CN110081103A - 一种双金属通用制动盘及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双金属通用制动盘，包括盘体和连接体，所述盘体为环形结构，所述盘体包括两个摩擦片，两个所述摩擦片之间通过多个均布的立柱连接在一起，所述连接体包括环形的熔铸板，所述熔铸板伸入两个摩擦片之间且与所述立柱熔铸成一体形成熔合体，本发明的制动盘中，盘体和连接体的结构简单，制作方便，同时将盘体的熔铸板和连接体的立柱熔铸成一体形成熔合体，结构简单且强度大。

Description

一种双金属通用制动盘及其制作方法

技术领域

本发明涉及汽车制动器的技术领域，特别涉及一种双金属通用制动盘及其制作方法。

背景技术

汽车已成为现代人类活动不可或缺的重要工具，尤其是现阶段物流高速发展，市场对商用车的需求越来大。制动系统是汽车的重要组成之一，关系着行车安全和人员的生命安全。制动盘作为汽车制动系统的关键件，其质量高低、性能好坏，决定着汽车制动系统的优劣，也决定了汽车的安全和人员的生命保障。

目前市场主要是采用鼓式刹车系统，鼓式刹车的制动鼓材料一般采用灰铸铁，盘式刹车制动盘材料一般也采用灰铸铁，因为灰铸铁除具备良好的制造性能外，其摩擦系数非常适合用于制造制动盘。但是，灰铸铁是一种脆性金属材料，比重较大，容易破裂，为了安全和延长使用时间，设计的比较厚重，增加汽车的自重，造成油耗的增加、载重量降低，增加有害气体的排放，不利于环境保护。

我单位在2018年4月19日申请了一项申请号为2018103544513、名称为一种复合制动盘及其制作方法的中国发明专利，其中的复合制动盘分为盘体和连接体两部分结构，分别满足不同的性能，盘体的摩擦系数高、耐磨性好，连接体的综合性能好，两部分复合在一起，提高了制动盘整体的机械性能，而且该制动盘制作时将复合支腿伸入复合槽，将二者复合在一起，将两者不同材料的结构很好的结合。

但是上述发明专利中的复合制动盘的整体结构过于复杂，连接体和盘体都需要铸造成型，生产难度大、污染大、成本高，而且盘体和连接体复合时复合支腿伸入复合槽，铸造盘体用的铁水仅与复合支腿的表面接触，复合后的结构强度相对较低。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种双金属通用制动盘及其制作方法。

本发明的技术方案是：一种双金属通用制动盘，包括盘体和连接体，所述盘体为环形结构，所述盘体包括两个摩擦片，两个所述摩擦片之间通过多个均布的立柱连接在一起，所述连接体包括环形的熔铸板，所述熔铸板伸入两个摩擦片之间且与所述立柱熔铸成一体形成熔合体。

