專(zhuān)利名稱(chēng)：一種用于同步器的同步環(huán)及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及同步器摩擦元件，特別是涉及一種用于同步器的同步環(huán)及其制造方法。
背景技術(shù)：
同步環(huán)是同步器中的重要部件，是汽車(chē)變速器為使換檔輕便無(wú)聲和延長(zhǎng)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(dòng)元件在瞬間同步，從而實(shí)現(xiàn)主被動(dòng)齒端無(wú)沖擊的和輕便無(wú)聲的換檔。目前，同步環(huán)的制造方法主要有以下幾種鍛造黃銅機(jī)加工螺線(xiàn)、鑰熱噴涂、青銅燒結(jié)、碳基壓燒工藝等。一、鍛造黃銅機(jī)加工螺線(xiàn)一是汽車(chē)變速箱同步器摩擦錐環(huán)(同步環(huán))最早開(kāi)發(fā)投入生產(chǎn)應(yīng)用的，制造工藝簡(jiǎn)單，但存在摩擦系數(shù)和耐久性能不足以及基體強(qiáng)度不足的缺占.二、鑰熱噴涂一在同步環(huán)基體上的鑰熱噴涂技術(shù)，該技術(shù)在以德國(guó)ZF公司變速器技術(shù)為代表的變速箱同步器摩擦環(huán)上得到大批量應(yīng)用。具有制造工藝簡(jiǎn)單、耐磨性能好的優(yōu)點(diǎn)，但存在鑰價(jià)格昂貴、摩擦系數(shù)不足、抗過(guò)載能力差的缺點(diǎn)；三、青銅燒結(jié)一燒結(jié)青銅材料用于同步器摩擦環(huán)技術(shù)是德國(guó)hoerbiger公司開(kāi)發(fā)并批量生產(chǎn)應(yīng)用，耐磨耗，生產(chǎn)效率高，成本低，但存在動(dòng)摩擦系數(shù)不足，與油品產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)的缺點(diǎn)；四、碳基壓燒工藝一把含樹(shù)脂的碳基粉末填在模腔中與同步環(huán)基體一起壓燒，再機(jī)加工成摩擦面(包括溝槽)，日本達(dá)耐時(shí)公司開(kāi)發(fā)了該碳基同步環(huán)技術(shù)。這種同步環(huán)具有動(dòng)摩擦系數(shù)高、耐磨耗等優(yōu)點(diǎn)，但其材料利用率低，80 %以上的摩擦材料被機(jī)械加工去除， 且摩擦層與同步環(huán)基體之間粘接可靠性差。

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，提供一種不僅動(dòng)摩擦系數(shù)高、耐磨耗，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工藝簡(jiǎn)單、材料利用率高、成本低、可靠性高的用于同步器的同步環(huán)及其制造方法。為了實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明提供的一種用于同步器的同步環(huán)，包括同步環(huán)基體，同步環(huán)基體內(nèi)設(shè)有摩擦片，所述摩擦片由軟質(zhì)基層和摩擦層復(fù)合構(gòu)成。通過(guò)用軟質(zhì)基層與摩擦層的組合結(jié)構(gòu)替換現(xiàn)有的單層結(jié)構(gòu)，并直接在摩擦層上壓制出排油溝槽，工藝簡(jiǎn)單，材料利用率聞，成本低，且提聞了本同步環(huán)的可罪性聞。在上述方案中，所述摩擦層表面設(shè)有排油溝槽。在上述方案中,所述摩擦片的厚度為O. 5mm 1mm。本發(fā)明還提供了一種用于同步器的同步環(huán)的制造方法，它包括下列步驟(I)將人造石墨和摩擦添加劑與樹(shù)脂粉末混合均勻，制成摩擦層混合料；
