CN104368763A - 环筋制动鼓的铸造工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种环筋制动鼓的铸造工艺，属于铸造工艺技术领域，它包括以下步骤：a、选定分型面，将制动鼓上最下一条水平环筋的下边缘作为分型面；b、制作上模砂型，首先分别制作上模模型和环形的泡沫模型，上模模型与制动鼓除环筋外的外部轮廓相适配，泡沫模型与环筋的外轮廓相适配，将泡沫模型套装于上模模型上，然后使用上砂箱造型，定型后抽出上模模型，将泡沫模型留着上砂箱中，形成上模砂型；c、制作下模砂型，首先制作下模模型，然后使用下砂箱造型，定型后抽去下模模型，形成下模砂型；d、合模浇铸。本发明解决了传统铸造工艺复杂、成本高的技术问题，广泛应用于制动鼓的生产中。
Description
技术领域
本发明涉及铸造工艺技术领域，尤其涉及一种环筋制动鼓的铸造工艺。
背景技术
制动系统是汽车的重要组成系统之一，目前，在载重汽车领域中，应用较为广泛的是采用传统的整体铸造鼓式制动器。现有技术中，典型的鼓式制动器包括制动鼓和制动蹄片组成，制动蹄片能够与制动鼓的内侧面接触。制动鼓在汽车行驶过程中处于转动状态，当需要刹车时，制动蹄片在制动力的作用下紧压于制动鼓上，利用与制动鼓之间的摩擦阻力，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，尤其是在下长坡或陡坡时，由于需要较大的制动力以及连续多次的制动以保证汽车处于可控状态，使得制动鼓内壁温度急剧升高，制动鼓的内外温差加大，导致构成制动鼓材料的高温力学性能急剧下降。由于传统的制动鼓材质为灰铸铁，灰铸铁具有强度低脆性大是灰口铸铁的典型特性，为了减少这些特性所带来的负面影响，制动鼓的壁厚必须做得很厚以保证制动鼓具有较高的结构强度。但是制动鼓的壁厚越大，制动鼓制动时的内外温差越大，温差加大引起的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。因此，传统的整体铸造的制动鼓使用寿命比较短。
为了延长制动鼓的使用寿命，各生产厂家也不断做出改进，其中效果比较理想的是在制动鼓的外表面一体制作环形的加强筋，但是这就给制动鼓的制造工艺带来很多麻烦，例如，中国发明专利CN103192034A公开了一种车用带有防开裂环形加强筋的制动鼓一体成型铸造工艺，包括以下步骤：①使用水平分型铸造工艺，将与加强筋形状相匹配的带有倒钩的环形芯子置于上下水平分型的型箱中，确保环形芯子与型箱的型腔同轴线，造型、下芯、合箱并制造，然后将型箱置于静压铸造流水线、震动压实造型机、震动压实造型流水线或者水平脱箱造型线上进行浇注；②开模，将环形芯子与成型的制动鼓一并取出，最后将环形芯子取下，得到制动鼓成品，通过本铸造工艺虽然能够实现制动鼓的单金属一体铸造成型，但是工艺流程相对复杂，制造成本高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种环筋制动鼓的铸造工艺，以解决传统铸造工艺复杂、成本高的技术问题。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种环筋制动鼓的铸造工艺，包括以下步骤：
a、选定分型面，将制动鼓上最下一条水平环筋的下边缘作为分型面；
b、制作上模砂型，首先分别制作上模模型和环形的泡沫模型，所述上模模型与制动鼓除环筋外的外部轮廓相适配，所述泡沫模型与所述环筋的外轮廓相适配，将所述泡沫模型套装于所述上模模型上，然后使用上砂箱造型，定型后抽出上模模型，将泡沫模型留着所述上砂箱中，形成上模砂型；
c、制作下模砂型，首先制作下模模型，所述下模模型具有与制动鼓的内轮廓相适配的下模模腔，然后使用下砂箱造型，定型后抽去所述下模模型，形成下模砂型；
d、合模浇铸，将所述上模砂型与下模砂型合在一起，形成浇铸空腔，然后浇铸。
作为一种改进，在步骤b中，确保所述泡沫模型与上模模型同轴线且所述泡沫模型的底面与分型面平齐。
作为进一步的改进，在步骤b中，所述泡沫模型的内圈斜面与上模模型的外圆斜面间隙配合。
