ZHANG JIANRONG (CN)
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| CN101749340A | 2010-06-23 |
北京集佳知识产权代理有限公司 (CN)
| 权 利 要 求 1、 一种高强度轻量化双金属制动鼓的制造方法， 包括以下步骤： (a) 下料： 将钢板按设计要求切割成圓盘状； (b) 冲孔： 在上步所得的圓盘状工件上冲压出中心孔和螺栓孔： 其特征是此方法还包括以下步骤： ( c )旋压： 将上步所得半制品的外沿旋压成具有若干凸环的圓筒形的 外圈； (d)滚旋： 在安装有旋压头和滚压头的旋压机上将上步所得的半制品 的凸环的内壁滚压出均匀分布的内 IHJ部； (e) 浇铸： 用离心浇铸的方法在上步所得半制品内浇铸出铸铁内衬； (f)热处理： 将上步所得制品进行热处理， 以消除内应力并使铸铁内 衬达到制动鼓要求的硬度； (g)精加工： 对制动鼓的安装平面、 中心孔、 外壳的口沿和内衬的内 表面进行切削加工。 2、一种用权利要求 1所述的方法制作的双金属制动鼓， 包括钢制的外 壳（ 1 )和用离心浇铸方法形成的铸铁的内衬（2), 其特征是所述的外壳的 圓筒形外圈（ 11 )上有数圈向外凸出的凸环（ 12), 上述凸环的内壁在圓周 方向均匀分布着多个内 IHJ部 （14), 所述的内衬（2)与外壳的圓筒形外圈 (11 ) 的内表面相紧贴。 |
本发明涉及一种汽车配件的制造方法， 一种高强度轻量化双金属制动 鼓的制造方法及其金属制动鼓。 背景技术
在载重汽车上目前广泛应用的是传统的整体铸 造的鼓式制动器， 该制 动器主要由制动鼓和制动蹄组成， 利用摩擦阻力使汽车运动的动能转化为 热能， 从而使行驶的汽车减速或停车， 以保证行车安全。 当汽车重载、 高 速行驶时， 尤其在下长坡或陡坡时， 由于制动力大， 且连续多次制动， 使 得制动鼓内壁温度急剧升高， 同时其内外温差加大， 制动鼓材料的高温力 学性能也急剧下降。 制动鼓壁厚越大， 内外温差越大。 温差应力加上材料 的高温力学性能恶化， 常导致制动鼓内壁由纵向微裂发展为龟裂， 以致最 后制动鼓开裂。
为解决上述问题， 通常是在保持机械性能的前提下， 减少制动鼓壁厚 和内外温差， 国内有一种"组合式制动鼓"， 它是将一个内衬套入一个整体 式制动鼓外圈， 用螺钉或铆钉等紧固件钻孔后装配而成， 对减少因制动鼓 壁过厚、 温差过大引起的开裂能起到一定的作用。 但由于它是通过制动鼓 的外圈向鼓盘传递力矩， 外圈与内衬结合面传递的扭矩较大， 易引起外圈 相对内衬的滑动和内衬在螺钉或铆钉联接处的 应力集中的开裂， 影响制动 效果和减少制动鼓使用寿命。 发明内容
本发明旨在提出一种高强度轻量化双金属制动 鼓的制造方法， 所制得 的双金属制动鼓的钢制的外壳与铸铁的内衬能 牢固地相结合。
这种高强度轻量化双金属制动鼓的制造方法包 括以下步骤： ( a ) 下料： 将钢板按设计要求切割成圓盘状；
( b ) 冲孔： 在上步所得的圓盘状工件上冲压出中心孔和螺 栓孔：
( c )旋压： 将上步所得半制品的外沿旋压成具有若干凸环 的圓筒形的 外圈；
( d )滚旋： 在安装有旋压头和滚压头的旋压机上将上步所 得的半制品 的凸环的内壁滚压出均匀分布的内 IHJ部；
( e ) 浇铸： 用离心浇铸的方法在上步所得半制品内浇铸出 铸铁内衬；
( f )热处理： 将上步所得制品进行热处理， 以消除内应力并使铸铁内 衬达到制动鼓要求的硬度；
