汽车刹车垫块的加工方法转让专利

申请号 : CN201910808722.2

文献号 : CN110497154B

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基本信息:

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 项康张学田葛灵波

申请人 : 浙江同兴金属锻件股份有限公司

摘要 :

本发明提供了一种汽车刹车垫块的加工方法,包括下料,去毛刺,预加热,镦粗,加热,折弯,加热,预锻,碱洗酸洗,打磨,加热,终锻,切边,固溶处理,时效处理,振动研磨,碱洗酸洗,抛丸。进行镦粗之后再进行折弯,使得原料的形状与预锻模具的模腔形状更为接近,在进行预锻加工时,位于预锻模具内部的原料只需要向周围变形较小的幅度即可将预锻模具的模腔充满,一定程度上提升了预锻的加工效率。将产品的成型过程分为预锻和终锻两个部分,可以成型出表面特征更为细致的产品。在终锻结束之后对产品进行固溶处理和时效处理,使得产品能够具有较高的硬度,较高的抗拉强度以及较高的屈服强度。

权利要求 :

1.一种汽车刹车垫块的加工方法,其特征是:包括如下步骤:

步骤一:下料,使用带式锯床对原料进行切割;

步骤二:去毛刺,使用抛光机对原料表面的毛刺以及锐角进行处理;

步骤三:预加热,将原料放入至温度为415-435摄氏度的电阻炉中加热90分钟以上,使得原料的延展性增加;

步骤四:镦粗,使用压力机对原料进行挤压,使得原料的高度减小,且横截面增加;

步骤五:加热,将原料放置到415-435摄氏度的电阻炉中加热90分钟以上,使得原料的延展性增加;

步骤六:折弯,使用压力机下压胚料的中部,使得胚料发生弯折;

步骤七:加热,将原料放置到温度为415-435摄氏度的电阻炉中加热90分钟以上,使得原料的延展性增加;

步骤八:预锻,将原料放置到预锻模具中,之后使用压力机挤压预锻模具,使得预锻模具中的原料挤压变形成半成品;

步骤九:碱洗酸洗,使用PH值大于11的碱水腐蚀30-90秒,接着使用清水漂洗,然后使用PH值小于4的酸水腐蚀30-90秒,之后使用常温清水漂洗,最后使用水温为60-80摄氏度的热水漂洗;

步骤十:打磨,使用电磨机对半成品的表面的凹坑进行打磨处理,使得半成品的表面变得较为光滑、平整;

步骤十一:加热,将半成品放置到温度为415-435度的电阻炉中加热90分钟以上,使得半成品的延展性增加;

步骤十二:终锻,将半成品放置到终锻模具中,之后使用压力机挤压终锻模具,使得终锻模具中的半成品挤压变形成成品;

步骤十三:切边,使用冲床将成品边沿的飞边切除;

步骤十四:固溶处理,将成品放入到温度为525-535摄氏度的固熔炉中保温90分钟;

步骤十五:时效处理,将成品放入到时效温度为165-175度的时效炉中保温660分钟;

步骤十六:振动研磨,使用振动研磨机对产品进行研磨处理,控制振动时间为25分钟;

步骤十七:碱洗酸洗,首先使用PH值大于11的碱水腐蚀30-90秒,接着使用常温的清水漂洗,然后使用PH值小于4的酸水腐蚀30-90秒,之后使用常温的清水漂洗,最终使用水温为

50-90度的热水漂洗;

步骤十八:抛丸,使用履带式抛丸机进行滚抛,控制抛丸时间为7分钟;

所述步骤十二与所述步骤十三之间还设置有步骤二十:对终锻模具进行间歇式加热;

所述步骤二十中,第一次加热过程与第二次加热过程的间隔时长为t1,第二次加热过程与第三次加热过程的间隔时长为t2,第三次加热过程与第四次加热过程的间隔时长为t3,以此类推,第n次加热过程与第n-1次加热过程的间隔时长为tn,t1

