CN101698273B - 单蹄制动器的单蹄制造方法 - Google Patents

Abstract

一种单蹄制动器的单蹄制造方法，包括步骤：1、将高强度且具有良好折弯性能的带状材料预弯成U型断面的C型零件；2、端部冲成M型断面：采用内模和外模将所述的U型断面的C型零件的端部冲成M型断面，并利用内模与外模的接合处在M型端部与摩擦材料端部粘接处的临界处产生一个切口；3、夹紧M型断面；4、精密整形(可选)。本发明的优点是：由于在冲M型断面时，利用内模和外模单蹄端部与其他邻近处形成一个切口，将夹紧M型断面所产生变形区与摩擦材料端部粘接处隔断，减小甚至取消整形的难度，工艺简单且易于控制，降低制造成本，也降低的摩擦材料及粘接的成本；在相同的摩擦材料强度以及粘接强度时，大大提高制动效率和使用寿命。

Description

单蹄制动器的单蹄制造方法

技术领域

本发明涉及一种单蹄制动器的单蹄制造方法，该单蹄主要用于汽车的制动器。

背景技术

目前汽车用的鼓式制动器一般是双蹄片结构，而单蹄结构简单，成本比较低，但单蹄的制造难度相当大。最关键部分即蹄端部的有效粘接面积控制的制造难度很大。目前工艺造成此部分的有效粘结面积比较小，且端面不平整。此有效粘结面积限制了摩擦片的大小，而在制动中，此面积受力却最大。

在单蹄的制造中，要解决单蹄端部四层钢板能够合四为一，并且在受很大力的情况下不会变形，同时要保证摩擦材料端部粘接处4(参见图4)的直线度较好的部分长度尽可能的长。现有的技术的制造单蹄的工艺流程如下：

第1步、将高强度且折弯性能十分好的带状材料预弯成U型断面的C型零件A，包括底面的基体外圆3和其两边的幅板2。如图1所示。

第2步、端部冲成M型断面：如图2所示，在第1步冲成M型的过程中，单蹄端部的基体外圆3”的中间向下凹进变形，在单蹄端部形成M形的单蹄端部外圆1；该单蹄端部外圆1两侧的单蹄端部幅板2向单蹄端部的中间收缩变形。由于单蹄端部外圆1和基体外圆3是一个整体，所以与单蹄端部外圆1的邻近部分(即摩擦材料端部粘接处4)也被带动向下变形。

第3步、夹紧M型断面：参见图3，由于与端部冲成M型断面邻近的外圆已向下折弯，所以该向下折弯的部分的抗变形能力较差，则夹紧单蹄端部1时，带动邻近端部的幅板2平行相互靠拢变形，所以邻近端部的外侧部分(即摩擦材料端部粘接处4)向端部逐渐变窄。

第4步、整形：如图4所示，为了保证摩擦材料端部粘接处4与基体外圆3弧度的一致性(二者为同一周面)，利用相互配套的外模9和内模10对摩擦材料端部粘接处4进行整形处理，该外模9和内模10的相对面具有与所述的基体外圆3相同的曲面，并相互吻合。整形时，分别将外模9和内模10设在摩擦材料端部粘接处4的内侧(即图3中的下面)和外侧(即图3中的上面)。利用固定的外模9保证外形，向上加力推动内模10。由于第2步造成的摩擦材料端部粘接处4向内变形很深，所以对内模10施加的推动力要求很大，控制的难度相当的大。

综上所述，从现有的制造方法可以看出，在第二步的加工中，使摩擦材料端部粘接处向下变形，又在第4步的整形加工中向上变形到原位置。多次的变形势必破坏了变形处的材料特性，降低了原有的物理性能；减小了摩擦材料的有效粘结面积；摩擦材料端部粘接处不平整，降低了粘接牢固性；需要较高的粘结强度和更好的摩擦材料，增加了生产成本和工艺难度，降低了生产效率。

发明内容

本发明的目的就是提供一种单蹄制动器的单蹄制造方法，以解决现有技术存在的在制造过程中多次的变形破坏了变形处的材料特性，降低了原有的物理性能；减小了摩擦材料的有效粘结面积；摩擦材料端部粘接处不平整，降低了粘接牢固性；需要较高的粘结强度和更好的摩擦材料，增加了生产成本和工艺难度，降低了生产效率的问题。

