CN105750504A - 双片制动盘一箱多件铸型及铸造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双片制动盘一箱多件铸型及铸造方法，该铸型包括顶部砂芯和底部砂芯，底部砂芯上方叠置有中间砂芯，中间砂芯上方叠置有至少一组中部组合砂芯，其中的中部组合砂芯由第二中部砂芯和第一中部砂芯自下而上组合叠置；每组中部组合砂芯的第一中部砂芯和第二中部砂芯之间、以及中间砂芯和底部砂芯之间均形成有双片制动盘型腔；顶部砂芯、每组中部组合砂芯、以及中间砂芯的中心均纵向设有依次连通的直浇道，底部砂芯的中心纵向设有不贯穿的直浇道窝，各个直浇道上下依次连通至直浇道窝。本发明可一型叠箱浇铸多件双片制动盘，该铸型结构简单紧凑，通过该铸造方法可减小砂铁比，提高工艺出品率，稳定质量的同时降低生产成本。

Description

双片制动盘一箱多件铸型及铸造方法

技术领域

本发明属于铸造技术领域，具体涉及一种双片制动盘一箱多件铸型及铸造方法。

背景技术

制动盘即刹车盘，是用合金钢制造并固定在车轮上，随车轮转动的汽车制动零部件，车辆行驶过程中踩刹车时，制动卡钳夹住制动盘起到减速或者停车的作用。目前，各类汽车广泛采用的制动盘根据旋转元件的不同可分为鼓式和盘式两大类。它们之间的区别在于：鼓式制动盘摩擦副中的旋转元件为制动鼓，以其圆柱面为工作表面，因其成本较低、绝对制动力高，被较多地运用在小型轿车的后轮、需要制动力大的卡车和巴士上，但其磨耗率较高，不适用于高速小型车辆；盘式制动盘摩擦副中的旋转元件为圆盘状的制动盘，以其端面为工作表面，其具有较佳的反应性及稳定性，散热性能好，构造简单，且维修、更换简便，广泛应用于高速小型车辆。

双片制动盘作为盘式制动盘的一种，在圆周上有许多通向圆心的风道，汽车在行使中通过风道实现空气对流，从而达到散热的目的。双片制动盘尺寸精度要求较高，动平衡要求高，刹车面的硬度要求严格，同一平面的硬度差异小于10HB，不允许有任何的铸造缺陷。

目前铸造双片制动盘的传统工艺是采用粘土砂造型生产线，根据生产线的规格布局一型两件、一型三件、或者一型更多件，通常采用覆膜砂砂芯或者冷芯砂芯做两片盘间的泥芯，用粘土砂做外型，这种工艺由于生产线的关系生产效率高，质量稳定，但是这种工艺也存在砂铁比高和工艺出品率低的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述缺点，提供一种可实现一型多件，叠箱浇铸的双片制动盘铸型及铸造方法，该铸型结构简单紧凑，通过该铸造方法可减小砂铁比，提高工艺出品率，稳定应用该铸型及铸造方法铸造得到的双片制动盘的质量，同时降低生产成本。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：双片制动盘一箱多件铸型，包括自下而上叠置的底部砂芯和顶部砂芯，底部砂芯上方叠置有中间砂芯，中间砂芯上方叠置有至少一组中部组合砂芯，其中的中部组合砂芯由第二中部砂芯和第一中部砂芯自下而上组合叠置；每组中部组合砂芯的第一中部砂芯和第二中部砂芯之间、以及中间砂芯和底部砂芯之间均形成有双片制动盘型腔；顶部砂芯、每组中部组合砂芯、以及中间砂芯的中心均纵向设有依次连通的直浇道，底部砂芯的中心设有不贯穿的直浇道窝，各个直浇道上下依次连通至直浇道窝。

