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CN108723727B - 一种后制动钳活塞及其加工方法 - Google Patents

一种后制动钳活塞及其加工方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种后制动钳活塞及其加工方法,旨在提供一种加工步骤简单,成品结构强度以及耐腐蚀效果好的后制动钳活塞及其加工方法,其技术方案要点是包括如下步骤:(1)选材;(2)制坯;(3)再加工;(4)渗碳;(5)钝化处理;(6)抛光;(7)去氢;(8)包装、储存,本发明适用于汽车制动器配件技术领域。

Description

一种后制动钳活塞及其加工方法
技术领域
本发明涉及一种汽车制动器配件技术领域,更具体地说,它涉及一种后制动钳活塞及其加工方法。
背景技术
后制动钳活塞,用于汽车制动器上。
传统的用于加工的后制动钳活塞的加工方法,通常是采用毛坯进行热处理,但是这样不仅会增加对车刀刀具的磨损,还会增加加工的难度,并且传统的进行车加工还会失去原先进行热加工的保护;并且传统的加工方法所加工而成的后制动钳活塞的耐腐效果较差,容易影响使用;并且传统的后制动钳活塞的连接润滑效果较差,容易造成磨损,降低使用寿命。
发明内容
针对现有技术存在的不足,本发明的目的在于提供一种加工步骤简单,成品结构强度以及耐腐蚀效果好的后制动钳活塞及其加工方法。
为实现上述目的,本发明提供了如下技术方案:一种后制动钳活塞的加工方法,包括如下步骤:(1)选材:根据GB/T699,选择优质碳素结构钢,且其他元素含量如下:C<0.25%、Si≤0.40%、Mn≤0.80%、S<0.035%、P<0.035%、Cr≤0.25%、Ni≤0.30%、Cu≤0.25%;
(2)制坯:经冷拔、下料、抛砂及磷化处理,并检验毛坯硬度、尺寸及外观完整度,毛坯的硬度在150-180HB之间;
(3)再加工:将步骤(2)所得工件依次进行如下工序,粗车—粗车端面,精车—精车外径、槽及其他轮廓,压齿—挤压底面环形齿,钻孔及车内孔—钻孔、车内孔及其他轮廓,去毛刺—去除零件周边毛刺,粗磨—粗磨外径,半精磨—半精磨外径,精磨—精磨外径;
(4)渗碳:将步骤(3)所得工件进行渗碳处理,处理方式采用气体渗碳、固体渗碳或者是液体渗碳,主要目的是在气缸盖的表面形成2mm-3mm的渗碳层,并通过淬火处理对气缸盖的表面应力加以压缩,淬火处理时加热至450~500℃,保温5h-6h,迅速放入60~100℃的水中淬火,然后置于空气中冷却到室温;
(5)钝化处理:将步骤(4)所得工件进行表面钝化处理;
(6)抛光:将步骤(5)所得工件进行外径抛光;
(7)去氢:将步骤(6)所得工件进行去氢处理,方法如下,烘箱加热到185℃-190℃,并保温45min-50min;
(8)包装、储存:将步骤(7)所得工件按包装规范包装产品,储存时注意防潮。
本发明进一步设置为:所述毛坯的磷化处理操作步骤如下:将毛坯浸入磷化液中,该磷化液的组成成分如下:Fe(H2PO4)2、Mn(H2PO4)2、Zn(H2PO4)2组成的酸性稀水溶液,PH值为1-3,溶液相对密度为1.05-1.10,常温即可,磷化时间控制在20min-30min之间。
本发明进一步设置为:所述钝化处理采用酸洗钝化,且操作步骤如下:(1)预处理:酸洗钝化的前处理工件酸洗钝化前通过机械清洗,然后除油脱脂,可以采用碱液、乳化剂、有机溶剂与蒸汽进行;
(2)酸洗控制:采用HNO3和HF的混合溶液进行酸洗,浓度比例为5:1,温度控制在35℃-49℃之间;
(3)后处理:工件经酸洗和水冲洗后,可用含10%NaOH溶液以及配合4%的KMnO4的碱生高锰酸盐溶液在85~92℃中浸泡40~50min,以去除酸洗残渣,然后用水彻底冲洗,并进行干燥。
本发明进一步设置为:所述将步骤(5)所得工件进行盐雾试验,采用中性盐雾腐蚀试验15h后,腐蚀面积≤3%。
通过采用上述技术方案,有益效果:(1)采用上述加工方法进行加工,使得在后制动钳活塞成型后,对其进行渗碳处理,进而提高良好的结构强度,并且在制坯的过程中,进行了磷化处理,则确保了毛坯的耐腐蚀效果,从而在从原料上对加工材料进行保护,不仅能够提高加工效果,同时还能提高加工精度,其中冷拔步骤,不仅能够节约加工成本,并能提高毛坯的结构强度;
