CN108895097A - 一种组合型刹车盘及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种组合型刹车盘及其制造方法,属于自行车刹车技术领域。它解决了现有的不锈钢刹车盘散热性能不好等问题。本发明包括摩擦部及安装部,摩擦部内周与安装部外周形成一环状槽,该环状槽内设有至少两个连接部,连接部的两端分别连接摩擦部的内周和安装部的外周,各连接部沿安装部周向间隔设置,多个连接部将环状槽分成多个镶嵌孔,镶嵌孔内设有散热片,散热片的材质为铝合金。本发明的优点在于刚性好、散热快。
Description
技术领域
本发明属于自行车刹车技术领域,涉及碟刹的刹车盘,具体涉及一种组合型刹车盘及其制造方法。
背景技术
传统的刹车盘材质一般是不锈钢,不锈钢不仅质量重且导热性差,而自行车在骑行过程中需要频繁刹车,会产生大量的热,这些热不能及时散出就会而产生“热衰竭”,导致刹车效果下降,碟盘变形,油碟的油温上升,严重时会造成刹车失灵,存在安全隐患;为了追求轻量和散热,现今多采用密度较小的铝合金,虽然铝合金质量轻,但是刚性强度低,而且铝合金疲劳性能不如钢材,钢材可以承受无限多的周期性载荷,而铝的疲劳极限接近为零,可能非常小的循环荷载都可以造成铝合金的破坏,然而刹车盘是经常磨损的部分,刚性不足、耐磨强度不足,都会降低刹车盘的使用寿命。
发明内容
本发明的目的是针对现有的刹车盘存在的上述缺陷,而提供的一种刚性好、散热快的组合型刹车盘及其制造方法。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现:
一种组合型刹车盘,其特征在于,包括呈环状的摩擦部以及设置在摩擦部内的安装部,摩擦部内周与安装部外周形成一环状槽,该环状槽内设有至少两个连接部,连接部的两端分别连接摩擦部的内周和安装部的外周,各连接部沿安装部周向间隔设置,多个连接部将环状槽分成多个镶嵌孔,镶嵌孔内设有散热片,散热片的材质为铝合金。镶嵌孔由相邻两连接部和位于两连接部之间的摩擦部、安装部围合形成,通过在镶嵌孔内设置铝合金材质的散热片,散热片连接在镶嵌孔周边上传导热量,利用铝合金物理性能进行快速散热,可以提高整个刹车盘的散热性能,且铝合金质量轻,对整个刹车盘的重量影响很小。
在上述的一种组合型刹车盘中,所述的散热片的周向与镶嵌孔的周向均相连。散热片连接镶嵌孔的周向,即散热片同时连接摩擦部、连接部以及安装部,使刹车盘各部相连形成整体式结构,提高散热性能的同时也提高了刹车盘的强度与刚性。
在上述的一种组合型刹车盘中,所述的镶嵌孔的内壁上开设有一圈内凹的凹槽,上述散热片的周向边沿均嵌入对应镶嵌孔的凹槽内,散热片具有延展性,散热片在压力作用下其周向均能向外延伸。利用铝合金良好的延展性能,通过压力作用使散热片周向向外延伸,从而挤嵌入凹槽内,实现散热片的安装,挤嵌结构形成的连接不仅牢固可靠,且散热片和刹车盘之间会形成相互作用的挤压力,力的作用会提高结构的强度与刚性。
在上述的一种组合型刹车盘中,所述的散热片周向与镶嵌孔周向焊接固连。
在上述的一种组合型刹车盘中,多个连接部沿摩擦部内周间隔均匀设置。
在上述的一种组合型刹车盘中,所述的散热片上设有若干个呈条状的通风道,通风道长度方向与刹车盘转动方向交叉设置,通风道长度方向的两侧具有高低落差。散热片分成具有高低落差的多个分部,相邻两分部连接处形成通风道,通风道两侧的高低落差使散热片可以接触更大空间范围的空气,即通风道两侧的散热片部分接触不同层的空气,散热速度更快,散热性能更好。
在上述的一种组合型刹车盘中,同一个散热片上的通风道至少设有两个,各通风道沿刹车盘转动方向依次间隔排列,各通风道的高低落差方向沿刹车盘转动方向一致设置。
在上述的一种组合型刹车盘中,各散热片上设有多个贯穿散热片的通风孔。利用通风孔的空气流动加速散热片的散热。
在上述的一种组合型刹车盘中,所述的摩擦部、安装部及连接部为一体式结构。刹车盘一体式结构不仅刚性好,且加工工艺简单。
在上述的一种组合型刹车盘中,所述的摩擦部上设有多个贯穿摩擦部厚度的通孔,多个通孔沿摩擦部周向间隔设置,各通孔均位于用于夹紧刹车盘的刹车钳的摩擦范围内。
在上述的一种组合型刹车盘中,所述的连接部呈条状且沿刹车盘工作时的转动方向倾斜,各连接部的倾斜角度一致。
在上述的一种组合型刹车盘中,所述的摩擦部外周设有多个缺口或台阶。
一种组合型刹车盘的制造方法,其特征在于,包括以下步骤:
