[发明专利]一种芯板具有整体硬度和高花键精度的铜基摩擦片制作方法

说明书

一种芯板具有整体硬度和高花键精度的铜基摩擦片制作方法，所述的铜基摩擦片制作方法包括如下步骤：a）摩擦层配料；b）混料并压型：上述配方在V形混料机中混料，压制成摩擦片的所需坯料；c）在不加工花键的情况下与芯板烧结，使芯板与摩擦片的坯料合金化粘接牢固；d）表面磨加工：对完成烧结的摩擦片毛坯摩擦层表面进行磨加工；e）摩擦片整体强化处理：在井式热处理炉中对摩擦片毛坯加热至840～860℃，进行脱碳保护；f）摩擦片叠装回火处理：将处理好摩擦片置于钟罩式加压炉中，进行装炉回火处理，芯板硬度控制在HRC30‑38；g）带摩擦层芯板花键加工和机加工油槽；h）摩擦片齿部喷丸处理；i）摩擦层表面精磨，制成成品。

技术领域

本发明涉及的是一种摩擦片芯板具有整体硬度和高花键精度的铜基摩擦片制作方法，用于高负荷重载车辆传动箱摩擦片的制造，属于铜基摩擦片制造技术领域。

背景技术

摩擦片是各种机械设备中重要的零件之一，它们利用摩擦力进行工作，摩擦片要可靠地工作，必须具有足够高且稳定的摩擦系数，耐磨性、耐热性、和传递扭矩的能力。在许多重负荷非公路车辆传动变速箱中，要求摩擦材料具有高热负荷，采用铜基高碳配方湿式铜基摩擦片作为传动的部件，由于负荷大，使用工况条件恶劣，摩擦片芯板花键承受冲击力大，常出现摩擦片芯板撕裂情况，为了解决这类问题，一般通过增加摩擦片芯板厚度解决，但这又不利于传动箱小型化和轻量化。

目前高碳铜基摩擦片采用压烧工艺，工艺流程为芯板加工(包括花键)---摩擦层配料混料---压制坯料---加压烧结---后续平面、油槽加工。压烧工艺使摩擦层与钢芯板结合强度增加，但由于高碳铜基摩擦片的烧结工序是在750℃～830℃高温下进行，生产出的摩擦片芯板是处于退火状态，导致芯板材料强度较低，承受高负荷和疲劳冲击能力差，而且，传统摩擦片制造工艺是烧结前芯板加工好花键，产品经高温热加工，产生椭圆变形，造成芯板花键精度大幅下降，以至于摩擦片工作时与配对毂的啮合程度变差，且受力不均，在高负荷下极易造成摩擦片芯板的断裂。

在中国专利ZL200710157157.5中公开了一种制造方法，该方法虽然能解决铜基摩擦片的芯板强度和加工精度问题，但其采用了YSML树脂胶浸渍和摩擦层与钢芯板采用树脂粘接，存在耐高温性差等问题，不适合在高负荷工况中使用。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种摩擦片芯板材料的强度高、芯板花键精度高，抗疲劳断裂能力强，摩擦片的摩擦磨损性能及热负荷性能好，完全能满足重负荷工况摩擦片轻量化要求的摩擦片芯板具有整体硬度和高花键精度的铜基摩擦片制作方法。

本发明的目的是通过如下技术方案来完成，一种摩擦片芯板具有整体硬度和高花键精度的铜基摩擦片制作方法，所述的铜基摩擦片制作方法包括如下步骤：

a）摩擦层配料：其配方组成为55-70％的Cu，2-7％的Sn，0-4％的Pb，4-8％的Zn，15-20％的C，2-6％的石英粉，上述组份的配料以重量百分之一百为准；

b）混料并压型：上述配方在V形混料机中混料，压制成摩擦片的所需坯料，密度控制在4.6-4.8g/cm³；

c）在不加工花键的情况下与芯板烧结：将摩擦片的坯料加工到所需尺寸，将其与芯板固定好置于钟罩炉中加压烧结，使芯板与摩擦片的坯料合金化粘接牢固，得到所需摩擦片毛坯；

d）表面磨加工：对完成烧结的摩擦片毛坯摩擦层表面进行磨加工，控制好摩擦片毛坯的等厚差在0.05mm以内；

e）摩擦片毛坯整体强化处理：在井式热处理炉中对摩擦片毛坯加热至840～860℃，进行脱碳保护；保温40-60分钟，将产品取出后置于循环冷却淬火油中，将该摩擦片毛坯芯板硬度控制在HRC47-52，或将摩擦片毛坯单片平放在热处理棍棒炉中，加热温度860～870℃，通过控制25～30分钟时间，甲烷气氛保护，摩擦片毛坯从棍棒炉出来后快速将摩擦片毛坯垂直放入真空淬火油中冷却，淬火硬度控制在HRC46～51；