專(zhuān)利名稱(chēng)：高強(qiáng)度輕量化雙金屬制動(dòng)鼓的制造方法及其雙金屬制動(dòng)鼓的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種汽車(chē)配件的制造方法，一種高強(qiáng)度輕量化雙金屬制動(dòng)鼓的制造方 法及其金屬制動(dòng)鼓。
背景技術(shù)：
在載重汽車(chē)上目前廣泛應(yīng)用的是傳統(tǒng)的整體鑄造的鼓式制動(dòng)器，該制動(dòng)器主要由 制動(dòng)鼓和制動(dòng)蹄組成，利用摩擦阻力使汽車(chē)運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為熱能，從而使行駛的汽車(chē)減 速或停車(chē)，以保證行車(chē)安全。當(dāng)汽車(chē)重載、高速行駛時(shí)，尤其在下長(zhǎng)坡或陡坡時(shí)，由于制動(dòng)力 大，且連續(xù)多次制動(dòng)，使得制動(dòng)鼓內(nèi)壁溫度急劇升高，同時(shí)其內(nèi)外溫差加大，制動(dòng)鼓材料的 高溫力學(xué)性能也急劇下降。制動(dòng)鼓壁厚越大，內(nèi)外溫差越大。溫差應(yīng)力加上材料的高溫力 學(xué)性能惡化，常導(dǎo)致制動(dòng)鼓內(nèi)壁由縱向微裂發(fā)展為龜裂，以致最后制動(dòng)鼓開(kāi)裂。為解決上述問(wèn)題，通常是在保持機(jī)械性能的前提下，減少制動(dòng)鼓壁厚和內(nèi)外溫差， 國(guó)內(nèi)有一種“組合式制動(dòng)鼓”，它是將一個(gè)內(nèi)襯套入一個(gè)整體式制動(dòng)鼓外圈，用螺釘或鉚釘 等緊固件鉆孔后裝配而成，對(duì)減少因制動(dòng)鼓壁過(guò)厚、溫差過(guò)大引起的開(kāi)裂能起到一定的作 用。但由于它是通過(guò)制動(dòng)鼓的外圈向鼓盤(pán)傳遞力矩，外圈與內(nèi)襯結(jié)合面?zhèn)鬟f的扭矩較大，易 引起外圈相對(duì)內(nèi)襯的滑動(dòng)和內(nèi)襯在螺釘或鉚釘聯(lián)接處的應(yīng)力集中的開(kāi)裂，影響制動(dòng)效果和 減少制動(dòng)鼓使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在提出一種高強(qiáng)度輕量化雙金屬制動(dòng)鼓的制造方法，所制得的雙金屬制 動(dòng)鼓的鋼制的外殼與鑄鐵的內(nèi)襯能牢固地相結(jié)合。這種高強(qiáng)度輕量化雙金屬制動(dòng)鼓的制造方法包括以下步驟(a)下料將鋼板按設(shè)計(jì)要求切割成圓盤(pán)狀；(b)沖孔在上步所得的圓盤(pán)狀工件上沖壓出中心孔和螺栓孔(c)旋壓將上步所得半制品的外沿旋壓成具有若干凸環(huán)的圓筒形的外圈；(d)滾旋在安裝有旋壓頭和滾壓頭的旋壓機(jī)上將上步所得的半制品的凸環(huán)的內(nèi) 壁滾壓出均勻分布的內(nèi)凹部；(e)澆鑄用離心澆鑄的方法在上步所得半制品內(nèi)澆鑄出鑄鐵內(nèi)襯；(f)熱處理將上步所得制品進(jìn)行熱處理，以消除內(nèi)應(yīng)力并使鑄鐵內(nèi)襯達(dá)到制動(dòng) 鼓要求的硬度；(g)精加工對(duì)制動(dòng)鼓的安裝平面、中心孔、外殼的口沿和內(nèi)襯的內(nèi)表面進(jìn)行切削