⑴选取所需厚度的不锈钢板材,通过冲压设备冲压出刹车盘结构;
⑵刹车盘依次经热处理、表面处理以及磨削加工;
⑶通过铣削设备在刹车盘的镶嵌孔内壁上铣出上述凹槽;
⑷将与镶嵌孔尺寸匹配的散热片放入镶嵌孔内,通过加压设备对散热片施加压力,使散热片的边沿挤嵌入凹槽内。
与现有技术相比,本发明通过在镶嵌孔内设置铝合金散热片,提高了刹车盘的散热性能;散热片周向均与镶嵌孔周向相连,使刹车盘各部连接成一个整体,大大提高了刹车盘的刚性与强度;散热片可以利用其延展性挤嵌入凹槽,安装牢靠,装配工艺简单,同时挤压力有利于提高刹车盘的整体刚性;散热片上开设通风道或通风孔,加速散热。
附图说明
图1为本发明的结构示意图;
图2为拆去散热片的刹车盘的结构示意图。
图中,1、摩擦部;2、安装部;3、连接部;4、通孔;5、镶嵌孔;6、散热片;7、通风道。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图,对本发明的技术方案作进一步的描述,但本发明并不限于这些实施例。
如图1和图2所示,本发明提供的一种组合型刹车盘,包括呈环状的摩擦部1、设置在摩擦部1内的安装部2以及连接摩擦部1内周和安装部2外周的多个连接部3,摩擦部1和安装部2同心设置,摩擦部1、安装部2与连接部3为一体式结构。
摩擦部1上设有多个贯穿摩擦部1厚度的通孔4,多个通孔4沿摩擦部1周向间隔设置,通孔4位于用于夹紧刹车盘的刹车钳的摩擦范围内,通孔4沿刹车盘工作时的转动方向倾斜。通孔4的作用是减轻刹车盘的整体质量、增加摩擦力及清除污垢:因为刹车钳夹紧刹车盘的过程中,当其上的摩擦片经过通孔4时,由于夹力的作用,摩擦片会部分嵌进通孔4内,随着刹车盘的转动,通孔4的边缘会对摩擦片产生刮擦作用,不仅增大了摩擦制动力,且能刮下摩擦片上污垢,污垢落入通孔4内,并随刹车盘转动掉落。摩擦部1外周设有多个间隔均匀设置的缺口或台阶,缺口或台阶的作用与上述通孔4作用相同。
连接部3沿摩擦部1内周间隔均匀设置,连接部3呈条状且沿刹车盘工作时的转动方向倾斜,各连接部3的倾斜角度一致。倾斜的作用是在刹车盘工作过程中,连接部3可以对摩擦部1产生一个与摩擦部1上所受的摩擦力方向相近的抵靠力,使摩擦部1受力均衡,增加刹车盘的整体结构强度,使刹车盘不易变形,提高使用寿命。
摩擦部1内周与安装部2外周围合形成一环状槽,多个连接部3设置在环状槽内,并将环状槽等距间隔分成多个镶嵌孔5,镶嵌孔5呈闭环结构,镶嵌孔5由相邻两连接部3与位于两连接部3之间的摩擦部1、安装部2相应部分围合形成,镶嵌孔5内一一对应设有散热片6,散热片6的材质为铝合金,散热片6周向边沿均连接在镶嵌孔5的周向上,散热片6使刹车盘各部分连接形成一整体,提高散热性能的同时也大大提高了刹车盘的强度与刚性。
散热片6外周形状与镶嵌孔5相匹配,散热片6上可以设置通风道7来加速散热:通风道7呈条状且长度方向与刹车盘转动方向交叉设置,通风道7长度方向的两侧具有高低落差,同一个散热片6上的通风道7可以设置一个或两个及以上,当设置两个及以上时,各通风道7沿刹车盘转动方向依次间隔排列,各通风道7的落差方向沿排列方向一致设置,即通风道7将散热片6分成多个分部,各分部沿刹车盘的转动方向依次降低或升高。
除了通风道7,散热片6上也可设置通风孔,通风孔上下贯穿散热片6,通风孔设有多个且布满散热片6。
散热片6与镶嵌孔5的连接方式有多种实施方式,举以下两例:
实施例一:
镶嵌孔5的内壁上开设有一圈内凹的凹槽,凹槽沿对应镶嵌孔5周向延伸形成闭合的环状,散热片6的周向边沿均嵌入对应凹槽内,即与对应的两连接部3以及两连接部3之间的摩擦部1、安装部2部分均连接,覆盖整个镶嵌孔5。
散热片6安装时利用其良好的延展性,即散热片6在压力作用下其周向均能向外延伸,利用该延展性将散热盘的周向边沿挤嵌入对应凹槽内。
实施例一的制造方法:
1、冲压:使用不锈钢板材,通过适合配置的冲床冲压出如图2所示的刹车盘结构形状;
2、对刹车盘进行淬火处理,然后整平,使其平整度在0.1mm以内,硬度在HRC40左右;
3、表面处理:通过电泳或电镀,在刹车盘表面形成镀层,提高刹车盘的耐磨性和耐腐蚀性,镀层可以是铬层或陶瓷层;
4、磨削加工:通过磨削设备对刹车盘进行磨削,使其粗糙度达到0.8,端跳在0.05mm以内;
5、铣槽:通过数控铣床在刹车盘上的各镶嵌孔5内壁上铣出凹槽,凹槽的宽度为1mm左右,深度为0.5mm以上;6、将刹车盘放入200T的油压机内,然后将散热片6放入刹车盘的镶嵌孔5中,通过油压机对散热片6进行施压,使散热片6的边沿挤嵌入凹槽内,实现连接固定。