终锻模具中设置有滑槽(1),滑槽(1)联通于终锻模具的模腔(2),滑槽(1)内部滑移连接有冷却柱(3),冷却柱(3)中设置有冷却通道(4),冷却通道(4)的两端均贯穿于冷却柱(3)的侧壁,且冷却通道(4)的两端分别为进水端(41)以及出水端(42),冷却柱(3)远离终锻模具模腔(2)的端部上连接有驱动元件(5),驱动元件(5)用于驱动冷却柱(3)进行滑动,终锻模具的侧壁上开设有冷却流道一(6)以及冷却流道二(7),冷却流道一(6)贯穿滑槽(1)的内壁且用于与进水端(41)联通,冷却流道二(7)贯穿滑槽(1)的侧壁且用于与出水端(42)联通;

滑槽(1)内壁处开设有限位槽(8),冷却柱(3)远离终锻模具模腔(2)的端部上设置有限位块(9),所述限位块(9)滑移连接在所述限位槽(8)内部;

当冷却柱(3)在驱动元件(5)的作用下向终锻模具的模腔(2)一侧移动,且限位块(9)抵触于限位槽(8)靠近终锻模具模腔(2)一侧的槽壁时,冷却流道一(6)联通于进水端(41),冷却流道二(7)联通于出水端(42);当冷却柱(3)在驱动元件(5)的作用下向远离终锻模具的模腔(2)一侧移动,且限位块(9)与限位槽(8)靠近终锻模具模腔(2)的槽壁分离时,冷却流道一(6)与进水端(41)之间的连接逐渐断开,冷却流道二(7)与出水端(42)之间的连接逐渐断开。

2.根据权利要求1所述的汽车刹车垫块的加工方法,其特征是:所述步骤一中选用的原料为铝合金,且所述铝合金成分的质量比为:Si:0.9-1.2%,Fe≤0.3%,Cu≤0.1%,Mn:0.55-

0.7%,Mg:0.7-1.0%,Cr≤0.13-0.18%,Zn≤0.1%,Ti≤0.06%,余量为Al。

3.根据权利要求1所述的汽车刹车垫块的加工方法,其特征是:所述步骤十四与所述步骤十五之间还设置有步骤十九:将固溶处理后的成品放置到常温水中冷却5-10分钟。

说明书 :

汽车刹车垫块的加工方法

技术领域

[0001] 本发明涉及汽车刹车技术领域,特别地,涉及一种汽车刹车垫块的加工方法。

背景技术

[0002] 随着科学技术的进步,汽车这一代步工具逐渐进入到家家户户,而且消费者对汽车的质量要求和安全性要求也逐渐提高。刹车装置作为汽车上的制动装置,是安全性的重要保障装置之一。刹车装置主要是借由刹车片和刹车片盘之间的摩擦,将汽车行驶过程中的动能转化成热能,并最终将产生的热能消耗掉。现有的刹车装置一般通过刹车垫块与汽车的车身连接,由于刹车垫块的特殊使用环境,要求刹车垫块具有较高的硬度,较高的抗拉强度以及较高的屈服强度。但是鉴于金属材料的局限性,如何满足上述要求,并以最简化的工序对汽车的刹车钳体进行加工,成为较为重要,且急需要解决的问题。