优选的，所述连接体还包括连接筒，所述连接筒的一端向外伸出且连接有法兰、另一端与所述熔铸板的内侧一体连接。

优选的，所述法兰包括环形的安装板，所述安装板的外侧向一侧伸出有凸缘，所述凸缘与所述连接筒焊接，所述安装板的表面设有环形均布的连接孔。

优选的，所述法兰、所述连接体、所述盘体均为一体成型的结构。

优选的，所述连接体为冲压成型，所述盘体为铸造成型，所述熔铸板在所述盘体成型时与所述立柱熔铸在一起。

优选的，所述盘体通过灰铸铁铸造而成，所述连接体通过碳素结构钢冲压而成。

优选的，所述灰铸铁为HT250，所述碳素结构钢为Q235、T400CL或高强度碳素结构钢。

一种上述双金属通用制动盘的制作方法，包括以下步骤：

步骤S1、制作连接体：使用钢板将连接体冲压成型；

步骤S2、制作盘体的砂型：初步制作盘体的砂型，预留出连接体的位置，放入连接体，再加入盘体填充砂芯将盘体的砂型补充完整，使连接体的熔铸板穿过熔合体型腔；

步骤S3、盘体、连接体一体成型：铸造盘体的结构，铸造用的铁水将熔铸板与立柱接触的部分熔化并与该处的立柱熔铸成一体形成熔合体；

步骤S4、制作法兰；

步骤S5、将法兰与连接体焊接在一起。

本发明的有益效果是：

本发明的双金属通用制动盘中，盘体和连接体的结构简单，制作方便，同时将盘体的熔铸板和连接体的立柱熔铸成一体形成熔合体，结构简单且强度大。

该熔合体为熔铸板和立柱的共有结构，立柱的横截面小，在铸造时很容易能够将熔铸板与立柱贴合的部分熔化并重铸形成熔合体，立柱的数量又多，能够大大提高该制动盘的整体强度。

该制动盘中的连接体和法兰焊接在一起，连接体冲压成型，加工方式简单、成本低。

另外，盘体的两个摩擦片通过立柱连接，立柱与立柱之间为空腔，且盘体的内侧和外侧均为与内部空腔连通的开放式边缘，有利于空气流通，进而有利于盘体的冷却有效增加制动使用寿命达。

连接体和安装法兰采用碳素结构钢在保证使用强度的前提下能够减轻制动盘的重量20%左右，满足汽车轻量化的要求。

通过改变连接体和安装法兰的尺寸能够使制动盘适用于各种车型，能够有效通用，能到加快制动盘的开发周期和降低开发费用。

附图说明

图1为制动盘的立体结构示意图之一；

图2为制动盘的立体结构示意图之二；

图3为制动盘的主视结构示意图；

图4为图3的A-A剖视图；

图5为图3的B-B剖视图；

图6为图3的C-C剖视图；

图7为图6的局部放大视图;

图8为连接体与盘体分离时的立体结构示意图；

图9为盘体与连接体分离时的立体结构示意图；

图10为盘体与连接体分离时的主视结构示意图；

图11为图10的D-D剖视图；

图12为盘体铸造砂型的剖面图；

图中：1.盘体、11.摩擦片、12.立柱、2.连接体、21.熔铸板、22.连接筒、3.法兰、31.安装板、32.凸缘、33.连接孔、4.熔合体、5.上砂型、6.下砂型、7.盘体型腔、71.立柱型腔、72.熔合体型腔、8.盘体填充砂芯、9.浇注口。

具体实施方式

本发明的具体实施方式参见图1-11：

一种双金属通用制动盘，如图1-7，包括盘体1和连接体2，盘体1为环形结构，盘体1包括两个摩擦片11，两个摩擦片11之间通过多个均布的立柱12连接在一起，连接体2包括连接筒22和环形的熔铸板21，熔铸板21的外侧伸入两个摩擦片11之间，熔铸板21与立柱12接触的部分与该处的立柱12熔铸成一体形成熔合体4，熔合体4位于立柱12的中部，盘体1的立柱12为从内向外分为四层，每层的立柱12均为环形均布，熔铸板21与位于内侧的两层立柱12形成熔合体4，连接筒22的一端向外伸出且连接有法兰3、另一端与熔铸板21的内侧一体连接，法兰3包括环形的安装板31，安装板31的外侧向一侧伸出有凸缘32，凸缘32与连接筒22焊接，安装板31的表面设有环形均布的连接孔33，盘体1通过灰铸铁铸造而成，连接体2通过碳素结构钢冲压而成，其中灰铸铁为HT250、碳素结构钢为Q235、T400CL或高强度碳素结构钢。

如图8-11，本发明中的法兰3、连接体2、盘体1均为一体成型的结构，其中连接体2为冲压成型，盘体1为铸造成型，熔铸板21在盘体1成型时与立柱12熔铸在一起形成熔合体4，该熔合体4为熔铸板21和立柱12的共有结构，立柱12的横截面小，在铸造时很容易能够将熔铸板21与立柱12贴合的部分熔化并重铸形成熔合体4，立柱12的数量又多，能够大大提高该制动盘的整体强度，而且盘体1的两个摩擦片11通过立柱12连接，立柱12与立柱12之间为空腔，且盘体1的内侧和外侧均为与内部空腔连通的开放式边缘，有利于空气流通，进而有利于盘体1的冷却。