加工。 用這種方法制成的雙金屬制動(dòng)鼓包括鋼制的外殼和用離心澆鑄方法形成的鑄鐵 的內(nèi)襯。外殼的圓筒形外圈上有數(shù)圈向外凸出的凸環(huán)，上述凸環(huán)的內(nèi)壁在圓周方向均勻分 布著多個(gè)內(nèi)凹部。鑄鐵的內(nèi)襯與外殼的圓筒形外圈的內(nèi)表面相緊貼。由于本發(fā)明的方法采用離心澆鑄的方法形成鑄鐵的內(nèi)襯，又由于外殼的圓筒形的外圈上有數(shù)圈向外凸出的凸環(huán)，凸環(huán)的內(nèi)壁在圓周方向均勻分布著多個(gè)內(nèi)凹部，因而所制 得的雙金屬制動(dòng)鼓的鑄鐵的內(nèi)襯與鋼制的外殼相結(jié)合得極為牢固，鑄鐵內(nèi)襯與鋼制外殼之 間可直接傳動(dòng)制動(dòng)力矩，不需要用螺釘或鉚釘?shù)染o固件裝配制動(dòng)鼓外圈和內(nèi)襯，能防止外 圈相對(duì)內(nèi)襯的滑動(dòng)和內(nèi)襯在螺釘或鉚釘聯(lián)接處的應(yīng)力集中，降低成本，延長(zhǎng)制動(dòng)鼓使用壽 命；同時(shí)由于不改變?cè)O(shè)計(jì)的鼓盤(pán)、內(nèi)襯和外圈的薄壁結(jié)構(gòu)組合，所以能減少因制動(dòng)鼓壁過(guò) 厚、溫差過(guò)大引起的開(kāi)裂，改善制動(dòng)條件。


圖1為本發(fā)明的工藝流程示意圖；圖2雙金屬制動(dòng)鼓的結(jié)構(gòu)圖；圖3為A-A剖面圖。
具體實(shí)施例方式如圖1所示，這種高強(qiáng)度輕量化雙金屬制動(dòng)鼓的制造方法包括以下步驟(a)下料將鋼板按設(shè)計(jì)要求切割成圓盤(pán)狀；(b)沖孔在上步所得的圓盤(pán)狀工件中部沖壓出中心孔和螺栓孔；(c)旋壓用旋壓機(jī)將上步所得半制品的外沿旋壓成具有若干凸環(huán)的圓筒形的外 圈；(d)滾旋在安裝有旋壓頭和滾壓頭的旋壓機(jī)上將上步所得的半制品的凸環(huán)的內(nèi) 壁滾壓出均勻分布的內(nèi)凹部；(e)澆鑄用離心澆鑄的方法在上步所得半制品內(nèi)澆鑄出鑄鐵內(nèi)襯，使內(nèi)襯和外 殼熔合成整體；(f)熱處理將上步所得制品進(jìn)行熱處理，以消除內(nèi)應(yīng)力并使鑄鐵內(nèi)襯達(dá)到制動(dòng) 鼓要求的硬度；(g)精加工對(duì)制動(dòng)鼓的安裝平面、中心孔、外殼的口沿和內(nèi)襯的內(nèi)表面進(jìn)行切削 加工，最終制成合格的雙金屬制動(dòng)鼓產(chǎn)品。用這種高強(qiáng)度輕量化雙金屬制動(dòng)鼓的制造方法制成的雙金屬制動(dòng)鼓的結(jié)構(gòu)如圖2 所示，包括鋼制的外殼1和用離心澆鑄方法形成的鑄鐵的內(nèi)襯2。外殼的圓筒形外圈11上 有數(shù)圈向外凸出的凸環(huán)12，如圖3所示，上述凸環(huán)的內(nèi)壁在圓周方向均勻分布著多個(gè)內(nèi)凹 部14，例如10 20個(gè)內(nèi)凹部。鑄鐵的內(nèi)襯2與外殼的圓筒形外圈11的內(nèi)表面相緊貼。圖 中13為制動(dòng)鼓的安裝平面。這種雙金屬制動(dòng)鼓有如下特點(diǎn)1、提高制動(dòng)鼓強(qiáng)度 制動(dòng)鼓中的外殼用高強(qiáng)度鋼板經(jīng)旋壓加工而成，然后在高強(qiáng) 度鋼外殼內(nèi)用離心澆鑄的方法澆鑄出內(nèi)襯，內(nèi)襯和外殼熔合成整體雙金屬材料，可提高制 動(dòng)鼓強(qiáng)度10%以上。高強(qiáng)度鋼外殼還相當(dāng)于安全防護(hù)罩可有效防止制動(dòng)鼓開(kāi)裂。2、制動(dòng)鼓輕量化工作表面直徑為410mm傳統(tǒng)的整體鑄造式制動(dòng)鼓，坯料鑄件重 85kg，成品凈重72. 