发明内容

[0003] 有鉴于此,本发明目的是提供一种汽车刹车垫块的加工方法,其具有生产出来的汽车刹车垫块硬度较高,抗拉强度较高,屈服强度较高的优势。
[0004] 为了解决上述技术问题,本发明的技术方案是:一种汽车刹车垫块的加工方法,包括如下步骤:
[0005] 步骤一:下料,使用带式锯床对原料进行切割;
[0006] 步骤二:去毛刺,使用抛光机对原料表面的毛刺以及锐角进行处理;
[0007] 步骤三:预加热,将原料放入至温度为415-435摄氏度的电阻炉中加热90分钟以上,使得原料的延展性增加;
[0008] 步骤四:镦粗,使用压力机对原料进行挤压,使得原料的高度减小,且横截面增加;
[0009] 步骤五:加热,将原料放置到415-435摄氏度的电阻炉中加热90分钟以上,使得原料的延展性增加;
[0010] 步骤六:折弯,使用压力机下压胚料的中部,使得胚料发生弯折;
[0011] 步骤七:加热,将原料放置到温度为415-435摄氏度的电阻炉中加热90分钟以上,使得原料的延展性增加;
[0012] 步骤八:预锻,将原料放置到预锻模具中,之后使用压力机挤压预锻模具,使得预锻模具中的原料挤压变形成半成品;
[0013] 步骤九:碱洗酸洗,使用PH值大于11的碱水腐蚀30-90秒,接着使用清水漂洗,然后使用PH值小于4的酸水腐蚀30-90秒,之后使用常温清水漂洗,最后使用水温为60-80摄氏度的热水漂洗;
[0014] 步骤十:打磨,使用电磨机对半成品的表面的凹坑进行打磨处理,使得半成品的表面变得较为光滑、平整;
[0015] 步骤十一:加热,将半成品放置到温度为415-435度的电阻炉中加热90分钟以上,使得半成品的延展性增加;
[0016] 步骤十二:终锻,将半成品放置到终锻模具中,之后使用压力机挤压终锻模具,使得终锻模具中的半成品挤压变形成成品;
[0017] 步骤十三:切边,使用冲床将成品边沿的飞边切除;
[0018] 步骤十四:固溶处理,将成品放入到温度为525-535摄氏度的固熔炉中保温90分钟;
[0019] 步骤十五:时效处理,将成品放入到时效温度为165-175度的时效炉中保温660分钟;
[0020] 步骤十六:振动研磨,使用振动研磨机对产品进行研磨处理,控制振动时间为25分钟;
[0021] 步骤十七:碱洗酸洗,首先使用PH值大于11的碱水腐蚀30-90秒,接着使用常温的清水漂洗,然后使用PH值小于4的酸水腐蚀30-90秒,之后使用常温的清水漂洗,最终使用水温为50-90度的热水漂洗;
[0022] 步骤十八:抛丸,使用履带式抛丸机进行滚抛,控制抛丸时间为7分钟。
[0023] 通过上述技术方案,在进行锻压生产时,需要将原料放入到锻压模具中,之后通过压力机挤压锻压模具,使得模具内部的原料变形并将锻压模具的模腔充满。在进行预锻之前,先对原料进行镦粗,之后再对原料进行折弯,使得原料的形状与预锻模具的模腔形状更为接近,这样在进行预锻加工时,位于预锻模具内部的原料只需要向周围变形较小的幅度即可将预锻模具的模腔充满,一定程度上提升了预锻的加工效率。将产品的成型过程分为预锻和终锻两个部分,可以成型出表面特征更为细致的产品。在终锻结束之后对产品进行固溶处理和时效处理,使得产品能够具有较高的硬度,且其硬度能够达到100布氏硬度,产品能够具有较高的抗拉强度,且其抗拉强度能够达到345兆帕,产品能够具有较高的屈服强度,且其屈服强度能够达到315兆帕。产品需要经历碱洗以及酸洗两个过程,使得产品的表面的氧化皮和腐蚀物能够得到更为充分的去除。
[0024] 优选的,所述步骤一中选用的原料为铝合金,且所述铝合金成分的质量比为:Si:0.9-1.2%,Fe≤0.3%,Cu≤0.1%,Mn:0.55-0.7%,Mg:0.7-1.0%,Cr≤0.13-0.18%,Zn≤0.1%,Ti≤0.06%,余量为Al。
