CN107191517B - 一种带耐磨块的制动鼓及其铸造工艺 - Google Patents

一种带耐磨块的制动鼓及其铸造工艺 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种带耐磨块的制动鼓及其铸造工艺，带耐磨块的制动鼓，包括制动鼓本体，所述制动鼓本体上设置有制动面，所述制动鼓本体内靠近制动面位置固定镶嵌有若干均匀分布的耐磨块。该带耐磨块的制动鼓及其铸造工艺将耐磨块和制动鼓一体铸造，保证制动鼓的强度和刚度的情况下，有效增大制动鼓的耐磨性，从而使得安全性高和使用寿命长。

Description

一种带耐磨块的制动鼓及其铸造工艺
技术领域
本发明涉及一种制动鼓，特别是涉及一种带耐磨块的制动鼓及其铸造工艺。
背景技术
制动鼓是汽车行驶系中制动系的主要部件之一，是制动器的摩擦对偶件，除应具有作为构件所需的强度和刚度外，还应有尽可能高而稳定的摩擦系数，以及适当的耐磨性、耐热性、散热性和热容量等。随着汽车技术的发展, 汽车不断向高速、重载等方向发展,汽车行驶速度加快，车辆的承载能力加大，与此同时行车环境越来越复杂，制动和紧急制动变得越来越频繁。使现制动鼓在使用中逐渐暴露出其使用寿命短及安全性问题；影响制动鼓使用寿命主要表现为：制动鼓材质硬度偏低，耐磨性不好，导致制动鼓制动面因磨损厉害而很快失效；如果采用将制动鼓整体硬度提高，制动时打滑、有异响或尖叫，制动后在制动带出现斑点、凹凸不平、有的甚至出现脆断。
公告号为CN2644251的中国专利公开了一种汽车制动鼓，该汽车制动鼓在制动鼓鼓体的内壁面，镶上四块或四块以上相互间存在间隙的，呈瓦装的耐磨块，并用紧固件将它们与制动鼓鼓体连接成一体，其优点是能加大制动鼓的耐磨性且更换方便；其缺点是，耐磨块和制动鼓之间通过紧固件连接，安装麻烦，且紧固件使用后易松动，严重影响使用效果，其整体的安全性和使用寿命不够高。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种带耐磨块的制动鼓及其铸造工艺，该带耐磨块的制动鼓及其铸造工艺将耐磨块和制动鼓一体铸造，保证制动鼓的强度和刚度的情况下，有效增大制动鼓的耐磨性，从而使得安全性高和使用寿命长。
本发明的技术方案如下：
一种带耐磨块的制动鼓，包括制动鼓本体，所述制动鼓本体上设置有制动面，所述制动鼓本体内靠近制动面位置固定镶嵌有若干均匀分布的耐磨块。
其中，所述耐磨块为锥体或是锥台，耐磨块朝向制动面的口径较小。
其中，所述的耐磨块材料采用合金钢或45号钢。
一种带耐磨块的制动鼓的铸造工艺，其特征在于：包括如下步骤：
S1：模具设计；选制动鼓加强圈位置作为分型面，分型面以上外型部分作为上模，上模底部设有上模定位孔；分型面以下外型及制动鼓内腔部分设计为下模，下模底部外周设有下模定位孔止口；
S2：模具及浇道安装；将上模的上模定位孔固定在上模型板的定位盘上，上模上安装冒口座，上模型板中间位置布置直浇道及横浇道，制动鼓加强圈处至横浇道布置有内浇道，将下模的下模定位孔止口固定在下模型板的定位止口上，下模上安装排气道，下模型板中间位置布置一段搭结横浇道及缓冲位；缓冲位设置于直浇道下端，直浇道和横浇道通过搭结横浇道连通；
S3：造型；将上述步骤S2安装好模具的上模型板和下模型板分别放在振实台上，插入抽气管分别对上模和下模内进行抽气；
S4：覆膜；将加热后的铸膜通过抽气覆在上模型板与上模配合形成的外表面上，以及下模型板和下模配合形成的外表面上；
S5：喷涂料；在铸膜表面喷上铸造涂料并烘干；
S6：加砂振实；在涂料烘干后的上模型板和下模型板上分别放上砂箱，在砂箱内加满砂并通过振实台振实，在砂箱上表面再盖上一层背膜，插入抽气管对砂箱进行抽真空，使得砂箱内部形成负压，负压需一直保持至浇砂完；