4kg，用本方法制造的產(chǎn)品鑄件部分坯料重40kg，成品凈重56kg。每件降 低鑄鐵消耗45kg，每件成品減重16. 4kg。3、旋壓成形的等強(qiáng)度結(jié)構(gòu)雙金屬制動(dòng)鼓的外殼可按受力分析進(jìn)行等強(qiáng)度設(shè)計(jì)，再用旋壓成形的工藝制作出按等強(qiáng)度設(shè)計(jì)的不等截面的制動(dòng)鼓外殼。 4、制動(dòng)鼓外表面具有若干凸環(huán)，與傳統(tǒng)的整體鑄造式制動(dòng)鼓相比，表面積增加了，
有利于制動(dòng)鼓散熱，可增加制動(dòng)鼓的使用壽命。
權(quán)利要求
1.一種高強(qiáng)度輕量化雙金屬制動(dòng)鼓的制造方法，包括以下步驟(a)下料將鋼板按設(shè)計(jì)要求切割成圓盤(pán)狀；(b)沖孔在上步所得的圓盤(pán)狀工件上沖壓出中心孔和螺栓孔 其特征是此方法還包括以下步驟(c)旋壓將上步所得半制品的外沿旋壓成具有若干凸環(huán)的圓筒形的外圈；(d)滾旋在安裝有旋壓頭和滾壓頭的旋壓機(jī)上將上步所得的半制品的凸環(huán)的內(nèi)壁滾 壓出均勻 分布的內(nèi)凹部；(e)澆鑄用離心澆鑄的方法在上步所得半制品內(nèi)澆鑄出鑄鐵內(nèi)襯；(f)熱處理將上步所得制品進(jìn)行熱處理，以消除內(nèi)應(yīng)力并使鑄鐵內(nèi)襯達(dá)到制動(dòng)鼓要 求的硬度；(g)精加工對(duì)制動(dòng)鼓的安裝平面、中心孔、外殼的口沿和內(nèi)襯的內(nèi)表面進(jìn)行切削加工。
2.一種用權(quán)利要求1所述的方法制作的雙金屬制動(dòng)鼓，包括鋼制的外殼(1)和用離心 澆鑄方法形成的鑄鐵的內(nèi)襯(2)，其特征是所述的外殼的圓筒形外圈(11)上有數(shù)圈向外凸 出的凸環(huán)(12)，上述凸環(huán)的內(nèi)壁在圓周方向均勻分布著多個(gè)內(nèi)凹部(14)，所述的內(nèi)襯(2) 與外殼的圓筒形外圈(11)的內(nèi)表面相緊貼。
全文摘要
一種高強(qiáng)度輕量化雙金屬制動(dòng)鼓的制造方法，包括以下步驟(a)鋼板下料；(b)沖孔；(c)旋壓，將上步所得半制品的外沿旋壓成具有若干凸環(huán)的圓筒形的外圈；(d)滾旋，在半制品的凸環(huán)的內(nèi)壁滾壓出均勻分布的內(nèi)凹部；(e)澆鑄，用離心澆鑄的方法在半制品內(nèi)澆鑄出鑄鐵內(nèi)襯；(f)熱處理，消除內(nèi)應(yīng)力并使鑄鐵內(nèi)襯達(dá)到制動(dòng)鼓要求的硬度；(g)精加工等工序。用本方法制得的雙金屬制動(dòng)鼓，鑄鐵內(nèi)襯與鋼制外殼之間可直接傳動(dòng)制動(dòng)力矩，不需要用螺釘或鉚釘?shù)染o固件裝配制動(dòng)鼓外圈和內(nèi)襯，延長(zhǎng)制動(dòng)鼓使用壽命；同時(shí)由于不改變?cè)O(shè)計(jì)的鼓盤(pán)、內(nèi)襯和外圈的薄壁結(jié)構(gòu)組合，所以能減少因制動(dòng)鼓壁過(guò)厚、溫差過(guò)大引起的開(kāi)裂，改善制動(dòng)條件。
文檔編號(hào)F16D65/10GK102000950SQ20101053556
公開(kāi)日2011年4月6日 申請(qǐng)日期2010年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月2日
發(fā)明者張建榮 申請(qǐng)人:嘉興四通車(chē)輪股份有限公司