(2)將芳綸無(wú)紡布、碳纖維無(wú)紡布或紙基材料經(jīng)液體樹(shù)脂浸潰處理后，烘干制成軟
質(zhì)基層;(3)將步驟(I)中的摩擦層混合料均勻撒在上述軟質(zhì)基層上后，放在熱板壓機(jī)上， 并用表面帶凸凹結(jié)構(gòu)的模板壓燒成板狀摩擦片，所述凸凹結(jié)構(gòu)用于形成排油溝槽；(4)按產(chǎn)品尺寸要求將上述板狀摩擦片裁剪成對(duì)應(yīng)形狀；(5)將上述裁剪好的摩擦片用高溫膠粘接在同步環(huán)基體表面上，并放入模具中熱壓成形，制成產(chǎn)品。在上述方案中，所述步驟(I)中人造石墨的質(zhì)量比為45% 63%，摩擦添加劑的質(zhì)量比為25% 42%，樹(shù)脂粉末的質(zhì)量比為12% 13%。在上述方案中，所述摩擦添加劑為硅藻土和銅合金粉的混合物或碳纖維粉、硅藻土和銅合金粉的混合物。在上述方案中，所述步驟(2)中的烘干是指，在150 170°C下烘干25 35分鐘， 使軟質(zhì)基層的含膠量為30% 40%。在上述方案中，所述步驟(3)中的壓燒是指，在O. 9 I. 6噸/cm2的壓力和190 210°C的溫度下壓燒5 9分鐘。在上述方案中，所述步驟(5)中的熱壓成形是指，在220 270°C的溫度下熱壓成形。本發(fā)明一方面，通過(guò)用軟質(zhì)基層與摩擦層的組合結(jié)構(gòu)替換現(xiàn)有的機(jī)加工摩擦層結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了把不具備彈韌性的硬質(zhì)摩擦材料改進(jìn)成可彎曲粘貼無(wú)機(jī)加工的摩擦材料，提高了本同步環(huán)的摩擦磨損性能和可靠性；另一方面，步驟(3)中直接在摩擦層上壓制出排油溝槽，簡(jiǎn)化了工藝，降低了成本；最后，本發(fā)明可以根據(jù)實(shí)際需要將所述板狀摩擦片裁剪成各種形狀，工藝簡(jiǎn)單，免機(jī)加工且節(jié)省材料。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)對(duì)比，充分顯示其優(yōu)越性在于不僅動(dòng)摩擦系數(shù)高、耐磨耗，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工藝簡(jiǎn)單、材料利用率高、成本低、可靠性高等。


圖I為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明中摩擦片的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中同步環(huán)基體I摩擦片2軟質(zhì)基層21摩擦層22排油溝槽3。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述，但該實(shí)施例不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。實(shí)施例I :提供一種用于同步器的同步環(huán)，包括同步環(huán)基體1，同步環(huán)基體I內(nèi)設(shè)有摩擦片2，所述摩擦片2由軟質(zhì)基層21和摩擦層22組成。通過(guò)用軟質(zhì)基層21與摩擦層22 的組合結(jié)構(gòu)替換現(xiàn)有的硬質(zhì)摩擦層結(jié)構(gòu)，提高了本同步環(huán)的抗過(guò)載性能。所述摩擦層22表面設(shè)有排油溝槽3。所述摩擦片2的厚度為O. 5mm 1mm。一種用于同步器的同步環(huán)的制造方法，它包括下列步驟(I)將人造石墨和摩擦添加劑與樹(shù)脂粉末混合均勻，制成摩擦層混合料，其中，人造石墨的質(zhì)量比為45 % 63 %，摩擦添加劑的質(zhì)量比為25 % 42 %，樹(shù)脂粉末的質(zhì)量比為 12% 13%，所述摩擦添加劑為硅藻土和銅合金粉的混合物。；(2)將紙基材料經(jīng)液體樹(shù)脂浸潰處理后，在150 170°C下烘干25 35分鐘，制