本发明的技术方案是：一种单蹄制动器的单蹄制造方法，其特征在于：包括以下三个步骤：

第1步、将高强度且具有良好折弯性能的带状材料预弯成U型断面的C型零件，该零件包括底面的基体外圆和其两边的幅板；

第2步、端部冲成M型断面：采用内模和外模将所述的U型断面的C型零件的端部冲成M型断面，并利用内模与外模的接合处在M型端部与其邻近的基体外圆的区域，亦即摩擦材料端部粘接处的临界处产生一个切口；

第3步、夹紧M型断面：采用两侧模具分别设在第2步加工出的工件的M型端部的两侧，将M型端部的两侧向中间施加压力夹紧；

在该第3步的过程中，为了减小所述的摩擦材料端部粘接处的变形，用防变形外模和所述的内模夹紧该摩擦材料端部粘接处的基体外圆。

在所述的第2步中，所述的内模的上端两侧与所述的U型断面的C型零件(A)的两个摩擦材料的端部粘接处对应处分别设有与所述的基体外圆内周面吻合的曲面，在该内模的上端中间设有口径略大于外模顶端尺寸的凹槽；在冲成M型端部的过程中，用内模顶端的两个曲面分别支撑住与两个M型端部邻近的摩擦材料端部粘接处的内侧，再用外模向下冲压剪切形成M型断面，并在M型端部与摩擦材料端部粘接处的临界处产生一个所述的切口。

还包括第4步，精密整形：用整形内模支撑住经过第3步加工的工件的与其M型端部邻近区域内侧，用整形外模对该工件的与M型端部邻近区域的外侧加压整形；该与M型端部邻近区域是摩擦材料的端部粘接处，精密整形确保该摩擦材料端部粘接处完全修复到变形前的最大的平整粘接面积。

在所述的第2步的过程中，为了减小所述的摩擦材料端部粘接处的变形，采用所述的防变形外模夹紧该摩擦材料端部粘接处的外侧。

所述的内模和整形内模两端的两脚为方便取出可变为活动结构，该两脚的下端通过轴与位于下面的内模的主体两端铰接，使得两脚的上端分别可以向两边摆动展开。

本发明的优点是：由于在第2步冲M型断面时，利用内模和外模单蹄端部与其他邻近处形成一个切口，将夹紧M型断面所产生变形区与摩擦材料端部粘接处4(参见图4)隔断，所以在第4步整形的难度大大减小，甚至可以取消，工艺简单且易于控制，提高了批量生产的可行性；降低了该区域向下和向中间收缩的变形，有利于降低制造成本，且因有内模支撑，所以摩擦材料端部粘接处的宽度也远远大于现有的制造方法，从而降低了对摩擦材料的强度以及粘接强度的要求，也降低的摩擦材料及粘接的成本；在相同的摩擦材料强度以及粘接强度时，提高制动效率和使用寿命。

并且在冲成M断面与夹紧M过程中，如果基体外圆一直被内模与外模夹紧，摩擦材料端部粘接处将不会存在变形。更大的提高了生产效率，改善粘接效果和降低了成本。

附图说明

图1是现有技术的预弯成U型断面的C型零件的立体结构示意图；

图2是现有技术的冲成M型的过程中单蹄端部的结构示意图；

图3是现有技术的夹紧M型断面后的结构示意图；

图4是现有技术的整形步骤的整形过程示意图；

图5是本发明的冲成M型的过程中单蹄端部的结构示意图；

图6是本发明的夹紧M型断面后的结构示意图；

图7是本发明的整形步骤的整形过程示意图；

图8是图7的A-A剖视图；

图9是本发明的整形内模11和17的另外一种实施例的结构示意图。

具体实施方式

参见图1、图5～图7，本发明的工艺流程分为以下四个步骤：

第1步：与现有技术是相同的，将高强度且折弯性能好的带状材料(如QSTE380TM钢板)，预弯成U型断面的C型零件A，包括底面的基体外圆3和其两边的幅板2。如图1所示。

第2步：如图5所示，将图1所示的C型零件A的端部冲成M型断面。在冲成M型的过程中，本发明增加了内模11，该内模11的上端两侧与C型零件A需要成型为M型端部相邻的基体外圆3两个区域(亦即摩擦材料端部粘接处)4对应处设有与基体外圆3内周面吻合的曲面，在该内模11的上端中间设有凹槽111，该凹槽111与外模13顶端的配合间隙为0-7mm，根据工艺要求进行调整；外模13与现有技术相同。在冲成M型端部的过程中，用内模11顶端的两个曲面分别支撑住与两个M型端部邻近的摩擦材料端部粘接处(区域)4的内侧14，再用外模13向下冲压剪切形成M型断面，并在内模11的凹槽111的左右两侧与外模13的左右两侧(参见图5)接合处(也是M型端部与区域4的临界处)各冲压产生一个切口12。

