一種輕量化全鋁制動氣室的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種輕量化全鋁制動氣室，包括前蓋組件、中體組件、活塞組件和缸體組件，所述前蓋組件和中體組件之間設有推桿盤組件，所述活塞組件套在缸體組件內并與釋放螺栓組件相連，所述推桿盤組件和中體組件之間設有皮膜，其中，所述活塞組件通過導套螺塞組件和中體組件相連，所述缸體組件為鋁合金缸體，所述鋁合金缸體和中體組件通過相互匹配的凹凸臺壓接在一起，所述釋放螺栓組件套在導套螺塞組件內。本實用新型采用兩次拉伸形成鋁合金缸體代替鐵缸體，并將活塞組件通過導套螺塞組件和中體組件相連，從而避免長時間使用過程中可能產生的脫落和漏氣的現(xiàn)象，大大減輕產品質量，降低生產成本。
【專利說明】一種輕量化全鋁制動氣室

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種汽車制動部件，尤其涉及一種輕量化全鋁制動氣室。

【背景技術】
[0002]制動氣室也稱分泵，其作用是將壓縮空氣的壓力轉變?yōu)槭怪苿油馆嗇S轉動的機械力，實現(xiàn)制動動作。制動氣室為卡植夾緊I吳片式。如、后制動氣室大小不冋，但其結構基本相同。一般制動氣室由前蓋組件、中體組件、活塞組件、缸體組件、回位彈簧、推桿、夾箍和螺栓等組成。
[0003]當汽車制動時，空氣從進氣口進入制動氣室，在空氣壓力作用下使膜片產生變形，推動推桿，并帶動制動調整臂，轉動制動凸輪，將制動蹄摩擦片壓向制動鼓而產生制動。
[0004]膜片式氣室推桿的制動力與輸入氣壓成正比；駐車制動分室是采用彈簧儲能放氣的制動裝置。充氣壓力進入壓力氣室，產生作用在活塞上的力，當壓力大于0.65MPa時，作用于活塞的力大于彈簧的預緊力，活塞上行至極限，制動解除；若壓力分室的氣完全放空，則彈簧推動活塞下行，推動主制動推桿產生制動，制動強度與彈簧預緊力有關；當壓力氣室氣壓低于0.65MPa時，分室產生制動力與氣壓值成反比，因此可以實施應急制動。
[0005]現(xiàn)有的制動氣室的主要部件都為鐵材料，特別是缸體組件，采用鐵材料重量較重，成本也高；中體組件與活塞組件在長時間的使用過程中，會產生脫落和漏氣的現(xiàn)象。
實用新型內容
[0006]本實用新型所要解決的技術問題是提供一種輕量化全鋁制動氣室，能夠大大減輕產品質量，降低生產成本，并提高使用壽命。
[0007]本實用新型為解決上述技術問題而采用的技術方案是提供一種輕量化全鋁制動氣室，包括前蓋組件、中體組件、活塞組件和缸體組件，所述前蓋組件和中體組件之間設有推桿盤組件，所述活塞組件套在缸體組件內并與釋放螺栓組件相連，所述推桿盤組件和中體組件之間設有皮膜，其中，所述活塞組件通過導套螺塞組件和中體組件相連，所述缸體組件為鋁合金缸體，所述鋁合金缸體和中體組件通過相互匹配的凹凸臺壓接在一起，所述釋放螺栓組件套在導套螺塞組件內。
[0008]上述的輕量化全鋁制動氣室，其中，所述皮膜包括內壁和底部，所述內壁之間設置有多個隔板，所述內壁延伸設置有凸邊，所述凸邊上設置有圓弧形支撐點，所述凸邊之間設置有連接條，所述內壁和所述底部的連接處設置有溝槽。
[0009]上述的輕量化全鋁制動氣室，其中，所述中體組件上形成有中體空腔，所述導套螺塞組件嵌入在中體空腔中并與中體空腔壁鉚接相貼合，所述導套螺塞組件內設置有O型密封圈。
[0010]上述的輕量化全鋁制動氣室，其中，所述釋放螺栓組件包括釋放螺栓，所述釋放螺栓頭部設置有釋放頭，所述釋放螺栓底部設置有釋放螺母座，所述釋放螺栓中部兩側設置有釋放螺母。