[0025] 通过上述技术方案,如此成分的铝合金能够在未加工之前就具有较高的物理性能,且其在加工完成之后能够达到需要的硬度、抗拉强度以及屈服强度。
[0026] 优选的,所述步骤十四与所述步骤十五之间还设置有步骤十九:将固溶处理后的成品放置到常温水中冷却5-10分钟。
[0027] 通过上述技术方案,固溶处理的过程中,铝合金中的第二相逐渐融入至固溶体中。而在之后使用常温水进行冷却能够抑制第二相重新析出,得到更为纯净的固溶相体。
[0028] 优选的,所述步骤十二与所述步骤十三之间还设置有步骤二十:对终锻模具进行间歇式加热。
[0029] 通过上述技术方案,在产品冷却的过程中,由于产品具有一定的厚度,所以在产品逐渐冷却至室温的过程中,其表面能够得到较为快速的冷却,而其内部则无法得到较为快速的冷却。为了解决这一问题,所以在终锻模具冷却的过程中进行间歇式加热。在产品的表面温度与产品内部温度之间的差值较大时,对产品的表面进行加热,使得产品的表面温度与产品内部温度之间的差值减小,以此保证产品的表面与产品的内部能够较为同步的冷却,且产品在冷却之后,其能够具有较为优秀的物理性能。
[0030] 优选的,所述步骤二十中,第一次加热过程与第二次加热过程的间隔时长为t1,第二次加热过程与第三次加热过程的间隔时长为t2,第三次加热过程与第四次加热过程的间隔时长为t3,以此类推,第n次加热过程与第n-1次加热过程的间隔时长为tn,t1
[0031] 通过上述技术方案,在产品刚完成终锻时,产品的温度较高,其与外界环境之间的温差较大,热传导较为快速,所以需要在经过较短的时间即对产品进行加热,随着冷却时间的增长,产品与外界环境之间的温差减小,此时热传导的速度降低,所以加热的间隔时间逐渐增加。
[0032] 优选的,终锻模具中设置有滑槽,滑槽联通于终锻模具的模腔,滑槽内部滑移连接有冷却柱,冷却柱中设置有冷却通道,冷却通道的两端均贯穿于冷却柱的侧壁,且冷却通道的两端分别为进水端以及出水端,冷却柱远离终锻模具模腔的端部上连接有驱动元件,驱动元件用于驱动冷却柱进行滑动,终锻模具的侧壁上开设有冷却流道一以及冷却流道二,冷却流道一贯穿滑槽的内壁且用于与进水端联通,冷却流道二贯穿滑槽的侧壁且用于与出水端联通。
[0033] 通过上述技术方案,在进行终锻的过程中,通过驱动元件控制冷却柱移动向终锻模具的模腔一侧,直至冷却流道一与进水口联通,冷却流道二与出水口联通。之后,通过水泵等工具控制冷却水从冷却流道一进入到冷却通道中并最终从冷却流道二中流出。伸入至终锻模具的模腔中的冷却柱能够在终锻过程中伸入至产品中,从冷却柱中流经的冷却水能够对产品的中心进行冷却,使得产品表面的冷却速度与产品中心的冷却速度较为接近。在产品的中心得到一定程度的冷却时,可以控制冷却柱收纳至终锻模具中,之后继续挤压终锻模具,使得终锻模具内部的产品继续变形并将冷却柱所形成的凹槽填满。
[0034] 优选的,滑槽内壁处开设有限位槽,冷却柱远离终锻模具模腔的端部上设置有限位块,所述限位块滑移连接在所述限位槽内部。
[0035] 通过上述技术方案,限位槽与限位块的配合能够对冷却柱的极限滑动距离进行限制,使得冷却柱无法整个进入到终锻模具的模腔中,且冷却流道一以及冷却流道二中的冷却水不易进入到终锻模具的模腔中。
[0036] 优选的,当冷却柱在驱动元件的作用下向终锻模具的模腔一侧移动,且限位块抵触于限位槽靠近终锻模具模腔一侧的槽壁时,冷却流道一联通于进水端,冷却流道二联通于出水端;当冷却柱在驱动元件的作用下向远离终锻模具的模腔一侧移动,且限位块与限位槽靠近终锻模具模腔的槽壁分离时,冷却流道一与进水端之间的连接逐渐断开,冷却流道二与出水端之间的连接逐渐断开。
[0037] 通过上述技术方案,当限位槽靠近终锻模具模腔的槽壁与限位块抵触时,冷却流道一与进水端完全联通,冷却流道二与出水端完全联通,此时冷却柱能够起到最大的冷却效果。同时,如此设置的冷却柱在使用时较为方便,只需要通过驱动元件控制冷却柱移动至极限位置即可。