参照图12，上述双金属通用制动盘的制作方法包括以下步骤：

步骤S1、制作连接体2：使用钢板将连接体2冲压成型，根据连接体2的尺寸在冲压前将钢板裁切成环形板，冲压后将对连接体2的边缘和过渡连接处进行修饰、打磨。

步骤S2、制作盘体1的砂型：初步制作盘体1的砂型，预留出连接体2的位置，放入连接体2，再加入盘体填充砂芯8将盘体1的砂型补充完整，使连接体2的熔铸板21穿过熔合体型腔72；

步骤S3、盘体1、连接体2一体成型：铸造盘体1的结构，铸造用的铁水将熔铸板21与立柱12接触的部分熔化并与该处的立柱12熔铸成一体形成熔合体4，冷却后对盘体1进行修饰、打磨；

步骤S4、制作法兰3，法兰3用常规方法进行铸造，铸造后进行机加工；

步骤S5、将法兰3与连接体2焊接在一起，焊接时法兰3的凸缘32伸入连接筒22内侧。

图12为盘体11铸造砂型的示意图，铸造时制作盘体1的下砂型6、盘体1的上砂型5和盘体填充砂芯8，预留浇注口9，放置制作好的下砂型6，放置部分盘体填充砂芯8，之后将连接体2放到预留的位置，然后将盘体填充砂芯8补充完整，留出盘体型腔7、立柱型腔71以及熔合体型腔72的位置，覆盖上砂型5，最后进行整体成型时，从浇注口9进行浇注，铁水进入型腔，熔合体型腔72处的铁水将该处的熔铸板21熔化，熔铸板21的熔化部分与熔合体型腔72处的铁水同步冷却、一体成型，盘体1在熔合体型腔72处的立柱12与熔铸板21熔铸在一起形成熔合体4。

采用上述制作方法制作的双金属通用制动盘，盘体1的熔铸板21和连接体2的立柱12熔铸成一体形成熔合体4，结构简单且强度大。

Claims (8)

1.一种双金属通用制动盘，其特征在于：包括盘体和连接体，所述盘体为环形结构，所述盘体包括两个摩擦片，两个所述摩擦片之间通过多个均布的立柱连接在一起，所述连接体包括环形的熔铸板，所述熔铸板伸入两个摩擦片之间且与所述立柱熔铸成一体形成熔合体。

2.根据权利要求1所述的双金属通用制动盘，其特征在于：所述连接体还包括连接筒，所述连接筒的一端向外伸出且连接有法兰、另一端与所述熔铸板的内侧一体连接。

3.根据权利要求2所述的双金属通用制动盘，其特征在于：所述法兰包括环形的安装板，所述安装板的外侧向一侧伸出有凸缘，所述凸缘与所述连接筒焊接，所述安装板的表面设有环形均布的连接孔。

4.根据权利要求3所述的双金属通用制动盘，其特征在于：所述法兰、所述连接体、所述盘体均为一体成型的结构。

5.根据权利要求4所述的双金属通用制动盘，其特征在于：所述连接体为冲压成型，所述盘体为铸造成型，所述熔铸板在所述盘体成型时与所述立柱熔铸在一起。

6.根据权利要求5所述的双金属通用制动盘，其特征在于：所述盘体通过灰铸铁铸造而成，所述连接体通过碳素结构钢冲压而成。

7.根据权利要求6所述的双金属通用制动盘，其特征在于：所述灰铸铁为HT250，所述碳素结构钢为Q235、T400CL或高强度碳素结构钢。

8.一种如权利要求7中所述双金属通用制动盘的制作方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤S1、制作连接体：使用钢板将连接体冲压成型；

步骤S2、制作盘体的砂型：初步制作盘体的砂型，预留出连接体的位置，放入连接体，再加入盘体填充砂芯将盘体的砂型补充完整，使连接体的熔铸板穿过熔合体型腔；

步骤S3、盘体、连接体一体成型：铸造盘体的结构，铸造用的铁水将熔铸板与立柱接触的部分熔化并与该处的立柱熔铸成一体形成熔合体；

步骤S4、制作法兰；

步骤S5、将法兰与连接体焊接在一起。