CN103148130B - 轻量化蹄铁及其制造工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种轻量化蹄铁及其制造工艺，将蹄铁的两端销轴孔支撑部分和滚轮轴孔支撑部分由原来的圆柱改为半圆结构，同时对蹄铁进行局部淬火，增强蹄铁的强度，并降低蹄铁的弧面厚度到5.5mm，从而减少用料。通过这样的设计和方法，可以大大降低蹄铁的重量，同时通过对材料的淬火工艺，加强了材料的强度，在降低了材料厚度减轻重量的情况下，还能提高产品的强度性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种蹄铁及其制造工艺，尤其涉及一种两端为半圆结构的并经过热处理的轻量化蹄铁及其制造工艺。
背景技术
制动器的摩擦片固定在两端的蹄铁上，并通过弹簧和销轴孔固定在制动器上。传统的蹄铁是在蹄铁的两端直接开销轴孔，然后将销轴圆柱插在销轴孔内进行安装，这样设计需要在开孔之前在蹄铁的两端设置两个圆柱的支撑，然后在圆柱支撑上打孔开出销轴孔，这样就浪费了原料，同时也加大了蹄铁的重量。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种重量轻、强度高的轻量化蹄铁及其制造工艺。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
一种轻量化蹄铁，其特征在于：
所述轻量化蹄铁包含蹄铁主体、位于蹄铁主体外侧的弧面部分、位于蹄铁主体一端的销轴孔支撑部分和位于蹄铁主体另一端的滚轮轴孔支撑部分；
所述蹄铁主体为弧形蹄铁，所述蹄铁两端为U型结构；
所述弧面部分垂直于蹄铁主体，且厚度为5.5mm；
所述销轴孔支撑部分和滚轮轴孔支撑部分分别位于所述蹄铁的两端的U型结构的顶端，并且所述销轴孔支撑部分与滚轮轴孔支撑部分均为半圆结构。
一种实现权利要求1所述轻量化蹄铁的制造工艺，其特征在于：
A.选用QT450-10材料铸造蹄铁毛坯，然后将毛坯的两面进行铣削，达到规定厚度；
B.在蹄铁主体两端的销轴孔支撑部分和滚轮轴孔支撑部分分别钻半圆销轴孔和滚轮轴孔，然后对弧面部分的外径进行粗车，快到指定厚度时，进行精车，达到指定厚度；
C.在弧面部分上钻铆钉孔，然后铣蹄铁主体两端的U型结构的内外档；
D.将半圆销轴孔和滚轮轴孔顶端的余料铣平，然后将弧面部分上的铆钉孔锪平；
E.对蹄铁主体两端的销轴孔支撑部分和滚轮轴孔支撑部分以及弧面部进行热处理，先高频加热至微微发红，然后进行水淬，淬火层深要求在2-4mm，硬度达到HRV40-45，最后清洗入库。
采用这样的设计和方案，将蹄铁主体两端的销轴孔和滚轮轴孔改良为半圆结构，在结构上降低了蹄铁的重量，同时通过对蹄铁进行局部淬火，加强了蹄铁的强度，这样可以降低蹄铁的厚度从而降低蹄铁的重量，同时也提高了蹄铁的强度性能。
附图说明
图1是本发明轻量化蹄铁及其制造工艺的轻量化蹄铁的主视图。
图2是本发明轻量化蹄铁及其制造工艺的轻量化蹄铁的侧视图。
具体实施方式
如图1或图2所示，本发明的轻量化蹄铁包含蹄铁主体1、位于蹄铁主体1外侧的弧面部分2、位于蹄铁主体1一端的销轴孔支撑部分3和位于蹄铁主体1另一端的滚轮轴孔支撑部分4。