在本发明中，进一步的，每个双片制动盘型腔和直浇道之间均通过三个内浇道相连通，且三个内浇道周向均匀且向中心倾斜分布在每个双片制动盘型腔和直浇道之间；顶部砂芯上设有多个均匀分布的排气孔，排气孔连通位于顶部砂芯下方的双片制动盘型腔；顶部砂芯上方的中心位置设有浇口杯，浇口杯和顶部砂芯的结合处设置有过滤网。

在本发明中，优选的，中部组合砂芯为五组。

为了达到本发明的目的，本发明的双片制动盘一箱多件铸造方法按照以下步骤实施：

a、用射芯机分别制作底部砂芯和中间砂芯，底部砂芯中心纵向设置不贯穿的直浇道窝，中间砂芯中心设置纵向贯穿的直浇道；底部砂芯的上端面和中间砂芯的下端面相配合形成双片制动盘型腔；底部砂芯的上端面外边缘一圈设置断面呈阶梯型的第一定位凸台，中间砂芯的外边缘与底部砂芯的第一定位凸台相互紧密配合；中间砂芯上端面中心横截面呈凹形，中间砂芯上端面的直浇道外缘一圈设置断面呈阶梯型的第二定位凸台；

b、用射芯机分别制作第一中部砂芯和第二中部砂芯，第一中部砂芯和第二中部砂芯中心均设置纵向贯穿的直浇道；第一中部砂芯下端面和第二中部砂芯的上端面相配合形成双片制动盘型腔；第二中部砂芯的上端面外边缘一圈设置断面呈阶梯型的第一定位凸台，第一中部砂芯的外边缘与第二中部砂芯的第一定位凸台相互紧密配合；第一中部砂芯上端面中心横截面呈凹形，第一中部砂芯的直浇道外缘一圈设置断面呈阶梯型的第二定位凸台；第二中部砂芯下端面中心横截面呈凸形，第二中部砂芯下端面与第二定位凸台相互紧密配合；

c、用射芯机制作顶部砂芯，该顶部砂芯中心纵向设置贯穿的直浇道，顶部砂芯上设置多个均匀分布的排气孔，顶部砂芯的下端面中心横截面呈凸形，顶部砂芯的下端面与第一中部砂芯的第二定位凸台相配合；

d、将底部砂芯放置在锁箱的底盘上，自下而上依次叠置中间砂芯、至少一组由第二中部砂芯和第一中部砂芯自下而上组合叠置的中部组合砂芯、顶部砂芯，在顶部砂芯上覆盖圆形铸铁平板，锁箱上方通过调节螺栓锁紧圆形铸铁平板，以压紧铸型；

e、在顶部砂芯中心直浇道上方设置过滤网和浇口杯。

在本发明中，优选的，步骤d中叠置的中部组合砂芯为五组，此时，通过本发明的铸造方法可得到六件双片制动盘铸件。

在本发明中，优选的，金属液体经浇口杯进行浇注，金属液体自下而上充满整个铸型，浇铸过程中产生的气体从顶部砂芯的排气孔逸出，铸型中的金属液体在凝固冷却过程中将铸型加热后烧结自然溃散。

本发明的有益效果是：本发明的铸型结构简单紧凑，不受传统生产线的规格布局所限制，本发明的铸型可按实际需求叠置中部组合砂芯的数量，实现一型多件的浇铸目的；通过本发明的铸造方法进行浇铸时，金属液体在铸型中冷却凝固的同时，将铸型的各个砂芯由里向外加热烧结，使铸型中的各个砂芯逐渐溃散，处于红热状态的铸件直接暴漏在空气，使双片制动盘铸件加快冷却速度，提高双片制动盘铸件表面硬度，在减小砂铁比的同时，减少清砂的工作量，提高双片制动盘铸件的成品率，此外，溃散后的旧砂容易再回收利用；浇铸过程中产生的气体从顶部砂芯的排气孔中逸出，提高了充型速度，减少双片制动盘铸件产生气孔的倾向，保证了双片制动盘铸件质量的稳定性，降低了生产成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明中的技术方案，下面对实施例描述中所使用的附图及附图标记做简单介绍。