实施例二:
散热片6的周向与镶嵌孔5的周向焊接固连。
实施例二的制造方法:
1、冲压:使用不锈钢板材,通过适合配置的冲床冲压出如图2所示的刹车盘结构形状;
2、对刹车盘进行淬火处理,然后整平,使其平整度在0.1mm以内,硬度在HRC40左右;
3、表面处理:通过电泳或电镀,在刹车盘表面形成镀层,提高刹车盘的耐磨性和耐腐蚀性,镀层可以是铬层或陶瓷层;
4、磨削加工:通过磨削设备对刹车盘进行磨削,使其粗糙度达到0.8,端跳在0.05mm以内;
5、焊接:将散热片6放入镶嵌孔5内,并通过焊接设备对散热片6周边进行焊接固定。
散热片6的制作过程:
1、使用厚度在0.8-1.0mm铝合金片,在其上冲出通风孔或成型通风道7;
2、使用切割设备对铝合金片进行切边,使其形成与镶嵌孔5相匹配的形状尺寸;
3、表面处理:对铝合金片进行氧化着色。
应该理解,在本发明的权利要求书、说明书中,所有“包括……”均应理解为开放式的含义,也就是其含义等同于“至少含有……”,而不应理解为封闭式的含义,即其含义不应该理解为“仅包含……”。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
Claims (10)
1.一种组合型刹车盘,其特征在于,包括呈环状的摩擦部(1)以及设置在摩擦部(1)内的安装部(2),摩擦部(1)内周与安装部(2)外周形成一环状槽,该环状槽内设有至少两个连接部(3),连接部(3)的两端分别连接摩擦部(1)的内周和安装部(2)的外周,各连接部(3)沿安装部(2)周向间隔设置,多个连接部(3)将环状槽分成多个镶嵌孔(5),镶嵌孔(5)内设有散热片(6),散热片(6)的材质为铝合金。
2.根据权利要求1所述的一种组合型刹车盘,其特征在于,所述的散热片(6)的周向与镶嵌孔(5)的周向均相连。
3.根据权利要求2所述的一种组合型刹车盘,其特征在于,所述的镶嵌孔(5)的内壁上开设有一圈内凹的凹槽,上述散热片(6)的周向边沿均嵌入对应镶嵌孔(5)的凹槽内,散热片(6)具有延展性,散热片(6)在压力作用下其周向均能向外延伸。
4.根据权利要求2所述的一种组合型刹车盘,其特征在于,所述的散热片(6)周向与镶嵌孔(5)周向焊接固连。
5.根据权利要求3或4所述的一种组合型刹车盘,其特征在于,多个连接部(3)沿摩擦部(1)内周间隔均匀设置。
6.根据权利要求3或4所述的一种组合型刹车盘,其特征在于,所述的散热片(6)上设有若干个呈条状的通风道(7),通风道(7)长度方向与刹车盘转动方向交叉设置,通风道(7)长度方向的两侧具有高低落差。
7.根据权利要求6所述的一种组合型刹车盘,其特征在于,同一个散热片(6)上的通风道(7)至少设有两个,各通风道(7)沿刹车盘转动方向依次间隔排列,各通风道(7)的高低落差方向沿刹车盘转动方向一致设置。
8.根据权利要求3或4所述的一种组合型刹车盘,其特征在于,各散热片(6)上设有多个贯穿散热片(6)的通风孔。
9.根据权利要求3或4所述的一种组合型刹车盘,其特征在于,所述的摩擦部(1)、安装部(2)及连接部(3)为一体式结构。
10.一种组合型刹车盘的制造方法,其特征在于,包括以下步骤:
⑴选取所需厚度的不锈钢板材,通过冲压设备冲压出刹车盘结构;
⑵刹车盘依次经热处理、表面处理以及磨削加工;
⑶通过铣削设备在刹车盘的镶嵌孔(5)内壁上铣出上述凹槽;
⑷将与镶嵌孔(5)尺寸匹配的散热片(6)放入镶嵌孔(5)内,通过加压设备对散热片(6)施加压力,使散热片(6)的边沿挤嵌入凹槽内。
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Denomination of invention: A composite brake disc and its manufacturing method Granted publication date: 20240112 Pledgee: Agricultural Bank of China Limited Lanxi sub branch Pledgor: LANXI JIEKE SPORTS APPARATUS MANUFACTURING Co.,Ltd. Registration number: Y2024330000579 |