S7：起模；通过起模机将砂箱与上模分离得到上模型壳，将另一砂箱与下模分离得到下模型壳；
S8：耐磨块安装；在耐磨块上焊接铁钉，将有铁钉的耐磨块插入下模型壳浇注处的外表面；
S9：合箱；将上模型壳及下模型壳合在一起，得到制动鼓型腔；直浇道上放置浇口杯；
S10：浇注；将熔炼好的铁水通过浇口杯注入到制动鼓型腔中；
S11：开箱；浇注完至少40分钟后开箱,开箱取出铸件进行空冷；铸件冷却后进行割冒口，清砂，打磨，抛丸处理，得到制动鼓毛坯。
其中，上述步骤S5中，涂料喷涂均匀，涂料层厚度控制在0.5~0.8mm。
其中，上述步骤S6中，振实时间为25-45秒。
其中，上述步骤S6中，砂箱负压控制在0.03MPa以上。
其中，上述步骤S10中，浇注温度控制在1400℃-1420℃，采用"慢-快-慢"的原则来控制浇注速度，浇注过程中不得出现断流，浇注时间控制在35-40秒之间；浇注完成后须保持负压至少20分钟。
其中，上述步骤S2中，每个制动鼓采用2个内浇道；每个上模型板和下模型板上分别安装4套或6套制动鼓模具。
本发明具有如下有益效果：
1、本发明将耐磨块和制动鼓一体铸造，保证制动鼓的强度和刚度的情况下，有效增大制动鼓的耐磨性，从而使得安全性高和使用寿命长。
2、本发明的带耐磨块的制动鼓的铸造工艺通过多道工序的设置，使得铸造效果更好，将耐磨块镶嵌于制动鼓内，无需另外加设耐磨层，使得该带耐磨块的制动鼓不易磨损，使用寿命长。
3、本发明的带耐磨块的制动鼓的铸造工艺的每一道工序都有时间调控，使得铸造效果更好。
4、本发明的带耐磨块的制动鼓的铸造工艺的浇道设计合理，使得浇注更方便，浇注成型效果更好。
5、本发明的带耐磨块的制动鼓的铸造工艺设置有覆膜和喷涂料的工序，方便上、下模壳型的起模。
6、本发明的带耐磨块的制动鼓的铸造工艺的上、下模具设计合理，方便铸造，也方便在工序中加入耐磨块的安装。
7、本发明的带耐磨块的制动鼓的铸造工艺，通过振实台和起模机来实现振实和起模，效率更高，效果更好。
附图说明
图1为本发明的耐磨块的制动鼓侧剖结构示意图；
图2为本发明的耐磨块的制动鼓的正面结构示意图；
图3为本发明的上模的结构示意图；
图4为本发明的下模的结构示意图；
图5为本发明的上模安装在振实台的结构示意图；
图6为本发明的下模安装在振实台的结构示意图；
图7为本发明的上模安装在振实台且装有砂箱的结构示意图；
图8为本发明的下模安装在振实台且装有砂箱的结构示意图；
图9为本发明的上模壳型结构示意图；
图10为本发明的下模壳型结构示意图；
图11为本发明的下模壳型安装耐磨块的结构示意图；
图12为本发明的上模壳型和下模壳型合箱的结构示意图；
图13为本发明的浇道结构示意图。
图中附图标记表示为：
100-制动鼓本体、101-制动面、102-耐磨块、200-制动鼓加强圈、1-上模、11-上模定位孔、12-紧固冒口座孔、13-紧固上模孔、2-下模、21-排气通道固定孔、22-紧固下模孔、23-下模定位孔止口、3-上模型板、31-直浇道、32-横浇道、33-内浇道、4-下模型板、40-冒口座、41-搭结横浇道、42-缓冲位、45-定位止口、46-排气道、5-振实台、6-砂箱、7-起模机、8-上模型壳、81-制动鼓型腔、9-下模型壳、91-浇口杯。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例来对本发明进行详细的说明。
参见图1和图2，一种带耐磨块的制动鼓，包括制动鼓本体100，所述制动鼓本体100上设置有制动面101，所述制动鼓本体100内靠近制动面101位置固定镶嵌有若干均匀分布的耐磨块102。