(2)通过对精加工后的工件进行钝化处理,并采用了酸液钝化的方法,改善了传统电镀的方式,解决了镀层难,镀层薄的情况,从而从根本上提高了耐腐蚀效果;
(3)对加工顺序的调整,不仅提高了成品的结构强度,同时保证了对其耐腐蚀效果的提升;
(4)加工步骤简单,实用性强以及易推广。
一种后制动钳活塞的加工方法所得的后制动钳活塞,包括活塞本体及活塞本体上的活塞孔,所述活塞孔包括依次连接的大孔和小孔,大孔和小孔之间形成有台阶面,且台阶面呈倾斜状设置,所述活塞本体靠近小孔一侧端面上设有压齿,压齿的截面呈“V”形状,所述大孔的内壁上设有两限位槽,且两限位槽相对设置,所述活塞本体的外壁上设有环槽,所述大孔的内壁上还设有若干内环槽,两相邻内环槽之间相互平行设置,且限位槽内设有若干内导流槽,两相邻内导流槽交叉设置,且与内导流槽相互连通。
本发明进一步设置为:小孔包括第一段和第二段,第一段的内壁和第二端的内壁均呈倾斜状,且第一段的锥角在75度-76度之间,第二段的锥角19度-20度之间。
本发明进一步设置为:活塞本体表面上依次设有渗碳层和钝化氧化层,且渗碳层的厚度在2mm-3mm之间,钝化氧化层0.8mm-1mm之间。
通过采用上述技术方案,大孔和小孔之间的设置的倾斜状台阶面,具备一定的缓冲效果,并且将小孔的内径设置为由大孔往小孔方向逐渐减小,则进一步提高了连接结构的限位效果,并且通过采用上述加工方法中的对精加工后的工件进行渗碳以及钝化处理,则提高了良好的结构强度和耐腐蚀效果,从而提高了实用效果;并且通过在大孔的内壁上还设有若干内环槽,两相邻内环槽之间相互平行设置,且限位槽内设有若干内导流槽,两相邻内导流槽交叉设置,且与内导流槽相互连通,在通过限位槽进行连接限位的同时,在对大孔内壁以及限位槽上分别设置的内环槽以及内导流槽则在添加润滑油后提高了对大孔的充分润滑,从而提高了良好的耐磨损效果。
附图说明
图1为本发明一种后制动钳活塞及其加工方法实施例的工艺流程图。
图2为本发明一种后制动钳活塞的结构示意图。
图3为本发明一种后制动钳活塞的侧视图。
图中附图标记,1-活塞本体,10-活塞孔,11-大孔,12-小孔,13-台阶面,14-环槽,15-内环槽,3-限位槽,30-内导流槽。
具体实施方式
参照图1至图3对本发明一种后制动钳活塞及其加工方法实施例做进一步说明。
一种后制动钳活塞的加工方法,包括如下步骤:(1)选材:根据GB/T699,选择优质碳素结构钢,且其他元素含量如下:C<0.25%、Si≤0.40%、Mn≤0.80%、S<0.035%、P<0.035%、Cr≤0.25%、Ni≤0.30%、Cu≤0.25%;
(2)制坯:经冷拔、下料、抛砂及磷化处理,并检验毛坯硬度、尺寸及外观完整度,毛坯的硬度在150-180HB之间;其中毛坯的磷化处理操作步骤如下:将毛坯浸入磷化液中,该磷化液的组成成分如下:Fe(H2PO4)2、Mn(H2PO4)2、Zn(H2PO4)2组成的酸性稀水溶液,PH值为1-3,溶液相对密度为1.05-1.10,常温即可,磷化时间控制在20min-30min之间;
(3)再加工:将步骤(2)所得工件依次进行如下工序,粗车—粗车端面,精车—精车外径、槽及其他轮廓,压齿—挤压底面环形齿,钻孔及车内孔—钻孔、车内孔及其他轮廓,去毛刺—去除零件周边毛刺,粗磨—粗磨外径,半精磨—半精磨外径,精磨—精磨外径;
(4)渗碳:将步骤(3)所得工件进行渗碳处理,处理方式采用气体渗碳、固体渗碳或者是液体渗碳,主要目的是在气缸盖的表面形成2mm-3mm的渗碳层,并通过淬火处理对气缸盖的表面应力加以压缩,淬火处理时加热至450~500℃,保温5h-6h,迅速放入60~100℃的水中淬火,然后置于空气中冷却到室温;
(5)钝化处理:将步骤(4)所得工件进行表面钝化处理;上述钝化处理采用酸洗钝化,且操作步骤如下:(1)预处理:酸洗钝化的前处理工件酸洗钝化前通过机械清洗,然后除油脱脂,可以采用碱液、乳化剂、有机溶剂与蒸汽进行;(2)酸洗控制:采用HNO3和HF的混合溶液进行酸洗,浓度比例为5:1,温度控制在35℃-49℃之间;(3)后处理:工件经酸洗和水冲洗后,可用含10%NaOH溶液以及配合4%的KMnO4的碱生高锰酸盐溶液在85~92℃中浸泡40~50min,以去除酸洗残渣,然后用水彻底冲洗,并进行干燥;
