[發(fā)明專利]單錐同步環(huán)摩擦層的成型模具及成型方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610008199.1
• 申請日: 2016-01-07
• 公開（公告）號: CN105478757B
• 公開（公告）日: 2017-07-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 萬賢毅;楊宏偉;呂小寶
• 申請（專利權(quán)）人: 十堰同創(chuàng)傳動技術(shù)有限公司
• 主分類號: B22F3/10
• 分類號: B22F3/10;B22F7/08;B22F1/00;C22C9/02
• 代理公司: 武漢開元知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司42104
• 代理人: 潘杰,萬仲達(dá)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及同步環(huán)領(lǐng)域，特別是涉及一種單錐同步環(huán)摩擦層的成型模具及成型方法。

背景技術(shù)

同步環(huán)是汽車變速器為使換檔輕便無聲和延長結(jié)合齒壽命而設(shè)置的同步器摩擦元件，它與配合的錐面產(chǎn)生摩擦力矩使主被動元件在瞬間同步，從而實(shí)現(xiàn)主被動齒端無沖擊的和輕便無聲的換檔。

目前，燒結(jié)摩擦層作為同步環(huán)的摩擦層已經(jīng)廣泛應(yīng)用了很長時(shí)間，依靠其材料成分組成能夠很好的控制摩擦層的摩擦磨損性能，具有耐用、耐高溫、成型方法相對簡單且制造精度高等特點(diǎn)。現(xiàn)有的燒結(jié)摩擦層產(chǎn)品的成型方法為：先通過松散燒結(jié)方法把摩擦材料混合粉末燒結(jié)在鋼板上，再通過焊接的方法制成錐環(huán)，但在錐環(huán)上焊接的摩擦片，成品尺寸精度不高、可靠性差，焊片容易脫落。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了克服上述背景技術(shù)的不足，提供一種不易脫落、摩擦系數(shù)穩(wěn)定、耐磨性能好且使用壽命高的單錐同步環(huán)摩擦層的成型模具及成型方法。

為了實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明一方面提供的一種單錐同步環(huán)摩擦層的成型模具，包括相互配合的模座和內(nèi)模，所述模座和所述內(nèi)模均為環(huán)狀結(jié)構(gòu)，所述模座的內(nèi)壁上端用于定位單錐同步環(huán)的同步環(huán)基體的下端外壁，所述模座的內(nèi)壁下端沿圓周方向設(shè)有用于擱置所述同步環(huán)基體的下端底面的環(huán)形擱臺，所述內(nèi)模的外壁與所述同步環(huán)基體的內(nèi)壁相配合，所述內(nèi)模的下端底面擱置在所述環(huán)形擱臺上，所述內(nèi)模的下端底面上沿圓周方向設(shè)有用于與所述環(huán)形擱臺形成卡接結(jié)構(gòu)的環(huán)形卡臺，所述同步環(huán)基體定位安裝在所述模座與所述內(nèi)模圍成的成型腔內(nèi)時(shí)，所述同步環(huán)基體的內(nèi)壁與所述內(nèi)模的外壁之間的間距為所述單錐同步環(huán)的摩擦層厚度的1.1～1.15倍，所述模座、所述內(nèi)模、所述環(huán)形擱臺和所述環(huán)形卡臺的膨脹系數(shù)均相同，且所述模座、所述內(nèi)模、所述環(huán)形擱臺和所述環(huán)形卡臺的膨脹系數(shù)均大于所述同步環(huán)基體的膨脹系數(shù)。通過采用模具成型的方案成型單錐同步環(huán)的摩擦層，同時(shí)，通過將模座和內(nèi)模的膨脹系數(shù)設(shè)計(jì)成大于同步環(huán)基體的膨脹系數(shù)并優(yōu)化設(shè)計(jì)同步環(huán)基體的內(nèi)壁與內(nèi)模的外壁之間的間距，這樣在進(jìn)行燒結(jié)時(shí)，由于模座和內(nèi)模的膨脹系數(shù)大于同步環(huán)基體的膨脹系數(shù)，所以內(nèi)模和同步環(huán)基體之間的間距會因受熱而變小，從而內(nèi)模會將成型腔內(nèi)填充的摩擦材料混合粉末擠向同步環(huán)基體，進(jìn)而一方面可使得成型的摩擦層的強(qiáng)度達(dá)到要求，使摩擦系數(shù)更穩(wěn)定、耐磨性能更好，另一方面還可使得摩擦層與同步環(huán)基體之間的連接強(qiáng)度更大，摩擦層不易脫落，提高了使用壽命。