参见图1和图2，所述耐磨块102为锥体或是锥台，耐磨块102朝向制动面101的口径较小。
参见图1和图2，所述的耐磨块102材料采用合金钢或45号钢。
一种带耐磨块的制动鼓的铸造工艺,步骤如下：
S1：模具设计；选制动鼓加强圈200位置作为分型面，分型面以上外型部分作为上模1，上模1各部位设有气塞孔，上模1顶部设有两个紧固冒口座孔12及紧固上模孔13，上模1底部设有上模定位孔11；分型面以下及制动鼓内腔部分设计为下模2，下模2各部位设有气塞孔，下模2顶部设有两个排气通道固定孔21及紧固下模孔22，下模2底部外周设有下模定位孔止口23；
S2：模具及浇道安装；将上模1的上模定位孔11固定在上模型板3的定位盘上，上模1上安装冒口座40，上模型板3中间位置布置直浇道31及横浇道32，制动鼓加强圈200处至横浇道32布置有内浇道33，每个制动鼓采用2个内浇道33；将下模2的下模定位孔止口23固定在下模型板4的定位止口45上，下模2上安装排气道46，下模型板4中间位置布置一段搭结横浇道41及缓冲位42；缓冲位42设置于直浇道31下端，直浇道31和横浇道32通过搭结横浇道41连通；每个上模型板3和下模型板4上分别安装4套或6套制动鼓模具；
S3：造型；将上述步骤S2安装好模具的上模型板3和下模型板4分别放在振实台5上，插入抽气管分别对上模1和下模2内进行抽气，以使得上模1和下模2与上模型板3和下模型板4贴合更紧密；
S4：覆膜；将加热后的铸膜通过抽气覆在上模型板3与上模1配合形成的外表面上，以及下模型板4和下模2配合形成的外表面上；覆膜时应协调进行，使铸膜贴合模具和型板，不允许铸膜在模型面出现皱纹、吸不到位等现象；
S5：喷涂料；在铸膜表面喷上铸造涂料并烘干，涂料喷涂应均匀，涂料层厚度控制在0.5~0.8mm内，涂料不得漏涂、堆积，对堆积在分型面上和模样边缘的涂料必须清除；
S6：加砂振实；在涂料烘干后的上模型板3和下模型板4上分别放上砂箱6，在砂箱6内加满砂并通过振实台5振实，振实时间控制在25-45秒内，以确保型腔的紧实，振实后上下箱砂面必须刮平整，在砂箱6上表面在盖上一层背膜，插入抽气管对砂箱6进行抽真空，使得砂箱6内部形成负压，砂箱负压控制在0.03MPa以上，负压需一直保持至浇砂完；
S7：起模；通过起模机7将砂箱6与上模1分离得到上模型壳8，将另一砂箱6与下模2分离得到下模型壳9；
S8：耐磨块安装；在耐磨块102上焊接铁钉，将有铁钉的耐磨块102插入下模型壳9浇注处的外表面；
S9：合箱；将上模型壳8及下模型壳9通过合箱销定位合在一起，得到制动鼓型腔81；直浇道31上放置浇口杯91；
S10：浇注；将熔炼好的铁水通过浇口杯91注入到制动鼓型腔81中，浇注温度控制在1400℃-1420℃，采用"慢-快-慢"的原则来控制浇注速度，浇注过程中不得出现断流，浇注时间控制在35-40秒之间；浇注完成后须保持负压，20分钟以后方可解除负压；
S11：开箱；浇注完至少40分钟后开箱,开箱取出铸件进行空冷；铸件冷却后进行割冒口，清砂，打磨，抛丸处理，得到制动鼓毛坯。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种带耐磨块的制动鼓，其特征在于：包括制动鼓本体(100)，所述制动鼓本体(100)上设置有制动面(101)，所述制动鼓本体(100)内靠近制动面(101)位置固定镶嵌有若干均匀分布的耐磨块(102)；所述耐磨块(102)为锥体或是锥台，耐磨块(102)朝向制动面(101)的口径较小；所述的耐磨块(102)材料采用合金钢或45号钢；其中，所述耐磨块和制动鼓一体铸造成型，耐磨块设置在制动鼓本体内。