(6)抛光:将步骤(5)所得工件进行外径抛光;
(7)去氢:将步骤(6)所得工件进行去氢处理,方法如下,烘箱加热到185℃-190℃,并保温45min-50min;
(8)包装、储存:将步骤(7)所得工件按包装规范包装产品,储存时注意防潮。
本发明进一步设置为:将步骤(5)所得工件进行盐雾试验,采用中性盐雾腐蚀试验15h后,腐蚀面积≤3%,以确保良好的耐腐蚀效果。
通过采用上述技术方案,有益效果:(1)采用上述加工方法进行加工,使得在后制动钳活塞成型后,对其进行渗碳处理,进而提高良好的结构强度,并且在制坯的过程中,进行了磷化处理,则确保了毛坯的耐腐蚀效果,从而在从原料上对加工材料进行保护,不仅能够提高加工效果,同时还能提高加工精度,其中冷拔步骤,不仅能够节约加工成本,并能提高毛坯的结构强度;
(2)通过对精加工后的工件进行钝化处理,并采用了酸液钝化的方法,改善了传统电镀的方式,解决了镀层难,镀层薄的情况,从而从根本上提高了耐腐蚀效果;
(3)对加工顺序的调整,不仅提高了成品的结构强度,同时保证了对其耐腐蚀效果的提升;
(4)加工步骤简单,实用性强以及以推广。
本发明技术方案可以适用于其他制动钳活塞的加工,区别点在于针对毛坯和加工后工件进行不同的加工处理,以提高良好结构强度和耐腐蚀效果。
通过本发明技术方案的加工工艺,所制得的后制动钳活塞性能如下表所示:
很明显,可以看出使用本发明技术方案,可以显著增强后制动钳活塞的各项目指标。
一种后制动钳活塞的加工方法所得的后制动钳活塞,包括活塞本体1及活塞本体上1的活塞孔10,所述活塞孔10包括依次连接的大孔11和小孔12,大孔11和小孔12之间形成有台阶面13,且台阶面13呈倾斜状设置,所述活塞本体1靠近小孔12一侧端面上设有压齿2,压齿2的截面呈“V”形状,所述大孔11的内壁上设有两限位槽3,且两限位槽3相对设置,所述活塞本体1的外壁上设有环槽14,所述大孔11的内壁上还设有若干内环槽15,两相邻内环槽15之间相互平行设置,且限位槽3内设有若干内导流槽30,两相邻内导流槽30交叉设置,且与内导流槽30相互连通。
本发明进一步设置为:小孔12包括第一段和第二段,第一段的内壁和第二端的内壁均呈倾斜状,且第一段的锥角在75度-76度之间,如图2中L1所示角度,第二段的锥角19度-20度之间,如图2中L2所示角度,采用上述结构设置,小孔的第一段和第二段,提供了双重的限位效果,进而确保了良好的连接效果。
本发明进一步设置为:活塞本体1表面上依次设有渗碳层和钝化氧化层,且渗碳层的厚度在2mm-3mm之间,钝化氧化层0.8mm-1mm之间。
通过采用上述技术方案,大孔11和小孔12之间的设置的倾斜状台阶面13,具备一定的缓冲效果,并且将小孔12的内径设置为由大孔11往小孔12方向逐渐减小,则进一步提高了连接结构的限位效果,并且通过采用上述加工方法中的对精加工后的工件进行渗碳以及钝化处理,则提高了良好的结构强度和耐腐蚀效果,从而提高了实用效果;并且通过在大孔11的内壁上还设有若干内环槽15,两相邻内环槽15之间相互平行设置,且限位槽3内设有若干内导流槽30,两相邻内导流槽30交叉设置,且与内导流槽30相互连通,在通过限位槽3进行连接限位的同时,在对大孔11内壁以及限位槽3上分别设置的内环槽15以及内导流槽30则在添加润滑油后提高了对大孔11的充分润滑,从而提高了良好的耐磨损效果。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,本领域的技术人员在本发明技术方案范围内进行通常的变化和替换都应包含在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种后制动钳活塞的加工方法,其特征在于,包括如下步骤:(1)选材:根据GB/T699,选择优质碳素结构钢,且其他元素含量如下:C<0.25%、Si≤0.40%、Mn≤0.80%、S<0.035%、P<0.035%、Cr≤0.25%、Ni≤0.30%、Cu≤0.25%;