图1为本发明实施例1的结构示意图；

图2为本发明实施例2的结构示意图；

图3为本发明实施例3的结构示意图。

附图标记说明：1-底部砂芯、2-中部组合砂芯、21-中间砂芯、22-第一中部砂芯、23-第二中部砂芯、3-顶部砂芯、4-双片制动盘型腔、5-直浇道、51-直浇道窝、6-内浇道、7-排气孔、8-浇口杯、9-过滤网、10-锁箱、101-底盘、11-圆形铸铁平板、12-螺栓、131-第一定位凸台、132-第二定位凸台。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

参见图1为可叠箱浇注六件双片制动盘的铸型结构示意图。

该实施例1的双片制动盘一箱六件铸型，包括顶部砂芯3和底部砂芯1，底部砂芯1上方叠置有中间砂芯21，中间砂芯21上方叠置有五组中部组合砂芯2；其中每组的中部组合砂芯2由第二中部砂芯23和第一中部砂芯22自下而上组合叠置；每组中部组合砂芯2的第一中部砂芯22和第二中部砂芯23之间、以及中间砂芯21和底部砂芯1之间均形成有双片制动盘型腔4，即该实施例1可形成六个双片制动盘型腔；顶部砂芯3、五组中部组合砂芯2、以及中间砂芯21的中心均纵向设有依次连通的直浇道5，底部砂芯1的中心纵向设有不贯穿的直浇道窝51，各个直浇道5上下依次连通至直浇道窝51。

参见图2为可浇注两件双片制动盘的铸型结构示意图。该实施例2的整体结构与实施例1的结构相同，区别仅在于本实施例2中，中间砂芯21上方叠置的中部组合砂芯2为一组。

参见图3为可浇注四件双片制动盘的铸型结构示意图。该实施例3的整体结构与实施例1的结构相同，区别仅在于本实施例3中，中间砂芯21上方叠置的中部组合砂芯2为三组。

在本发明的上述实施例1至3中，每个双片制动盘型腔4和直浇道5之间均通过三个周向均匀分布且向中心倾斜的内浇道6相连通。顶部砂芯3上设有多个均匀分布的排气孔7，排气孔7连通位于顶部砂芯3下方的双片制动盘型腔4。顶部砂芯3上方的中心位置设有浇口杯8，浇口杯8和顶部砂芯3的结合处设置有过滤网9。

在本发明的上述实施例1至3中：底部砂芯1的上端面外边缘一圈设有断面呈阶梯型的第一定位凸台131，中间砂芯21的外边缘与底部砂芯1的第一定位凸台131相互紧密配合；中间砂芯21上端面中心横截面呈凹形，中间砂芯21上端面的直浇道5外缘一圈设有断面呈阶梯型的第二定位凸台132。

叠置在中间砂芯21上方的每组中部组合砂芯2中：第二中部砂芯23的上端面外边缘一圈设有断面呈阶梯型的第一定位凸台131，第一中部砂芯22的外边缘与第二中部砂芯23的第一定位凸台131相互紧密配合；第一中部砂芯22上端面中心横截面呈凹形，第一中部砂芯22的直浇道5外缘一圈设有断面呈阶梯型的第二定位凸台132。

在本发明的上述实施例1至3中，每组中部组合砂芯2的第二中部砂芯23下端面中心横截面呈凸形，每组中部组合砂芯2的第二中部砂芯23下端面与位于该组下方的中部组合砂芯2中第一中部砂芯22的第二定位凸台132相互紧密配合；位于中间砂芯21上方的该组中部组合砂芯2中的第二中部砂芯23下端面与中间砂芯21的第二定位凸台132相互紧密配合。