2.一种带耐磨块的制动鼓的铸造工艺，其特征在于：带耐磨块的制动鼓包括制动鼓本体(100)，所述制动鼓本体(100)上设置有制动面(101)，所述制动鼓本体(100)内靠近制动面(101)位置固定镶嵌有若干均匀分布的耐磨块(102)；所述耐磨块(102)为锥体或是锥台，耐磨块(102)朝向制动面(101)的口径较小；所述的耐磨块(102)材料采用合金钢或45号钢；
包括如下步骤：
S1：模具设计；选制动鼓加强圈(200)位置作为分型面，分型面以上外型部分作为上模(1)，上模(1)底部设有上模定位孔(11)；分型面以下外型及制动鼓内腔部分设计为下模(2)，下模(2)底部外周设有下模定位孔止口(23)；
S2：模具及浇道安装；将上模(1)的上模定位孔(11)固定在上模型板(3)的定位盘上，上模(1)上安装冒口座(40)，上模型板(3)中间位置布置直浇道(31)及横浇道(32)，制动鼓加强圈处至横浇道(32)布置有内浇道(33)，将下模(2)的下模定位孔止口(23)固定在下模型板(4)的定位止口(45)上，下模(2)上安装排气道(46)，下模型板(4)中间位置布置一段搭结横浇道(41)及缓冲位(42)；缓冲位(42)设置于直浇道(31)下端，直浇道(31)和横浇道(32)通过搭结横浇道(41)连通；
S3：造型；将上述步骤S2安装好模具的上模型板(3)和下模型板(4)分别放在振实台(5)上，插入抽气管分别对上模(1)和下模(2)内进行抽气；
S4：覆膜；将加热后的铸膜通过抽气覆在上模型板(3)与上模(1)配合形成的外表面上，以及下模型板(4)和下模(2)配合形成的外表面上；
S5：喷涂料；在铸膜表面喷上铸造涂料并烘干；
S6：加砂振实；在涂料烘干后的上模型板(3)和下模型板(4)上分别放上砂箱(6)，在砂箱(6)内加满砂并通过振实台(5)振实，在砂箱(6)上表面再盖上一层背膜，插入抽气管对砂箱(6)进行抽真空，使得砂箱(6)内部形成负压，负压需一直保持至浇砂完；
S7：起模；通过起模机(7)将砂箱(6)与上模(1)分离得到上模型壳(8)，将另一砂箱(6)与下模(2)分离得到下模型壳(9)；
S8：耐磨块安装；在耐磨块(102)上焊接铁钉，将有铁钉的耐磨块(102)插入下模型壳(9)浇注处的外表面；
S9：合箱；将上模型壳(8)及下模型壳(9)合在一起，得到制动鼓型腔(81)；直浇道(31)上放置浇口杯(91)；
S10：浇注；将熔炼好的铁水通过浇口杯(91)注入到制动鼓型腔(81)中；
S11：开箱；浇注完至少40分钟后开箱,开箱取出铸件进行空冷；铸件冷却后进行割冒口，清砂，打磨，抛丸处理，得到制动鼓毛坯。
3.根据权利要求2所述的带耐磨块的制动鼓的铸造工艺，其特征在于：上述步骤S5中，涂料喷涂均匀，涂料层厚度控制在0.5～0.8mm。
4.根据权利要求3所述的带耐磨块的制动鼓的铸造工艺，其特征在于：上述步骤S6中，振实时间为25-45秒。
5.根据权利要求4所述的带耐磨块的制动鼓的铸造工艺，其特征在于：上述步骤S6中，砂箱(6)负压控制在0.03MPa以上。
6.根据权利要求5所述的带耐磨块的制动鼓的铸造工艺，其特征在于：上述步骤S10中，浇注温度控制在1400℃-1420℃，采用"慢-快-慢"的原则来控制浇注速度，浇注过程中不得出现断流，浇注时间控制在35-40秒之间；浇注完成后须保持负压至少20分钟。
7.根据权利要求6所述的带耐磨块的制动鼓的铸造工艺，其特征在于：上述步骤S2中，每个制动鼓采用2个内浇道(33)；每个上模型板(3)和下模型板(4)上分别安装4套或6套制动鼓模具。
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