成軟質(zhì)基層，使軟質(zhì)基層的含膠量為30% 40% ;(3)將步驟(I)中的摩擦層混合料均勻撒在上述軟質(zhì)基層上后，放在熱板壓機(jī)上， 并用表面帶凸凹結(jié)構(gòu)的模板壓燒成板狀摩擦片，所述凸凹結(jié)構(gòu)與排油溝槽相配合，所述壓燒是指，在O. 9 I. 6噸/cm2的壓力和190 210°C的溫度下壓燒5 9分鐘；(4)按產(chǎn)品尺寸要求將上述板狀摩擦片裁剪成對(duì)應(yīng)形狀；(5)將上述裁剪好的摩擦片用高溫膠粘接在同步環(huán)基體表面上，并放入模具中在 220 270°C的溫度下熱壓成形，制成產(chǎn)品。實(shí)施例2:提供一種用于同步器的同步環(huán)，包括同步環(huán)基體1，同步環(huán)基體I內(nèi)設(shè)有摩擦片2，所述摩擦片2由軟質(zhì)基層21和摩擦層22組成。通過(guò)用軟質(zhì)基層21與摩擦層22 的組合結(jié)構(gòu)替換現(xiàn)有的硬質(zhì)摩擦層結(jié)構(gòu)，提高了本同步環(huán)的抗過(guò)載性能。所述摩擦層22表面設(shè)有排油溝槽3。所述摩擦片2的厚度為O. 5mm 1mm。一種用于同步器的同步環(huán)的制造方法，它包括下列步驟(I)將人造石墨和摩擦添加劑與樹(shù)脂粉末混合均勻，制成摩擦層混合料，其中，人造石墨的質(zhì)量比為45 % 63 %，摩擦添加劑的質(zhì)量比為25 % 42 %，樹(shù)脂粉末的質(zhì)量比為 12% 13%，所述摩擦添加劑為碳纖維粉、硅藻土和銅合金粉的混合物。；(2)將芳綸無(wú)紡布或碳纖維無(wú)紡布經(jīng)液體樹(shù)脂浸潰處理后，在150 170°C下烘干 25 35分鐘，制成軟質(zhì)基層，使軟質(zhì)基層的含膠量為30% 40% ;(3)將步驟(I)中的摩擦層混合料均勻撒在上述軟質(zhì)基層上后，放在熱板壓機(jī)上， 并用表面帶凸凹結(jié)構(gòu)的模板壓燒成板狀摩擦片，所述凸凹結(jié)構(gòu)與排油溝槽相配合，所述壓燒是指，在O. 9 I. 6噸/cm2的壓力和190 210°C的溫度下壓燒5 9分鐘；(4)按產(chǎn)品尺寸要求將上述板狀摩擦片裁剪成對(duì)應(yīng)形狀；(5)將上述裁剪好的摩擦片用高溫膠粘接在同步環(huán)基體表面上，并放入模具中在 220 270°C的溫度下熱壓成形，制成產(chǎn)品。本發(fā)明一方面，通過(guò)用軟質(zhì)基層21與摩擦層22的組合結(jié)構(gòu)替換現(xiàn)有的機(jī)加工摩擦層結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了把不具備彈韌性的硬質(zhì)摩擦材料改進(jìn)成可彎曲粘貼無(wú)機(jī)加工的摩擦材料，提高了本同步環(huán)的摩擦磨損性能和可靠性；另一方面，步驟(3)中直接在摩擦層22上壓制出排油溝槽3，簡(jiǎn)化了工藝，降低了成本；最后，本發(fā)明可以根據(jù)實(shí)際需要將所述板狀摩擦片裁剪成各種形狀，工藝簡(jiǎn)單，免機(jī)加工且節(jié)省材料。不僅動(dòng)摩擦系數(shù)高、耐磨耗，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工藝簡(jiǎn)單、材料利用率高、成本低、可靠性高等。
權(quán)利要求
1.一種用于同步器的同步環(huán)，包括同步環(huán)基體，同步環(huán)基體內(nèi)設(shè)有摩擦片，其特征在于，所述摩擦片由軟質(zhì)基層和摩擦層復(fù)合構(gòu)成。