[0011]本實用新型對比現(xiàn)有技術有如下的有益效果:本實用新型提供的輕量化全鋁制動氣室，采用兩次拉伸形成鋁合金缸體代替鐵缸體，使得鋁合金缸體和中體組件壓接更為緊密，并將活塞組件通過導套螺塞組件和中體組件相連，從而避免長時間使用過程中可能產生的脫落和漏氣的現(xiàn)象，大大減輕產品質量，降低生產成本。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本實用新型輕量化全鋁制動氣室結構示意圖；
[0013]圖2為本實用新型輕量化全鋁制動氣室主體結構分解示意圖；
[0014]圖3為本實用新型輕量化全鋁制動氣室中的皮膜結構示意圖；
[0015]圖4為本實用新型輕量化全鋁制動氣室中的釋放螺栓組件結構示意圖。
[0016]圖中:
[0017]I前蓋組件 2推桿盤組件 3皮膜
[0018]4中體組件 5導套螺塞組件 6活塞組件
[0019]7缸體組件 8釋放螺栓組件 31內壁
[0020]32底部33凸邊34圓弧形支撐點
[0021]35連接條 36溝槽37隔板
[0022]41中體空腔 510型密封圈 81釋放螺母
[0023]82釋放螺栓 83釋放頭84釋放螺母座

【具體實施方式】
[0024]下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步的描述。
[0025]圖1為本實用新型輕量化全鋁制動氣室結構示意圖；圖2為本實用新型輕量化全鋁制動氣室主體結構分解示意圖。
[0026]請參見圖1和圖2，本實用新型提供的輕量化全鋁制動氣室包括前蓋組件1、中體組件4、活塞組件6和缸體組件7，所述前蓋組件I和中體組件4之間設有推桿盤組件2，所述活塞組件6套在缸體組件7內并與釋放螺栓組件8相連，所述推桿盤組件2和中體組件4之間設有皮膜3，其中，所述活塞組件6通過導套螺塞組件5和中體組件4相連，所述缸體組件7為鋁合金缸體，所述鋁合金缸體和中體組件4通過相互匹配的凹凸臺壓接在一起，所述釋放螺栓組件8套在導套螺塞組件5內。
[0027]本實用新型提供的輕量化全鋁制動氣室，采用鋁合金缸體代替鐵缸體，使得鋁合金缸體和中體組件4壓接更為緊密，并將活塞組件6通過導套螺塞組件5和中體組件4相連，從而避免長時間使用過程中可能產生的脫落和漏氣的現(xiàn)象，大大減輕產品質量，降低生產成本。
[0028]圖3為本實用新型輕量化全鋁制動氣室中的皮膜結構示意圖。
[0029]請繼續(xù)參見圖3，輕量化全鋁制動氣室的皮膜的內壁與底部均為光滑直線，如此可能會造成產品在使用中不夠平穩(wěn)，且會頂住腔體內壁；皮膜因頻繁和腔體接觸而產生局部損傷的現(xiàn)象，本實用新型的皮膜3包括內壁31和底部32，所述內壁31之間設置有多個隔板37，所述內壁31延伸設置有凸邊33，所述凸邊33上設置有圓弧形支撐點34，所述凸邊33之間設置有連接條35，所述內壁31和所述底部32的連接處設置有溝槽36。通過圓弧形支撐點34和溝槽36，使產品在使用中增加接觸面積，達到產品在使用中更加平穩(wěn)；通過設置連接條35，減少產品在壓制裝配中出現(xiàn)拉傷變形的情況；使得內壁31與底部32之間的角度變小，防止皮膜因頻繁和腔體接觸而產生局部損傷現(xiàn)象。
[0030]本實用新型提供的輕量化全鋁制動氣室，所述中體組件4上形成有中體空腔41，所述導套螺塞組件5嵌入在中體空腔41中并與中體空腔壁鉚接相貼合，所述導套螺塞組件5內設置有O型密封圈51 ;利用沖壓鉚合方式使得導套螺塞組件5嵌入在中體空腔41中并與中體空腔壁相貼合，從而防止密封導套在長時間使用過程中出現(xiàn)脫落和漏氣的現(xiàn)象。
[0031]圖4為本實用新型輕量化全鋁制動氣室中的釋放螺栓組件結構示意圖。
[0032]請繼續(xù)參見圖4，本實用新型提供的輕量化全鋁制動氣室，所述釋放螺栓組件8包括釋放螺栓82，所述釋放螺栓82頭部設置有釋放頭83，所述釋放螺栓82底部設置有釋放螺母座84，所述釋放螺栓82中部兩側設置有釋放螺母81。
