汽车刹车真空助力泵转子冷挤压成形工艺

摘要

本发明涉及汽车制造技术领域，尤其涉及一种汽车刹车真空助力泵转子冷挤压成形工艺。该工艺包括以下步骤：备料：将圆棒料按照需要的尺寸进行切割得到料坯；热处理：将所述料坯进行球化退火处理；机加工：将退火后的料坯两端面车平并倒角；然后喷砂抛丸处理，并在料坯表面涂覆皂化油润滑；冷挤压成型：室温情况下，将坯料放在凹模内，对涂有皂化油的坯料做一次正向挤压和反向挤压得到挤压件。本发明中通过球化退火能够提高料坯的塑性，使料坯在挤压过程中不会出现裂纹；同时本发明中两次机加工，操作较为简单且所需时间较短。

说明书

技术领域

本发明涉及汽车制造技术领域，尤其涉及一种汽车刹车真空助力泵转子冷挤压成形工艺。

背景技术

真空助力泵主要用于汽车助力制动系统抽取真空，也可用于其它运输车辆及工程机械。采用真空助力制动系统可提高制动可行性和减轻驾驶员的疲劳，有利于降低行车事故发生率，提高整车安全性。装有汽油发动机的车辆，由于发动机采用点燃式，因此在进气管可以产生较高的真空压力，可以为真空助力制动系统提供足够的真空来源，目前的真空泵大都接在进气歧管处。

为了满足高排放环保要求而设计的汽油直喷发动机，在进气管处不能提供相同水平的真空压力来满足真空制动助力系统的要求，因此需要安装真空泵。对于柴油发动机驱动的车辆，由于发动机采用压燃式，在进气管处也不能提供相同水平的真空压力，所以要安装真空泵提供真空来源。这种真空泵的动力是直接从发动机上得到的，动力通过粉末冶金联轴节带动粉末冶金转子再带动塑料阀片，转子与泵腔有一定的偏心量，阀片的转动产生真空，最后完成制动助力作用。这类真空泵主要是为了满足高排放要求的汽油发动机和柴油发动机而开发的，起到了减排作用。

虽然粉末冶金转子一字槽和十字槽尺寸稳定，但是一直存在致密度不高、含微裂纹、强度不高等缺陷，使用过程中容易出现磨损、开裂等问题，导致没有真空度，失去刹车助力，在紧急情况下易发生严重的灾难性事故。钢制转子就可以避免这些问题，有些厂家采取热锻成形，但是存在锻造困难，尺寸不稳定，后续机加工成本太高等问题。

目前，亟需一种能保证尺寸、质量稳定、无或少机加工的工艺来生产刹车真空助力泵转子。

发明内容

本发明的目的在于提出一种汽车刹车真空助力泵转子冷挤压成形工艺，能够为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种汽车刹车真空助力泵转子冷挤压成形工艺，该工艺包括以下步骤：

S101备料：将圆棒料按照需要的尺寸进行切割得到料坯；

S102热处理：将所述料坯进行球化退火处理；

S103机加工：将退火后的料坯两端面车平并倒角；然后喷砂抛丸处理，并在料坯表面涂覆皂化油润滑；

S104冷挤压成型：室温情况下，将坯料放在凹模内，对步骤S103中的坯料做一次正向挤压和反向挤压得到挤压件。

在本发明一实施例中，步骤S102中球化退火时温度加热至720-740℃保温5-6h，然后随炉降至650℃后保温5-6h，之后再次随炉降温至550℃，出炉空冷却至室温。

在本发明一实施例中，步骤S103中倒角边长小于2mm。

在本发明一实施例中，所述步骤S104中的凹模包括预应力圈及模芯，所述预应力圈包括外圈和中圈，所述模芯、中圈和外圈由内向外依次设置且三者共轴心，所述模芯包括由上到下依次设置的上模芯和下模芯，所述上模芯和下模芯为环形结构，且上模芯内设置有可活动的上冲头及下模芯内还设置有下冲头。

在本发明一实施例中，所述上冲头由粉末钢ASP30和高速钢SKH55两种材料组成。

在本发明一实施例中，所述上模芯和下模芯由硬质合金制得。

本发明的有益效果为：

本发明中通过球化退火能够提高料坯的塑性，使料坯在挤压过程中不会出现裂纹；同时本发明中两次机加工，操作较为简单且所需时间较短。

附图说明

图1是本发明提供的汽车刹车真空助力泵转子冷挤压成形工艺流程图；

图2是本发明提供的凹模的结构示意图。

1、应力圈；2、模芯；3、下冲头；4、上冲头；11、外圈；12、中圈；21、上模芯；22、下模芯。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

本实施例中公开了一种汽车刹车真空助力泵转子冷挤压成形工艺，该工艺制得的汽车刹车真空助力泵转子强度高，尺寸稳定且机加工次数、时间少。请参考图1，图1是本发明的工艺流程图。

该工艺包括以下步骤：

S101备料：将圆棒料按照需要的尺寸进行切割得到料坯；

S102热处理：将所述料坯进行球化退火处理；

S103机加工：将退火后的料坯两端面车平并倒角；然后喷砂抛丸处理，并在料坯表面涂覆皂化油润滑；

S104冷挤压成型：室温情况下，将坯料放在凹模内，对步骤S103中的坯料做一次正向挤压和反向挤压得到挤压件。

本实施例中在步骤S102中球化退火时温度加热至720-740℃保温5-6h，然后随炉降至650℃后保温5-6h，之后再次随炉降温550℃，出炉空冷却至室温。

步骤S103中倒角小于C2，即倒角边长小于2mm，倒角的目的在于使料坯顺利进入到凹模内，减少装模所需要的时间。

请进一步结合图2，图2是本发明中凹模的结构示意图，图中的左半部分是挤压前的示意图，图右半部分是挤压成型为转子之后的示意图。

步骤S104中的凹模包括预应力圈1及模芯2，所述预应力圈1包括外圈11和中圈12，所述模芯2、中圈12和外圈11由内向外依次设置且三者共轴心，所述模芯2包括由上到下依次设置的上模芯21和下模芯22，所述上模芯21和下模芯22为环形结构，且上模芯21内设置有可活动的上冲头4及下模芯22内还设置有下冲头3。具体为上模芯和下模芯由硬质合金制得，这样能够增强上模芯和下模芯的硬度，能够保证冲压后得到的转子的尺寸较好。

由于所需的冲头硬度较大，上冲头4由粉末钢ASP30和高速钢SKH55两种材料组成，这两种材料的硬度分别在HRc64-66和HRc62-64的范围内。

本工艺在室温下进行，降低了能耗，且本工艺中机加工次数以及时间少，且机加工简单，适于批量生产，且节省了人力。不采用传统磷皂化处理，保护了环境，且此新工艺生产出的转子尺寸稳定，没有微裂纹等缺陷，提高了刹车系统的安全性。

注意，以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施方式的限制，上述实施方式和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明的要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。