(2)制坯:经冷拔、下料、抛砂及磷化处理,并检验毛坯硬度、尺寸及外观完整度,毛坯的硬度在150-180HB之间;
(3)再加工:将步骤(2)所得工件依次进行如下工序,粗车—粗车端面,精车—精车外径、槽及其他轮廓,压齿—挤压底面环形齿,钻孔及车内孔—钻孔、车内孔及其他轮廓,去毛刺—去除零件周边毛刺,粗磨—粗磨外径,半精磨—半精磨外径,精磨—精磨外径;
(4)渗碳:将步骤(3)所得工件进行渗碳处理,处理方式采用气体渗碳、固体渗碳或者是液体渗碳,主要目的是在气缸盖的表面形成2mm-3mm的渗碳层,并通过淬火处理对气缸盖的表面应力加以压缩,淬火处理时加热至450~500℃,保温5h-6h,迅速放入60~100℃的水中淬火,然后置于空气中冷却到室温;
(5)钝化处理:将步骤(4)所得工件进行表面钝化处理;
(6)抛光:将步骤(5)所得工件进行外径抛光;
(7)去氢:将步骤(6)所得工件进行去氢处理,方法如下,烘箱加热到185℃-190℃,并保温45min-50min;
(8)包装、储存:将步骤(7)所得工件按包装规范包装产品,储存时注意防潮。
2.根据权利要求1所述的一种后制动钳活塞的加工方法,其特征在于,所述毛坯的磷化处理操作步骤如下:将毛坯浸入磷化液中,该磷化液的组成成分如下:Fe(H2PO4)2、Mn(H2PO4)2、Zn(H2PO4)2组成的酸性稀水溶液,PH值为1-3,溶液相对密度为1.05-1.10,常温即可,磷化时间控制在20min-30min之间。
3.根据权利要求1所述的一种后制动钳活塞的加工方法,其特征在于,所述钝化处理采用酸洗钝化,且操作步骤如下:(1)预处理:酸洗钝化的前处理工件酸洗钝化前通过机械清洗,然后除油脱脂,可以采用碱液、乳化剂、有机溶剂与蒸汽进行;
(2)酸洗控制:采用HNO3和HF的混合溶液进行酸洗,浓度比例为5:1,温度控制在35℃-49℃之间;
(3)后处理:工件经酸洗和水冲洗后,可用含10%NaOH溶液以及配合4%的KMnO4的碱生高锰酸盐溶液在85~92℃中浸泡40~50min,以去除酸洗残渣,然后用水彻底冲洗,并进行干燥。
4.根据权利要求3所述的一种后制动钳活塞的加工方法,其特征在于,将步骤(5)所得工件进行盐雾试验,采用中性盐雾腐蚀试验15h后,腐蚀面积≤3%。
5.一种根据权利要求1所述一种后制动钳活塞的加工方法所得的后制动钳活塞,其特征在于,包括活塞本体(1)及活塞本体(1)上的活塞孔(10),所述活塞孔(10)包括依次连接的大孔(11)和小孔(12),大孔(11)和小孔(12)之间形成有台阶面(13),且台阶面(13)呈倾斜状设置,所述活塞本体(1)靠近小孔(12)一侧端面上设有压齿(2),压齿(2)的截面呈“V”形状,所述大孔(11)的内壁上设有两限位槽(3),且两限位槽(3)相对设置,所述活塞本体(1)的外壁上设有环槽(14),所述大孔(11)的内壁上还设有若干内环槽(15),两相邻内环槽(15)之间相互平行设置,且限位槽(3)内设有若干内导流槽(30),两相邻内导流槽(30)交叉设置,且与内导流槽(30)相互连通。
6.根据权利要求5所述的一种后制动钳活塞,其特征在于,所述小孔(12)包括第一段和第二段,第一段的内壁和第二端的内壁均呈倾斜状,且第一段的锥角在75度-76度之间,第二段的锥角19度-20度之间。
7.根据权利要求6所述的一种后制动钳活塞,其特征在于,所述活塞本体(1)表面上依次设有渗碳层和钝化氧化层,且渗碳层的厚度在2mm-3mm之间,钝化氧化层0.8mm-1mm之间。
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Applicant before: TAIZHOU DACHANG AUTO PARTS Co.,Ltd.

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GR01 Patent grant
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