[0033]本實用新型的輕量化全鋁制動氣室的制備方法如下:
[0034]a)先制備前蓋組件1、中體組件4、活塞組件6和缸體組件7，所述缸體組件7由鋁合金通過兩步拉伸成型；
[0035]b)將所述活塞組件6的一端套在缸體組件7內并與釋放螺栓組件8相連，另一端通過導套螺塞組件5和中體組件4相連；
[0036]c)在所述前蓋組件I和中體組件4之間設置推桿盤組件2和皮膜3 ；
[0037]d)最后將前蓋組件I和中體組件4通過卡箍連接。
[0038]相比鐵缸體組件，鋁缸體組件的拉伸成型容易導致缸體內壁不均勻，并且在拉伸過程中容易出現(xiàn)拉裂現(xiàn)象。一般鐵缸體組件一次拉伸成型，拉伸壓力為0.4?0.5MPa，拉伸時鐵缸體組件和拉伸模具的間隙一般為0.5±0.05mm。
[0039]本實用新型鋁缸體的拉伸成型過程如下:
[0040]在0.05?0.15MPa下，將鋁合金進行第一次拉伸成型，拉伸時缸體組件7和拉伸模具的間隙為0.15mm?0.25mm ；
[0041]在0.1?0.3MPa下，將鋁合金進行第二次拉伸成型，拉伸時缸體組件7和拉伸模具的間隙為0.07mm?0.13_。
[0042]本實用新型通過兩次拉伸，并合理控制拉伸壓力和間隙，從而可以保證鋁缸體內壁均勻，避免造成缸體組件和活塞組件之間漏氣現(xiàn)象。
[0043]此外，針對拉伸淬火后容易出現(xiàn)缸體拉裂的問題，本實用新型對第一次拉伸成型的缸體組件7的內壁底部圓弧進行打磨修復，使得缸體組件7的內壁底部圓弧所在圓的半徑為20?40mm。一般第一次拉伸后缸體組件的內壁底部圓弧所在圓的半徑小于20mm,通過增加上述圓弧半徑，可以大大提高第二次拉伸合格率。
[0044]此外，鋁合金的選擇也會影響拉伸質量。本實用新型通過多次拉伸試驗，包括3003，3A21，6061，5052，5083系列拉伸鋁，根據(jù)對產品特點和性能的分析，初步確定選用5X X X系列拉伸鋁，具體包括5052鋁板、5005鋁板、5083鋁板、5A05鋁板系列。5X X X系列鋁板屬于較常用的合金鋁板系列，主要元素為鎂，含鎂量在3-5%之間。又可以稱為鋁鎂合金。主要特點為密度低，抗拉強度高，延伸率高。
[0045]本實用新型通過多次試驗發(fā)現(xiàn)Al-Mg系防銹鋁，與3A21相比，5052強度較高，特別是具有較高的疲勞強度；與3A21相似，塑性與耐蝕性高；熱處理不能強化，用接觸焊和氫原子焊焊接性良好，氬弧焊時有結晶裂紋的傾向；合金在冷作硬化和半冷作硬化狀態(tài)下可切削性較好，退火狀態(tài)下可切削性不良，可拋光。由于鋁合金機械狀態(tài)分別有O態(tài)，半硬態(tài)，硬態(tài)，所以熱處理規(guī)范不一樣。就5052鋁板，不同狀態(tài)性能也不一樣。本實用新型對材料成分，狀態(tài)，熱處理等進行多次測試探索。
[0046]實施例1
[0047]鋁合金的各組分及質量百分含量如下:
[0048]硅S1: <0.40%
[0049]銅Cu <0.10%
[0050]鎂Mg:2.0 ?2.8%
[0051]錳Mn:0.15 ?0.40%或 Cr:0.15 ?0.40%
[0052]鈦Ti <0.15%
[0053]鐵Fe:0.00 ?0.40%
[0054]招Al:余量。
[0055]熱處理規(guī)范如下:
[0056]I)均勻化退火:加熱440°C ;保溫12?14h ;空冷。
[0057]2)快速退火:加熱350?410°C ;保溫時間30?120min ;空或水冷。
[0058]3)高溫退火:加熱350?420°C ;成品厚度彡6mm或< 6mm時，保溫時間為2?1min或 10 ?30min ;空冷。