附图说明

[0038] 图1为汽车刹车垫块的结构示意图,主要是用于展示汽车刹车垫块的外形;
[0039] 图2为终锻模具的剖视示意图,用于展示冷却柱收纳至终锻模具的状态;
[0040] 图3为终锻模具的剖视示意图,用于展示冷却柱凸出至终锻模具模腔的状态;。
[0041] 附图标记:1、滑槽;2、模腔;3、冷却柱;4、冷却通道;41、进水端;42、出水端;5、驱动元件;6、冷却流道一;7、冷却流道二;8、限位槽;9、限位块。

具体实施方式

[0042] 以下结合附图,对本发明的具体实施方式作进一步详述,以使本发明技术方案更易于理解和掌握。
[0043] 一种汽车刹车垫块的加工方法,包括汽车刹车垫块的加工方法,包括如下步骤:
[0044] 步骤一:下料,使用带式锯床将棒料切割成为段状的原料,且选用的棒料为铝合金,且所述铝合金成分的质量比为:Si:0.9-1.2%,Fe≤0.3%,Cu≤0.1%,Mn:0.55-0.7%,Mg0.7-1.0%,Cr≤0.13-0.18%,Zn≤0.1%,Ti≤0.06%,余量为Al;
[0045] 步骤二:去毛刺,使用抛光机对原料表面的毛刺以及锐角进行处理,使得原料的表面变得较为光滑,这样在进行后续的加工时,不易将使用者划伤;
[0046] 步骤三:预加热,将原料放入至温度为415-435摄氏度的电阻炉中加热90分钟以上,使得原料的延展性增加,且使用者能够在后续操作中较为方便将原料挤压变形;
[0047] 步骤四:镦粗,使用压力机对原料进行挤压,使得原料的高度减小,且横截面增加;
[0048] 步骤五:加热,将原料放置到415-435摄氏度的电阻炉中加热90分钟以上,使得原料的延展性增加,且使用者能够在后续操作中较为方便将原料挤压变形;
[0049] 步骤六:折弯,使用压力机下压胚料的中部,使得胚料发生弯折;
[0050] 步骤七:加热,将原料放置到温度为415-435摄氏度的电阻炉中加热90分钟以上,使得原料的延展性增加,且使用者能够在后续操作中较为方便将原料挤压变形;
[0051] 步骤八:预锻,将原料放置到预锻模具中,之后使用压力机挤压预锻模具,使得预锻模具中的原料挤压变形成半成品;
[0052] 步骤九:碱洗酸洗,使用PH值大于11的碱水腐蚀30-90秒,接着使用清水漂洗,然后使用PH值小于4的酸水腐蚀30-90秒,之后使用常温清水漂洗,最后使用水温为60-80摄氏度的热水漂洗;
[0053] 步骤十:打磨,使用电磨机对半成品的表面的凹坑进行打磨处理,使得半成品的表面变得较为光滑、平整;
[0054] 步骤十一:加热,将半成品放置到温度为415-435度的电阻炉中加热90分钟以上,使得半成品的延展性增加,且使用者能够在后续操作中较为方便将原料挤压变形;
[0055] 步骤十二:终锻,将半成品放置到终锻模具中,之后使用压力机挤压终锻模具,使得终锻模具中的半成品挤压变形成成品;
[0056] 步骤二十:对终锻模具进行间歇式加热,若第一次加热过程与第二次加热过程的间隔时长为t1,第二次加热过程与第三次加热过程的间隔时长为t2,第三次加热过程与第四次加热过程的间隔时长为t3,以此类推,第n次加热过程与第n-1次加热过程的间隔时长为tn,则t1