( g )精加工： 对制动鼓的安装平面、 中心孔、 外壳的口沿和内衬的内 表面进行切削加工。
用这种方法制成的双金属制动鼓包括钢制的外 壳和用离心浇铸方法形 成的铸铁的内衬。 外壳的圓筒形外圈上有数圈向外凸出的凸环， 上述凸环 的内壁在圓周方向均匀分布着多个内 IHJ部。 铸铁的内衬与外壳的圓筒形外 圈的内表面相紧贴。
由于本发明的方法釆用离心浇铸的方法形成铸 铁的内衬， 又由于外壳 的圓筒形的外圈上有数圈向外凸出的凸环， 凸环的内壁在圓周方向均匀分 布着多个内 部， 因而所制得的双金属制动鼓的铸铁的内衬与钢 制的外壳 相结合得极为牢固， 铸铁内衬与钢制外壳之间可直接传动制动力矩 ， 不需 要用螺钉或铆钉等紧固件装配制动鼓外圈和内 衬， 能防止外圈相对内衬的 滑动和内衬在螺钉或铆钉联接处的应力集中， 降低成本， 延长制动鼓使用 寿命； 同时由于不改变原设计的鼓盘、 内衬和外圈的薄壁结构组合， 所以 能减少因制动鼓壁过厚、 温差过大引起的开裂， 改善制动条件。 附图说明
图 1为本发明的工艺流程示意图；
图 2双金属制动鼓的结构图；
图 3为 A-A剖面图；
图 4为本发明所提供的制造方法的流程图。 具体实施方式
如图 1和图 4所示， 这种高强度轻量化双金属制动鼓的制造方法包 括 以下步骤：
( a ) 下料： 将钢板按设计要求切割成圓盘状；
( b ) 冲孔： 在上步所得的圓盘状工件中部冲压出中心孔和 螺栓孔；
( c )旋压： 用旋压机将上步所得半制品的外沿旋压成具有 若干凸环的 圓筒形的外圈；
( d )滚旋： 在安装有旋压头和滚压头的旋压机上将上步所 得的半制品 的凸环的内壁滚压出均匀分布的内 IHJ部；
( e ) 浇铸： 用离心浇铸的方法在上步所得半制品内浇铸出 铸铁内衬， 使内衬和外壳熔合成整体；
( f )热处理： 将上步所得制品进行热处理， 以消除内应力并使铸铁内 衬达到制动鼓要求的硬度；
( g )精加工： 对制动鼓的安装平面、 中心孔、 外壳的口沿和内衬的内 表面进行切削加工， 最终制成合格的双金属制动鼓产品。
用这种高强度轻量化双金属制动鼓的制造方法 制成的双金属制动鼓的 结构如图 2所示， 包括钢制的外壳 1和用离心浇铸方法形成的铸铁的内衬 2。 外壳的圓筒形外圈 11上有数圈向外凸出的凸环 12, 如图 3所示， 上述 凸环的内壁在圓周方向均匀分布着多个内凹部 14,例如 10 ~ 20个内凹部。 铸铁的内衬 2与外壳的圓筒形外圈 11的内表面相紧贴。 图中 13为制动鼓 的安装平面。
这种双金属制动鼓有如下特点：
1、 提高制动鼓强度： 制动鼓中的外壳用高强度钢板经旋压加工而成 ， 然后在高强度钢外壳内用离心浇铸的方法浇铸 出内衬， 内衬和外壳熔合成 整体双金属材料， 可提高制动鼓强度 10%以上。 高强度钢外壳还相当于安 全防护罩可有效防止制动鼓开裂。
2、制动鼓轻量化： 工作表面直径为 410mm传统的整体铸造式制动鼓， 坯料铸件重 85kg,成品净重 72.4 kg,用本方法制造的产品铸件部分坯料重 40 kg, 成品净重 56 kg 。 每件降低铸铁消耗 45 kg, 每件成品减重 16.4 kg。 3、旋压成形的等强度结构： 双金属制动鼓的外壳可按受力分析进行等 强度设计， 再用旋压成形的工艺制作出按等强度设计的不 等截面的制动鼓 外壳。
4、 制动鼓外表面具有若干凸环， 与传统的整体铸造式制动鼓相比， 表 面积增加了， 有利于制动鼓散热， 可增加制动鼓的使用寿命。