根据上述铸型，本发明的双片制动盘一箱多件铸造方法，按如下步骤：

a、用射芯机分别制作底部砂芯1和中间砂芯21，所述底部砂芯1中心纵向设有不贯穿的直浇道窝51，中间砂芯21中心设有纵向贯穿的直浇道5；底部砂芯1的上端面和中间砂芯21的下端面相配合形成双片制动盘型腔4；所述底部砂芯1的上端面外边缘一圈设有断面呈阶梯型的第一定位凸台131，中间砂芯21的外边缘与底部砂芯1的第一定位凸台131相互紧密配合；所述中间砂芯21上端面中心横截面呈凹形，中间砂芯21上端面的直浇道5外缘一圈设有断面呈阶梯型的第二定位凸台132；

b、用射芯机分别制作第一中部砂芯22和第二中部砂芯23，第一中部砂芯22和第二中部砂芯23中心均设有纵向贯穿的直浇道5；第一中部砂芯22下端面和第二中部砂芯23的上端面相配合形成双片制动盘型腔4；所述第二中部砂芯23的上端面外边缘一圈设有断面呈阶梯型的第一定位凸台131，第一中部砂芯22的外边缘与第二中部砂芯23的第一定位凸台131相互紧密配合；所述第一中部砂芯22上端面中心横截面呈凹形，第一中部砂芯22的直浇道5外缘一圈设有断面呈阶梯型的第二定位凸台132；所述第二中部砂芯23下端面中心横截面呈凸形，第二中部砂芯23下端面与第二定位凸台132相互紧密配合；

c、用射芯机制作顶部砂芯3，所述顶部砂芯3中心纵向设有贯穿的直浇道5，顶部砂芯3上设有多个均匀分布的排气孔7，顶部砂芯3的下端面中心横截面呈凸形，顶部砂芯3的下端面与第一中部砂芯22的第二定位凸台132相配合；

d、将底部砂芯1放置在锁箱10的底盘101上，自下而上依次叠置中间砂芯21、至少一组由第二中部砂芯23和第一中部砂芯22自下而上组合叠置的中部组合砂芯2、顶部砂芯3，在顶部砂芯3上覆盖圆形铸铁平板11，锁箱10上方通过调节螺栓12锁紧圆形铸铁平板11，以压紧铸型；

e、在顶部砂芯3中心直浇道5上方设置过滤网9和浇口杯8。

浇铸时，金属液体从浇口杯8经过滤网9过滤杂质后进入直浇道5，连通的直浇道5将金属液体引到最底层，金属液体首先充满直浇道窝51，再通过内浇道6流到与直浇道5相连通的双片制动盘型腔4中，待该层双片制动盘型腔4充满后，再经上一层的直浇道5和内浇道6填充上一层双片制动盘型腔4，依次进行填充，从而自下而上充满整个铸型的每个双片制动盘型腔，浇铸过程中产生的气体从顶部砂芯3的排气孔7逸出，铸型中的金属液体在凝固冷却过程中将铸型加热后烧结自然溃散。

总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.双片制动盘一箱多件铸型，包括自下而上叠置的底部砂芯（1）和顶部砂芯（3），其特征在于：所述底部砂芯（1）上方叠置有中间砂芯（21），中间砂芯（21）上方叠置有至少一组由第二中部砂芯（23）和第一中部砂芯（22）自下而上组合叠置的中部组合砂芯（2）；所述每组中部组合砂芯的第一中部砂芯（22）和第二中部砂芯（23）之间、以及中间砂芯（21）和底部砂芯（1）之间均形成有双片制动盘型腔（4）；所述顶部砂芯（3）、每组中部组合砂芯（2）、以及中间砂芯（21）的中心均纵向设有依次连通的直浇道（5），底部砂芯（1）的中心纵向设有不贯穿的直浇道窝（51），各个直浇道上下依次连通至直浇道窝（51）。