[0057] 步骤十三:切边,使用冲床将成品边沿的飞边切除,;
[0058] 步骤十四:固溶处理,将成品放入到温度为525-535摄氏度的固熔炉中保温90分钟;
[0059] 步骤十九:将固溶处理后的成品放置到常温水中冷却5-10分钟;
[0060] 步骤十五:时效处理,将成品放入到时效温度为165-175度的时效炉中保温660分钟;
[0061] 步骤十六:振动研磨,使用振动研磨机对产品进行研磨处理,控制振动时间为25分钟;
[0062] 步骤十七:碱洗酸洗,首先使用PH值大于11的碱水腐蚀30-90秒,接着使用常温的清水漂洗,然后使用PH值小于4的酸水腐蚀30-90秒,之后使用常温的清水漂洗,最终使用水温为50-90度的热水漂洗;
[0063] 步骤十八:抛丸,使用履带式抛丸机进行滚抛,控制抛丸时间为7分钟。
[0064] 如图1、图2、图3所示,终锻模具中设置有滑槽1,滑槽1的延伸方向与终锻模具的开模方向相同,滑槽1的槽口联通于终锻模具的模腔2,滑槽1的内壁处开设有限位槽8,限位槽8的延伸方向与滑槽1的延伸方向相同。滑槽1内部滑移连接有冷却柱3,冷却柱3的侧壁与滑槽1的内壁抵触,冷却柱3的内部设置有冷却通道4,冷却通道4的两端均沿冷却柱3的径向贯穿于冷却柱3的侧壁,且冷却通道4的两端分别为进水端41以及出水端42。冷却柱3背离终锻模具模腔2的端部上设置有限位块9,限位块9伸入至限位槽8内部并与限位槽8滑移连接。冷却柱3远离终锻模具模腔2的端部上连接有驱动元件5,驱动元件5用于驱动冷却柱3于滑槽1内部滑动。在本实施例中,驱动元件5为气缸,气缸活塞杆的端部于冷却柱3连接。终锻模具的外侧壁上开设有冷却流道一6以及冷却流道二7,冷却流道一6贯穿滑槽1的内壁且用于与进水端41联通,冷却流道二7贯穿滑槽1的侧壁且用于与出水端42联通。
[0065] 在进行终锻的过程中,通过驱动元件5控制冷却柱3移动向终锻模具的模腔2一侧,直至限位块9抵触于限位槽8靠近终锻模具模腔2的槽壁,此时冷却柱3伸入至终锻模具内部的产品中,且此时冷却流道一6与进水口完全联通,冷却流道二7与出水口完全联通。之后,通过水泵等工具将冷却水注入至冷却流道一6中,之后冷却水经由冷却流道一6进入到冷却通道4中并最终从冷却流道二7中流出终锻模具。这一过程中,冷却柱3能够对产品的中心进行冷却。使得产品中心的冷却速度与产品表面的冷却速度较为接近。在产品的中心得到一定程度的冷却时,控制冷却柱3收纳至终锻模具中,此时冷却通道4与冷却流道一6以及冷却流道二7断开,冷却柱3的冷却效果降低。之后对终锻模具进行快速加热,使得终锻模具模腔2中的产品表面温度得以升高,且产品表面的延展性增加,之后通过压力机继续下压终锻模具,终锻模具内部的产品在受压后,其表面发生变形并将冷却柱3形成的凹槽填满。
[0066] 当然,以上只是本发明的典型实例,除此之外,本发明还可以有其它多种具体实施方式,凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案,均落在本发明要求保护的范围之内。