采用了上述技术方案后，本发明的有益效果是：由于选定了水平的分型面，并且采用了一个便于造型且浇铸时熔融的泡沫模型，简化了铸造工艺，降低了翻砂成本，浇铸后制得的制动鼓坯的质量高、加工量小，大大降低了制动鼓的制造成本。
附图说明
图1是本发明实施例的上模模型和泡沫模型组合示意图；
图2是本发明实施例的合模状态示意图；
图3是本发明实施例中环筋制动鼓的结构示意图；
图中：1、分型面，2、上模模型，3、泡沫模型，4、上模砂型，5、下模砂型，6、浇铸空腔，7、环筋。
具体实施方式
制动鼓经过不断改进，如图3所示，沿制动鼓的轴向，在制动鼓外表面靠近制动鼓下端位置设置有若干条水平布置的环筋7，环筋7的结构形状有三角型、梯形、矩形或其它结构，这些环筋大大提高了制动鼓的强度，发明人就这种制动鼓的制造工艺做了深入研究。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
一种环筋制动鼓的铸造工艺，包括以下步骤：
a、选定分型面，如图1所示，将制动鼓上最下一条水平环筋的下边缘作为分型面1，该分型面1水平选定的好处为加工量小，只需要将水平环筋的下端车一刀即可除去分型痕迹，甚至可以保留该环形的分型痕迹，不需要加工，传统的分型面采用竖直对开，铸造的制动鼓轴向上留存有分型痕迹，需要沿制动鼓的轴向一直加工，加工量大；
b、制作上模砂型4，首先分别制作上模模型2和环形的泡沫模型3，上模模型2与制动鼓除环筋外的外部轮廓相适配，泡沫模型3与环筋的外轮廓相适配，将泡沫模型3套装于上模模型2上，然后使用上砂箱造型，定型后抽出上模模型2，将泡沫模型3留着上砂箱中，形成上模砂型4；
c、制作下模砂型5，首先制作下模模型，下模模型具有与制动鼓的内轮廓相适配的下模模腔，然后使用下砂箱造型，定型后抽去下模模型，形成下模砂型5；
d、合模浇铸，如图2所示，将上模砂型4与下模砂型5合在一起，形成浇铸空腔6，并且设计上连通浇铸空腔6的浇道和冒口，然后浇铸，浇铸时，熔融的铁水从浇道进入浇铸空腔6，泡沫模型3遇热变为轻质灰烬，悬浮于铁水之上，从冒口排出。
在步骤b中，确保泡沫模型3与上模模型2同轴线且泡沫模型3的底面与分型面1平齐，泡沫模型3的底面也就是浇铸后得到的制动鼓的最下一条水平环筋的下边缘，在上模模型2的外圈和泡沫模型3的内圈均设有拔模斜度，该拔模斜度刚好起到导向和定位的作用。
在步骤b中，泡沫模型3的内圈斜面与上模模型2的外圆斜面间隙配合，间隙为0.15-0.4mm，为了保证顺利脱模，最佳的间隙为0.3mm。
本发明的主要构思就是选定了水平的分型面1，并且采用了一个便于造型且浇铸时熔融的泡沫模型3，简化了铸造工艺，降低了翻砂成本，该泡沫模型3熔融后产生的渣滓由冒口排出，不影响浇铸质量，制得的制动鼓坯的质量高、加工量小，大大降低了制动鼓的制造成本。
本发明不局限于上述具体的实施方式，本领域的普通技术人员从上述构思出发，不经过创造性的劳动，所作出的种种变换，均落在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.环筋制动鼓的铸造工艺，其特征在于，包括以下步骤：
a、选定分型面，将制动鼓上最下一条水平环筋的下边缘作为分型面；
b、制作上模砂型，首先分别制作上模模型和环形的泡沫模型，所述上模模型与制动鼓除环筋外的外部轮廓相适配，所述泡沫模型与所述环筋的外轮廓相适配，将所述泡沫模型套装于所述上模模型上，然后使用上砂箱造型，定型后抽出上模模型，将泡沫模型留着所述上砂箱中，形成上模砂型；
c、制作下模砂型，首先制作下模模型，所述下模模型具有与制动鼓的内轮廓相适配的下模模腔，然后使用下砂箱造型，定型后抽去所述下模模型，形成下模砂型；
d、合模浇铸，将所述上模砂型与下模砂型合在一起，形成浇铸空腔，然后浇铸。
2.如权利要求1所述的环筋制动鼓的铸造工艺，其特征在于，在步骤b中，确保所述泡沫模型与上模模型同轴线且所述泡沫模型的底面与分型面平齐。
3.如权利要求2所述的环筋制动鼓的铸造工艺，其特征在于，在步骤b中，所述泡沫模型的内圈斜面与上模模型的外圆斜面间隙配合。
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