[0059]4)低溫退火:加熱250?300°C或150?180°C ;保溫時間為I?2h，空冷。
[0060]采用上述鋁合金材料后，力學性能測試如下:
[0061]抗拉強度σ b (MPa):彡 225
[0062]伸長率δ5(%):彡 10
[0063]一次拉伸合格率:50%
[0064]二次拉伸合格率:80%
[0065]實施例2
[0066]鋁合金的各組分及質量百分含量如下:
[0067]硅S1: <0.28%
[0068]銅Cu: <0.01%
[0069]鎂Mg:2.5 ?5.0%
[0070]錳Mn:0.01 ?0.05%或 Cr:0.01 ?0.05%
[0071]鈦Ti <0.05%
[0072]鐵Fe:0.000 ?0.002 %
[0073]鋁Al:余量
[0074]采用上述鋁合金材料后，力學性能測試如下:
[0075]抗拉強度σ b (MPa):彡 250
[0076]伸長率δ5(%):彡 15
[0077]一次拉伸合格率:60%
[0078]二次拉伸合格率:96%
[0079]由上可見，本實用新型提供的輕量化全鋁制動氣室，所述鋁合金的優(yōu)選組分及質量百分含量如下:Si:0 ?0.28%, Cu:0 ?0.01%, Mg:2.5%?5.0%, Mn 或 Cr:0.01%?
0.05%,T1:0?0.05%，F(xiàn)e:0?0.002%，余量為Al。采用二次拉伸成型，并對對第一次拉伸成型的缸體組件的內壁底部圓弧進行打磨修復，完全可以代替鐵缸體組件，并進入規(guī)模化批量生產。
[0080]雖然本實用新型已以較佳實施例揭示如上，然其并非用以限定本實用新型，任何本領域技術人員，在不脫離本實用新型的精神和范圍內，當可作些許的修改和完善，因此本實用新型的保護范圍當以權利要求書所界定的為準。
【權利要求】
1.一種輕量化全鋁制動氣室，包括前蓋組件(I)、中體組件(4)、活塞組件(6)和缸體組件(7)，所述前蓋組件(I)和中體組件(4)之間設有推桿盤組件(2)，所述活塞組件(6)套在缸體組件(7)內并與釋放螺栓組件(8)相連，所述推桿盤組件(2)和中體組件(4)之間設有皮膜(3)，其特征在于，所述活塞組件(6)通過導套螺塞組件(5)和中體組件(4)相連，所述缸體組件(7)為鋁合金缸體，所述鋁合金缸體和中體組件(4)通過相互匹配的凹凸臺壓接在一起，所述釋放螺栓組件(8)套在導套螺塞組件(5)內。
2.如權利要求1所述的輕量化全鋁制動氣室，其特征在于，所述皮膜(3)包括內壁(31)和底部(32)，所述內壁(31)之間設置有多個隔板(37)，所述內壁(31)延伸設置有凸邊(33)，所述凸邊(33)上設置有圓弧形支撐點(34)，所述凸邊(33)之間設置有連接條(35)，所述內壁(31)和所述底部(32)的連接處設置有溝槽(36)。
3.如權利要求1所述的輕量化全鋁制動氣室，其特征在于，所述中體組件(4)上形成有中體空腔(41)，所述導套螺塞組件(5)嵌入在中體空腔(41)中并與中體空腔壁鉚接相貼合，所述導套螺塞組件(5)內設置有O型密封圈(51)。
4.如權利要求1所述的輕量化全鋁制動氣室，其特征在于，所述釋放螺栓組件(8)包括釋放螺栓(82)，所述釋放螺栓(82)頭部設置有釋放頭(83)，所述釋放螺栓(82)底部設置有釋放螺母座(84)，所述釋放螺栓(82)中部兩側設置有釋放螺母(81)。
【文檔編號】B60T17/08GK203974791SQ201420346322
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年6月25日 優(yōu)先權日:2014年6月25日
【發(fā)明者】盛中林 申請人:嘉興盛鼎機械有限公司