2.如權(quán)利要求I所述的一種用于同步器的同步環(huán)，其特征在于，所述摩擦層表面設(shè)有排油溝槽。
3.如權(quán)利要求I或2所述的一種用于同步器的同步環(huán)，其特征在于，所述摩擦片的厚度為 O. 5mm Imnin
4.一種用于同步器的同步環(huán)的制造方法，其特征在于，它包括下列步驟(1)將人造石墨和摩擦添加劑與樹(shù)脂粉末混合均勻，制成摩擦層混合料；(2)將芳綸無(wú)紡布、碳纖維無(wú)紡布或紙基材料經(jīng)液體樹(shù)脂浸潰處理后，烘干制成軟質(zhì)基層；(3)將所述的摩擦層混合料均勻撒在上述軟質(zhì)基層上后，放在熱板壓機(jī)上，并用表面帶凸凹結(jié)構(gòu)的模板壓燒成板狀摩擦片；(4)按產(chǎn)品尺寸要求將上述板狀摩擦片裁剪成對(duì)應(yīng)形狀；(5)將上述裁剪好的摩擦片用高溫膠粘接在同步環(huán)基體表面上，并放入模具中熱壓成形，制成產(chǎn)品。
5.如權(quán)利要求4所述的一種用于同步器的同步環(huán)的制造方法，其特征在于，所述步驟(1)中人造石墨的質(zhì)量比為45% 63%，摩擦添加劑的質(zhì)量比為25% 42%，樹(shù)脂粉末的質(zhì)量比為12% 13%。
6.如權(quán)利要求4或5所述的一種用于同步器的同步環(huán)的制造方法，其特征在于，所述步驟(I)中摩擦添加劑為硅藻土和銅合金粉的混合物或碳纖維粉、硅藻土和銅合金粉的混合物。
7.如權(quán)利要求4所述的一種用于同步器的同步環(huán)的制造方法，其特征在于，所述步驟(2)中的烘干是指，在150 170°C下烘干25 35分鐘，使軟質(zhì)基層的含膠量為30% 40%。
8.如權(quán)利要求4所述的一種用于同步器的同步環(huán)的制造方法，其特征在于，所述步驟 ⑶中的壓燒是指，在O. 9 I. 6噸/cm2的壓力和190 210°C的溫度下壓燒5 9分鐘。
9.如權(quán)利要求4所述的一種用于同步器的同步環(huán)的制造方法，其特征在于，所述步驟(5)中的熱壓成形是指，在220 270°C的溫度下熱壓成形。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種用于同步器的同步環(huán)及其制造方法，包括同步環(huán)基體，同步環(huán)基體內(nèi)設(shè)有摩擦片，所述摩擦片由軟質(zhì)基層和摩擦層復(fù)合構(gòu)成。本發(fā)明通過(guò)用軟質(zhì)基層與摩擦層的組合結(jié)構(gòu)替換現(xiàn)有的機(jī)加工摩擦層結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了把不具備彈韌性的硬質(zhì)摩擦材料改進(jìn)成可彎曲粘貼無(wú)機(jī)加工的摩擦材料，提高了本同步環(huán)的摩擦磨損性能和可靠性；直接在摩擦層上壓制出排油溝槽，簡(jiǎn)化了工藝，降低了成本；本發(fā)明可以根據(jù)實(shí)際需要將所述板狀摩擦片裁剪成各種形狀，工藝簡(jiǎn)單，免機(jī)械加工且節(jié)省材料，本發(fā)明適用于同步器。
文檔編號(hào)F16D23/02GK102588460SQ20121002454
公開(kāi)日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2012年2月3日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月3日
發(fā)明者萬(wàn)賢毅, 劉剛, 楊宏偉, 田軍 申請(qǐng)人:十堰同創(chuàng)工貿(mào)有限公司, 武漢精密同創(chuàng)機(jī)械有限公司