢芯片1和铜基片2，2′粘合在一起；
(4)固化：将上述粘合在一起的钢芯片-铜基片组件加温、加压，使铜基粉料中混入的高分子粘结材料和在钢芯片-铜基片结合面上的高分子粘结材料充分固化；
(5)冷却上述充分固化的组件并修型。
上述铜基粉料的成分可以是：Cu：50-80％，Fe：5-20％，石墨：1-15％，AL2O3：1-15％，SiO2：1-15％。
在一个优选的实施例中，成型铜基片用的混合料含铜基粉料的成分为：Cu：68％、Fe：9％、石墨：5％、Al2O3：2％、SiO2：4％，计88％，含高分子粘结材料为12％。所制成的铜基片具有与上述成分相对应的成分。
上述百分数均为重量百分数。
所述的高分子粘结材料为热固性粘结剂，如酚醛树脂等，以便在高温下由其所粘结的摩擦片具有足够的强度。
在铜基片的热压成型步骤中，保压时间依据模温、压力及摩擦片厚度的不同而有所区别，目的是使铜基片达到一定的密度及脱模强度。
在固化步骤，加压的目的是使铜基片达到或保持所要求的精度，加温是使高分子粘结材料能以合适的速度固化，以满足摩擦片的特定性能及其生产率的要求，加热温度主要取决于所用高分粘结材料的特性。
为了提高摩擦片的强度或摩擦系数，还可以在铜基粉料中加入其它组分，例如，可以在铜基粉料中加入总量为1-10％的橡胶粉和硫化催化剂，或者在铜基粉料中加入2-4％的ZnO。
在粘结钢芯片和铜基片之前，最好将成型的铜基片结合面打毛，以提高粘结的强度。
本发明铜基离合器磨擦片的检测结果如下表所示。
    项目温度(℃)     摩擦系数(μ)     磨损率(10-7cm3/N.m)
铜基摩擦片   标准要求     铜基磨擦片   标准要求
    100     0.35     0.25-0.60     0.05     0.51
    150     0.36     0.25-0.60     0.09     0.77
    200     0.39     0.25-0.60     0.07     1.02
    250     0.36     0.25-0.60     0.16     2.04
    300     0.39     0.25-0.60     0.48     3.57
    250     0.35     0.25-0.60
    200     0.34     0.25-0.60
    150     0.36     0.25-0.60
    100     0.36     0.25-0.60
实验表明，本发明的铜基离合器摩擦片完全能够达到标准，和现有用烧结工艺制造铜基摩擦片相比，本发明的制造工艺简单，能耗低，污染小，并且可降低生产成本。

Claims (9)

1、一种铜基离合器摩擦片，包括一个钢芯片(1)和连接在钢芯片上的铜基片(2，2′)，其特征在于，所述的铜基片(2，2′)含有5-20％的高分子粘结材料和80-95％的铜基粉料，铜基片(2，2′)为热压成型，其和钢芯片(1)之间由高分子粘结材料(3，3′)相连接。
2、根据权利要求1所述的铜基离合器摩擦片，其特征在于，所述铜基粉料的成份为：50-80％Cu，5-20％Fe，1-15％石墨，1-15％AL2O3，1-15％SiO2。
3、根据权利要求2所述的铜基离合器摩擦片，其特征在于，所述铜基片的成分为：68％Cu、9％Fe、5％石墨、2％Al2O3、4％SiO2，12％高分子粘结材料。
4、一种制造铜基离合器摩擦片的方法，其特征在于包括下列步骤：
(1)混料：将5-20％的离分子粘结材料与80-95％的铜基粉料混合均匀制成混合料；
(2)成型：将上述混合料在模具中热压成型，模温60-90℃，压力400-800kg/cm2，并保压，使粉料颗粒粘结在一起而成型，并使成型件的强度至少达到可脱模的要求，然后脱模；
(3)涂胶粘合：在钢芯片和/或上述脱模铜基片的结合面上涂覆高分子粘结材料，并将钢芯片和铜基片粘合在一起；
(4)固化：将粘合在一起的钢芯片--铜基片组件加温、加压，使铜基粉料中混入的离分子粘结材料和在钢芯片--铜基片结合面上的高分子粘结材料充分固化；
(5)冷却上述固化的组件并修型。
5、根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述铜基粉料的成分为：50-80％Cu，5-20％Fe，1-15％石墨，1-15％AL2O3，1-15％SiO2。
6、根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述制成的混合料的成分为：68％Cu、9％Fe、5％石墨、2％Al2O3、4％SiO2，高分子粘结材料为12％。
7、根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，铜基粉料中含有橡胶粉和硫化催化剂，两者加入总量为1-10％。
8、根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，铜基粉料中含有2-4％的ZnO。
9、根据权利要求4-6之一所述的方法，其特征在于，在粘结钢芯片和铜基片之前，将成型的铜基片结合面打毛。
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