2.根据权利要求1所述的双片制动盘一箱多件铸型，其特征在于：所述每个双片制动盘型腔（4）和直浇道（5）之间均通过三个内浇道（6）相连通，且三个内浇道（6）周向均匀且向中心倾斜分布在每个双片制动盘型腔（4）和直浇道（5）之间；所述顶部砂芯（3）上设有多个均匀分布的排气孔（7），所述排气孔（7）连通位于顶部砂芯（3）下方的双片制动盘型腔（4）；所述顶部砂芯（3）上方的中心位置设有浇口杯（8），浇口杯（8）和顶部砂芯（3）的结合处设置有过滤网（9）。

3.根据权利要求1或2所述的双片制动盘一箱多件铸型，其特征在于：所述中部组合砂芯（2）为五组。

4.双片制动盘一箱多件铸造方法，其特征在于：所述方法按如下步骤：

a、用射芯机分别制作底部砂芯（1）和中间砂芯（21），所述底部砂芯（1）中心设有不贯穿的直浇道窝（51），中间砂芯（21）中心设有纵向贯穿的直浇道（5）；底部砂芯（1）的上端面和中间砂芯（21）的下端面相配合形成双片制动盘型腔（4）；所述底部砂芯（1）的上端面外边缘一圈设有断面呈阶梯型的第一定位凸台（131），中间砂芯（21）的外边缘与底部砂芯（1）的第一定位凸台（131）相互紧密配合；所述中间砂芯（21）上端面中心横截面呈凹形，中间砂芯（21）上端面的直浇道（5）外缘一圈设有断面呈阶梯型的第二定位凸台（132）；

b、用射芯机分别制作第一中部砂芯（22）和第二中部砂芯（23），第一中部砂芯（22）和第二中部砂芯（23）中心均设有纵向贯穿的直浇道（5）；第一中部砂芯（22）下端面和第二中部砂芯（23）的上端面相配合形成双片制动盘型腔（4）；所述第二中部砂芯（23）的上端面外边缘一圈设有断面呈阶梯型的第一定位凸台（131），第一中部砂芯（22）的外边缘与第二中部砂芯（23）的第一定位凸台（131）相互紧密配合；所述第一中部砂芯（22）上端面中心横截面呈凹形，第一中部砂芯（22）的直浇道（5）外缘一圈设有断面呈阶梯型的第二定位凸台（132）；所述第二中部砂芯（23）下端面中心横截面呈凸形，第二中部砂芯（23）下端面与第二定位凸台（132）相互紧密配合；

c、用射芯机制作顶部砂芯（3），所述顶部砂芯（3）中心纵向设有贯穿的直浇道（5），顶部砂芯（3）上设有多个均匀分布的排气孔（7），顶部砂芯（3）的下端面中心横截面呈凸形，顶部砂芯（3）的下端面与第一中部砂芯（22）的第二定位凸台（132）相配合；

d、将底部砂芯（1）放置在锁箱10的底盘101上，自下而上依次叠置中间砂芯（21）、至少一组由第二中部砂芯（23）和第一中部砂芯（22）自下而上组合叠置的中部组合砂芯（2）、顶部砂芯（3），在顶部砂芯（3）上覆盖圆形铸铁平板（11），锁箱（10）上方通过调节螺栓（12）锁紧圆形铸铁平板（11），以压紧铸型；

e、在顶部砂芯（3）中心直浇道5上方设置过滤网（9）和浇口杯（8）。

5.根据权利要求4所述的双片制动盘一箱多件铸造方法，其特征在于：所述步骤d中叠置的中部组合砂芯（2）为五组。

6.根据权利要求4或5所述的双片制动盘一箱多件铸造方法，其特征在于：从浇口杯（8）进行浇注，金属液自下而上充满整个铸型，浇铸过程中产生的气体从顶部砂芯（3）的排气孔（7）逸出，铸型中的金属液在凝固冷却过程中将铸型加热后烧结自然溃散。