一种液压制动轮缸的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于液压设备技术领域，涉及一种液压制动轮缸。
【背景技术】
[0002]制动轮缸是车辆制动系统的重要组成部分，制动轮缸的密封性直接影响制动轮缸 的性能，如果制动轮缸的密封性较差，会导致其内部的制动液渗漏，从而引发刹车偏软甚至 刹车失灵的风险。
[0003]现有技术的制动轮缸包括壳体，在壳体内部沿壳体轴向做往复运动的活塞，以及 设置在壳体中间处且两端分别与活塞连接的缓冲件，由于活塞外表面与壳体内表面长时间 摩擦，活塞对壳体内表面存在刮伤，严重时容易形成制动液渗漏,从而活塞与壳体的密封性 直接影响制动轮缸的密封性，现有技术的活塞的端面与壳体内表面的接触处的密封性较 差，制动轮缸的密封性能差，会导致制动缸内的制动液的渗漏，影响汽车刹车的正常使用。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种结构简单、密封性能 好的液压制动轮缸。
[0005]本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种液压制动轮缸，包括缸体和设置 于缸体内的活塞，所述活塞与缸体之间间隙配合，在缸体上还开设有与缸体相联通的出气 口和进油口，其特征在于，在活塞的端面上开设有倾斜设置的若干齿牙，各齿牙的排列方向 一致，在相邻的齿牙之间还设有凹槽，所述活塞用铝基复合材料制成，铝基复合材料是以铝 合金为母材，并且在该母材中含有氧化铝粉末和氧化铝纤维的增强材料的铝基复合材料， 所述铝合金、氧化铝粉末和氧化铝纤维的重量比为：5-50 :2_4 :1。
[0006] 本发明活塞用铝以铝合金为母材在母材中复配氧化铝粉末和氧化铝纤维用以增 强复合材料的性能。经氧化铝粉末、氧化铝短纤维共同增强作用后的复合材料，其耐磨性明 显改善，高温强度、耐热冲击能力及热稳定性明显提高，抗咬合性和导热性好，而且膨胀系 数比普通铝活塞低8-15%，可减小汽缸间隙，降低噪声水平。氧化铝短纤维局部增强铝活 塞，还能减小活塞顶部燃烧室表面边缘的开裂倾向，从而改善高性能高速液压制动轮缸活 塞的可靠性，改善汽车发动机性能，提高发动机使用效率，减少废气排放量。
[0007] 通过各成分之间产生的增强协同作用，本发明复合材料重量轻、动载荷小、耐磨性 好，与基体合金相比起高温强度和抗热疲劳性能明显提高，并具有较低的线膨胀系数。这些 无疑可以提高活塞使用寿命，使活塞使用寿命提高3-5倍，并提高液压制动轮缸功率,减少 燃油消耗和废气排放。此外，与普通铝合金活塞相比，液压制动轮缸中活塞的高温抗拉强度 提高了 20-40%，线膨胀数降低20%。
[0008] 在上述的一种液压制动轮缸中，铝基复合材料中所述的氧化铝粉末是由相应 成分的块状或颗粒状增强相物质通过机械球磨后过筛得到，氧化铝粉末的平均粒径为 3 μπι-20 um〇 3 CN 104696398 A___说明书 2/7 页
[00 09 ]在上述的一种液压制动轮缸中，铝基复合材料中所述的氧化铝纤维的粒径为 300nm-800nm〇
[0010]在上述的一种液压制动轮缸中，铝基复合材料中所述的铝合金为粉末，是将相应 的铝合金置于球磨罐中，抽真空后充入保护性气体，然后进行球磨，磨球与物料的质量比为 2· 5-4· 5:1，球磨时间为2-3h，转速为150-200rpm，铝合金粉末的平均粒度为30 μ m-60 μ m。 [0011] 在上述的一种液压制动轮缸中，铝基复合材料中所述铝合金各组分的质量百分比 为：Si :6· 0-8. 0%，Mg :0.卜0. 6%，Ti :0. 01-0· 8%，Cu :0· 0卜0_ 40%，Sc :0·卜 1. 〇%，余量 为A1。本申请活塞铝基复合材料中的铝合金通过合理配伍其成分，提高其母材铝合金的力 学性能、耐热性、耐磨性，降低其热涨系数，进而提高用该铝合金母材制得的活塞的性能，延 长活塞的使用寿命。
[0012]在上述的一种液压制动轮缸中，所述活塞包括主体，在主体一端开设有连接槽，主 体另一端开设有油环槽且上述的齿牙开设于该端面上，在齿牙的两侧均开设有倒角。
[0013] 在上述的一种液压制动轮缸中，所述活塞的成型方法包括如下步骤：
[0014] S1、按上述活塞用铝基复合材料的组成成分称取原料，将铝合金粉末、氧化铝粉 末、氧化铝纤维混合均匀，得到混合粉末；
[0015] S2、将步骤Sl中得到的混合粉末加入到冷压器具中进行冷压，得到铝基复合材料 的坯件；
[0016] S3、将步骤S2中得到的铝基复合材料的坯件加入加热装置中进行加热而成为半 固态的固液混合物；
[0017] S4、将步骤S3中得到的固液混合物注射到活塞模具型腔中，得到本发明液压制动 轮缸中的活塞成品。
[0018] 本发明活塞成型方法中，在原料成为半固态之前，先用冷压的方式制备活塞复合 材料的坯件，降低粉末中的气体，有效避免在半固态加热过程中材料的氧化和其他污染，安 全性高，在半固态成型时，使氧化铝粉末、氧化铝纤维与铝合金粉末之间结合紧密，使铝基 复合材料活塞具有优良的综合性能。另外，半固态成型工艺过程一体化，大大简化了工艺， 降低了生产成本，直接注射成型，不需要粉末冶金中的烧结工序，提高了效率，还避免了在 较高温度下的长时间加热，减少了氧化和其他污染的可能，提高活塞产品的质量。