在上述方案中，所述模座與所述環(huán)形擱臺為一體式結(jié)構(gòu)，所述內(nèi)模與所述環(huán)形卡臺為一體式結(jié)構(gòu)，所述模座、所述內(nèi)模、所述環(huán)形擱臺和所述環(huán)形卡臺均由301不銹鋼材料制成，所述同步環(huán)基體為粉末冶金件、碳鋼沖壓件或鍛鋼加工件。

在上述方案中，所述同步環(huán)基體定位安裝在所述模座與所述內(nèi)模圍成的成型腔內(nèi)時(shí)，所述同步環(huán)基體的頂面與所述內(nèi)模的頂面平齊。通過將同步環(huán)基體的頂面與內(nèi)模的頂面設(shè)計(jì)成平齊，這樣便于向成型腔內(nèi)填充摩擦材料混合粉末。

本發(fā)明另一方面還提供了一種采用上述成型模具成型單錐同步環(huán)摩擦層的方法，包括以下步驟：

將同步環(huán)基體定位安裝在所述模座與所述內(nèi)模圍成的成型腔內(nèi)；

在所述成型腔內(nèi)填充用于成型摩擦層的摩擦材料混合粉末；

填充完畢后，將所述模座、所述內(nèi)模、所述同步環(huán)基體和所述摩擦材料混合粉末一起進(jìn)行燒結(jié)；

燒結(jié)完畢后，即完成了單錐同步環(huán)摩擦層的成型。

通過采用模具成型的方案成型單錐同步環(huán)的摩擦層，同時(shí)，通過將模座和內(nèi)模的膨脹系數(shù)設(shè)計(jì)成大于同步環(huán)基體的膨脹系數(shù)并優(yōu)化設(shè)計(jì)同步環(huán)基體的內(nèi)壁與內(nèi)模的外壁之間的間距，這樣在進(jìn)行燒結(jié)時(shí)，由于模座和內(nèi)模的膨脹系數(shù)大于同步環(huán)基體的膨脹系數(shù)，所以內(nèi)模和同步環(huán)基體之間的間距會因受熱而變小，從而內(nèi)模會將成型腔內(nèi)填充的摩擦材料混合粉末擠向同步環(huán)基體，進(jìn)而一方面可使得成型的摩擦層的強(qiáng)度達(dá)到要求，使摩擦系數(shù)更穩(wěn)定、耐磨性能更好，另一方面還可使得摩擦層與同步環(huán)基體之間的連接強(qiáng)度更大，摩擦層不易脫落，提高了使用壽命。

在上述方案中，所述摩擦材料混合粉末包括79～81％的銅粉、11.5～13.5％的錫粉、4.5～5.5％的鐵粉和余量鋅粉，其中的百分比為質(zhì)量百分比。通過優(yōu)化設(shè)計(jì)摩擦材料混合粉末的成分，這樣能使同步環(huán)的摩擦系數(shù)更穩(wěn)定、耐磨性能更好。

在上述方案中，所述摩擦材料混合粉末的粒徑為200～400目。

在上述方案中，所述摩擦材料混合粉末的填充重量為合格的所述單錐同步環(huán)的重量與合格的所述同步環(huán)基體的重量之差。通過規(guī)范摩擦材料混合粉末的填充重量，這樣能提高產(chǎn)品的合格率。