蹄铁主体1为弧形蹄铁，两端为U型结构，用于在U型结构中间安装回位弹簧，可以使蹄铁上的摩擦片受力均匀。弧面部分2垂直于蹄铁主体1，且厚度为5.5mm，通过工艺的改良，提升了材料强度，可以将弧面部分2的厚度从原来的10mm优化为5.5mm。销轴孔支撑部分3和滚轮轴孔支撑部分4分别位于所述蹄铁1的两端的U型结构的顶端，并且所述销轴孔支撑部分3与滚轮轴孔支撑部分4均为半圆结构，这样通过将两块蹄铁的两端的半圆结构的销轴孔和滚轮轴孔共同连接在一个销轴和滚轮上，节省了材料的损耗，降低了蹄铁的重量。
本发明的轻量化蹄铁制造工艺包括以下步骤：
A.选用QT450-10材料铸造蹄铁毛坯，QT球墨铸铁类材料具有较好的强度和韧性，综合性能较高，耐磨性和减震性较好，而且能够通过各种热处理改变其性能。然后将毛坯的两面进行铣削，达到规定厚度；
B.在蹄铁主体1两端的销轴孔支撑部分3和滚轮轴孔支撑部分4分别钻半圆销轴孔和滚轮轴孔，钻孔后两端的销轴孔支撑部分3和滚轮轴孔支撑部分4半圆结构顶端留有预留部分。然后对弧面部分2的外径进行粗车，快到指定厚度时，进行精车，达到指定厚度；
C.在弧面部分2上钻铆钉孔，用于安装制动器摩擦衬块，然后铣蹄铁主体1两端的U型结构的内外档；
D.将半圆销轴孔和滚轮轴孔顶端的余料铣平，使蹄铁两端的销轴孔支撑部分3和滚轮轴孔支撑部分4变成正半圆。然后将弧面部分2上的铆钉孔锪平，使之更加平滑；
E.对蹄铁主体1两端的销轴孔支撑部分3和滚轮轴孔支撑部分4以及弧面部分2进行热处理，先高频加热至微微发红，然后进行水淬，淬火层深要求在2-4mm，硬度达到HRV40-45，最后清洗入库。
通过这样的方案和工艺，改进了蹄铁两端的销轴孔支撑部分3与滚轮轴孔支撑部分4，从原来的整圆结构改良为半圆结构，减少了蹄铁的材料用量，降低了蹄铁的重量；同时对蹄铁进行局部淬火处理，增加了局部的材料强度，从而降低蹄铁弧面部分2的厚度，从10mm降低到5.5mm，并且去除了蹄铁主体1和弧面部分2之间的加强筋，进一步降低了蹄铁的重量。通过这两者的结合，本发明的轻量化蹄铁的重量从原来的9.6KG降低为6.1KG，抗拉强度从450MPa加强到550MPa，屈服强度从310MPa加强到400MPa，耐疲劳极限从500万次加强到千万次以上。
Claims (1)
1.一种轻量化蹄铁的制造工艺，所述轻量化蹄铁包含蹄铁主体（1）、位于蹄铁主体（1）外侧的弧面部分（2）、位于蹄铁主体（1）一端的销轴孔支撑部分（3）和位于蹄铁主体（1）另一端的滚轮轴孔支撑部分（4）；所述蹄铁主体（1）为弧形蹄铁，所述蹄铁两端为U型结构；
所述弧面部分（2）垂直于蹄铁主体（1），且厚度为5.5mm；所述销轴孔支撑部分（3）和滚轮轴孔支撑部分（4）分别位于所述蹄铁（1）的两端的U型结构的顶端，并且所述销轴孔支撑部分（3）与滚轮轴孔支撑部分（4）均为半圆结构；
其特征在于：
所述轻量化蹄铁的制造工艺如下：
选用QT450-10材料铸造蹄铁毛坯，然后将毛坯的两面进行铣削，达到规定厚度；
在蹄铁主体（1）两端的销轴孔支撑部分（3）和滚轮轴孔支撑部分（4）分别钻半圆销轴孔和滚轮轴孔，然后对弧面部分（2）的外径进行粗车，快到指定厚度时，进行精车，达到指定厚度；
在弧面部分（2）上钻铆钉孔，然后铣蹄铁主体（1）两端的U型结构的内外档；
将半圆销轴孔和滚轮轴孔顶端的余料铣平，然后将弧面部分（2）上的铆钉孔锪平；
对蹄铁主体（1）两端的销轴孔支撑部分（3）和滚轮轴孔支撑部分（4）以及弧面部分（2）进行热处理，先高频加热至微微发红，然后进行水淬，淬火层深要求在2-4mm，硬度达到HRV40-45，最后清洗入库。
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