在此技术方案中，通过在M型端部与区域4的临界处冲压切口12的方法，很好的避免了摩擦材料端部粘接处4的向下的不必要变形。

第3步：夹紧M型断面。

如图6，采用两侧模具15和16分别设在第2步加工出的工件的M型端部的两侧，将M型端部的两侧向中间施加压力F夹紧。由于摩擦材料端部粘接处4在第2步中没有向下变形，所以刚性很强，在该第3步的加工中摩擦材料部粘接处4基本没有变形。

第4步：精密整形(可选)，如图7和图8所示，为了确保摩擦材料端部粘接处4的高精度，用顶端设有弧形凹槽19的整形内模17支撑住经过第3步加工的工件A的与其M型端部邻近的摩擦材料端部粘接处4的内侧14，用整形外模18对该工件的与M型端部邻近的摩擦材料端部粘接处4的外侧施加压力F整形。该精密整形确保该摩擦材料端部粘接处4完全修复到变形前的最大的平整粘接面积。

所述的整形内模17(包括前述的内模11)左右的两脚171为方便取出可变为活动式，比如两脚171的下端通过轴172与内模17的主体铰接，使得两脚171的上端分别可以向两边摆动(如图9)

在冲成M断面与夹紧M过程(第2、3步)中，如果基体外圆3一直被内模11与外模20夹紧，摩擦材料端部粘接处4(参见图4)将不会存在变形。在此情况下可以省去第4步的精密整形，进一步提高了工效。

Claims (5)

1.一种单蹄制动器的单蹄制造方法，其特征在于：包括以下三个步骤：

第1步、将高强度且具有良好折弯性能的带状材料预弯成U型断面的C型零件，该零件包括底面的基体外圆和其两边的幅板；

第2步、端部冲成M型断面：采用内模和外模将所述的U型断面的C型零件的端部冲成M型断面，并利用内模与外模的接合处在M型端部与其邻近的基体外圆的区域，亦即摩擦材料端部粘接处的临界处产生一个切口；

第3步、夹紧M型断面：采用两侧模具分别设在第2步加工出的工件的M型端部的两侧，将M型端部的两侧向中间施加压力夹紧；

在该第3步的过程中，为了减小所述的摩擦材料端部粘接处的变形，用防变形外模和所述的内模夹紧该摩擦材料端部粘接处的基体外圆。

2.根据权利要求1所述的单蹄制动器的单蹄制造方法，其特征在于：在所述的第2步中，所述的内模的上端两侧与所述的U型断面的C型零件(A)的两个摩擦材料的端部粘接处对应处分别设有与所述的基体外圆内周面吻合的曲面，在该内模的上端中间设有口径略大于外模顶端尺寸的凹槽；在冲成M型端部的过程中，用内模顶端的两个曲面分别支撑住与两个M型端部邻近的摩擦材料端部粘接处的内侧，再用外模向下冲压剪切形成M型断面，并在M型端部与摩擦材料端部粘接处的临界处产生一个所述的切口。

3.根据权利要求1所述的单蹄制动器的单蹄制造方法，其特征在于：还包括第4步，精密整形：用整形内模支撑住经过第3步加工的工件的与其M型端部邻近区域内侧，用整形外模对该工件的与M型端部邻近区域的外侧加压整形；该与M型端部邻近区域是摩擦材料的端部粘接处，精密整形确保该摩擦材料端部粘接处完全修复到变形前的最大的平整粘接面积。

4.根据权利要求1所述的单蹄制动器的单蹄制造方法，其特征在于：在所述的第2步的过程中，为了减小所述的摩擦材料端部粘接处的变形，采用所述的防变形外模夹紧该摩擦材料端部粘接处的外侧。

5.根据权利要求3所述的单蹄制动器的单蹄制造方法，其特征在于：所述的内模和整形内模两端的两脚为方便取出可变为活动结构，该两脚的下端通过轴与位于下面的内模的主体两端铰接，使得两脚的上端分别可以向两边摆动展开。

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