[0019] 在活塞成型方法的步骤S2中冷压的温度为20-30Γ。半固态注射成型的温度较 低，避免了基体金属与氧化铝粉末、氧化铝纤维之间的反应，使界面无污染。
[0020] 在活塞成型方法的步骤S3中加热装置的温度为1350-1500°c。
[0021] 在活塞成型方法的步骤S4中注射的温度为630-680°C，注射压力为140-160Mpa。
[0022] 在上述的一种液压制动轮缸中，所述油环槽、连接槽以及主体三者的轴心线处于 同一直线上，且油环槽的直径与连接槽的直径相等。
[0023] 在上述的一种液压制动轮缸中，所述出气口和进油口的轴心线相互平行，且均位 于同一垂直平面内。
[0024] 在上述的一种液压制动轮缸中，在主体上还开设有若干安装孔。
[0025]与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
[0026] 1、本发明包括缸体和活塞，活塞与缸体之间间隙配合，在活塞的一端还开设有倾 斜设置的多个齿牙，各齿牙的排列方向一致，在相邻的齿牙之间设有凹槽，齿牙的设置避免 4 3/7页 CN 104696398 A__说明书麵f嘯，職觸魏麵麵恸[0027]该母材中含有氧化铝粉末和氧化铝纤维的增丨 輸小、_性好，与普通齡金_目_压制·』^ 重^$ ===臓_賴_晴气_、提高粧
【附图说明】 [0029]图1是本发明的一较佳实施例中缸体的结构示意图。
[0030]图2是本发明的一较佳实施例中活塞的结构示意图。
[0031]图3是本发明的一较佳实施例中缸体的俯视图。
[0032]图4是本发明的一较佳实施例中缸体的剖视图。
[0033]图中，100、缸体；110、出气口；120、进油口 ；130;径向通孔；200、活塞.210、齿牙. 220、主体；230、连接槽；231、连接板；240、油环槽；250、凸起；300、安装孔。 '
【具体实施方式】
[0034]以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述 但本发明并不限于这些实施例。
[0035]如图1至图4所示，本液压制动轮缸包括缸体100和设置于缸体100内的活塞 2〇〇, 活塞与200缸体100之间间隙配合，在缸体100上还开设有出气口 n〇和进油口 12〇，在主 体220上具有油环槽240 -端的端面上开设有倾斜设置的多个齿牙2丨〇,各齿牙21〇的排列 方向一致，在相邻的齿牙210之间还设有凹槽；所述活塞 2〇〇用铝基复合材料制成，招基复 合材料是以铝合金为母材，并且在该母材中含有氧化铝粉末和氧化铝纤维的增强材料的|g 基复合材料，所述铝合金、氧化铝粉末和氧化铝纤维的重量比为：5-50 :2-4 :1。
[0036] 优选地，铝基复合材料中所述的氧化铝粉末是由所述相应成分的块状或颗粒状增 强相物质通过机械球磨后过筛得到，氧化铝粉末的平均粒径为3 μ m-20 μ m。
[0037] 优选地，铝基复合材料中所述的氧化铝纤维的粒径为300nm-800nni。
[0038] 优选地，铝基复合材料中所述的铝合金为粉末,是将相应的铝合金置于球磨罐中， 抽真空后充入保护性气体，然后进行球磨，磨球与物料的质量比为2· 5-4. 5:1，球磨时间为 2-3h，转速为150-200rpm，铝合金粉末的平均粒度为30 μ m-60 μ m。
[0039] 优选地，铝基复合材料中所述铝合金各组分的质量百分比为：Si :6. 0-8. 0%，Mg : 0. 1-0. 6%，Ti :0. 01-0. 8%，Cu :0. 01-0· 40%，Sc :0· 1-1. 〇%，余量为 A1。
[0040] 优选地，上述活塞200包括主体220,在主体220的一端开设有连接槽230,另一端 开设有油环槽240,活塞200的油环槽240、连接槽230以及主体220三者之间的轴心线处 5 CN 104696398 A 说明书 4/7页 于同一直线上，且油环槽240和连接槽230的直径相等，端面的直径与主体220的直径相 等，从而保证了活塞200同轴度，避免了活塞200在转动过程中的产生圆跳动现象，影响活 塞200的与缸体100之间的密封性，导致制动缸内的制动液的渗漏，影响汽车制动系统的正 常使用。
[0041] 进一步地，在活塞200上具有连接槽230 -侧还固连有与推杆相配合的连接板 231，连接板231的轴心线与连接槽230的轴心线也处于同一直线上，在活塞200上具有油 环槽240的一侧沿轴向方向向外凸出形成有凸起250,凸起250的设置使活塞200在运动 的过程中，减少活塞200在制动液内的所受到的制动液的流体阻力，提高了活塞200在缸体 100内的运动速率，增强了制动轮缸的制动效果。
[0042] 进一步地，为了避免活塞200在缸体100内往复运动的过程中，活塞200的外表面 与缸体100长时间摩擦接触，活塞200对缸体100的内壁划伤，甚至造成制动液的泄漏，影 响活塞200与缸