CN113600804A - 一种汽车用制动器轻量化生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种汽车用制动器轻量化生产工艺，制作工艺的步骤如下：(A)、备料，(B)、热熔，(C)、出铁，(D)、浇铸，(E)、冷却，(F)、去毛刺，(G)、防锈处理。本发明通过对传统汽油机汽车制动器的设计、材料及制造技术改进，在保证抗拉强度和硬度性能参数不降低的情况下，向传统铸铁材质中加入Si、S、P、Mn和Cu常规元素，同时加入Sn、Sb、Ti、V、Cr和Bi微量元素，减少了生铁、废钢和回炉料的使用，使制作出的制动器质量较轻，避免了大量生铁、废钢和回炉料的使用，节能环保，并主推应用到新能源电动汽车上，再次提高节能环保效果、成本较低，从而实现制动器的轻量化生产。
Description
技术领域
本发明涉及汽车用制动器技术领域，具体涉及一种汽车用制动器轻量化生产工艺。
背景技术
汽车制动器是汽车的制动装置，汽车所用的制动器几乎都是摩擦式的，可分为鼓式和盘式两大类。鼓式制动器摩擦副中的旋转元件为制动鼓，其工作表面为圆柱面，盘式制动器的旋转元件则为旋转的制动盘，以端面为工作表面,汽车制动器是指产生阻碍车辆运动或运动趋势的力(制动力)的部件，其中也包括辅助制动系统中的装置。
但是，现有的制动器在实际使用时，均采用传统铸铁材质铸造而成，其质量较重，导致制作成本较高，且大量的使用原料，不利于节能环保。
因此，发明一种汽车用制动器轻量化生产工艺来解决上述问题很有必要。
发明内容
本发明的目的是提供一种汽车用制动器轻量化生产工艺，通过对传统汽油机汽车制动器的设计、材料及制造技术改进，在保证抗拉强度和硬度性能参数的前提下，减少了生铁、废钢和回炉料的使用，主推应用到新能源电动汽车上，节能环保、成本较低，从而实现制动器的轻量化生产，以解决技术中的上述不足之处。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种汽车用制动器轻量化生产工艺，制作工艺的步骤如下：
(A)、备料：按重量份数计包括：生铁30-40份、废钢20-30份、回炉料50-60份；
(B)、热熔：将生铁、废钢及回炉料按照质量配比30-40:20-30:50-60投入熔炼炉中加热熔炼，形成混合料；
(C)、出铁：将混合料倒入浇包炉内，再向其中投入孕育剂、覆盖剂、浇包、以及随流孕育剂，浇包完成后将炉液倒入尾包中暂存；
(D)、浇铸：将尾包中的炉液倒入模具中，进行浇注成型；
(E)、冷却：将成型的工件放置在室温下自然冷却；
(F)、去毛刺：使用砂轮机去除热处理后的工件表面的瑕疵，再以手工研磨方式去除成型模具中的毛刺；
(G)、防锈处理：在去除毛刺后的工件表面喷涂防锈剂，自然风干后，清洗入库。
优选的，在步骤B中，熔炼炉温度设置为1300-1600℃，熔炼时间设置为6-10min。
优选的，在步骤B中，所述混合料中所含元素的质量分数，按重量份数计包括：Si2-3份、S 0.01-0.02份、P 0.040-0.045份、Mn 0.2-0.4份、Cu 0.5-0.9份、Sn 0.015-0.019份、Sb 0.01-0.03份、Ti 0.02-0.04份、V 0.005-0.01份、Cr 0.005-0.01份、Bi 0.03-0.05份。
优选的，在步骤C中，浇注炉内炉温设置为1300-1400℃，尾包温度设置为1350-1500℃。
优选的，在步骤C中，孕育剂设置为SiBa，覆盖剂设置为碎钢片，随流孕育剂设置为SiBi，且其中孕育剂、覆盖剂、随流孕育剂、浇包与投入原料的质量配比分别为0.7-1.0：0.5-0.7：0.7-1.0：50-70：90-100。
优选的，在步骤(D)中，浇铸温度设置为1350-1370℃。
优选的，在步骤(E)中，冷却时间设置为2-3h。
优选的，在步骤(F)中，砂轮机的转速设置为1400-1700转/min。
优选的，在步骤(G)中，防锈剂设置为高固体份环氧底漆。
优选的，在步骤(G)中，风干时间设置为20-30min。
上述技术方案中，本发明提供的技术效果和优点：
与现有技术相比，本发明通过对传统汽油机汽车制动器的设计、材料及制造技术改进，在保证抗拉强度和硬度性能参数不降低的情况下，向传统铸铁材质中加入Si、S、P、Mn和Cu常规元素，同时加入Sn、Sb、Ti、V、Cr和Bi微量元素，减少了生铁、废钢和回炉料的使用，使制作出的制动器质量较轻，避免了大量生铁、废钢和回炉料的使用，节能环保，并主推应用到新能源电动汽车上，再次提高节能环保效果、成本较低，从而实现制动器的轻量化生产。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
一种汽车用制动器轻量化生产工艺，制作工艺的步骤如下：
(A)、备料：按重量份数计包括：生铁30份、废钢20份、回炉料50份；
(B)、热熔：将生铁、废钢及回炉料按照质量配比30:20:50投入熔炼炉中加热熔炼，形成混合料；
(C)、出铁：将混合料倒入浇包炉内，再向其中投入孕育剂、覆盖剂、浇包、以及随流孕育剂，浇包完成后将炉液倒入尾包中暂存；
(D)、浇铸：将尾包中的炉液倒入模具中，进行浇注成型；
(E)、冷却：将成型的工件放置在室温下自然冷却；
(F)、去毛刺：使用砂轮机去除热处理后的工件表面的瑕疵，再以手工研磨方式去除成型模具中的毛刺；
(G)、防锈处理：在去除毛刺后的工件表面喷涂防锈剂，自然风干后，清洗入库。
进一步的，上述技术方案中，在步骤B中，熔炼炉温度设置为1300℃，熔炼时间设置为6min。
进一步的，上述技术方案中，在步骤B中，所述混合料中所含元素的质量分数，按重量份数计包括：Si 2份、S 0.01份、P 0.040份、Mn 0.2份、Cu 0.5份、Sn 0.015份、Sb 0.01份、Ti 0.02份、V 0.005份、Cr 0.005份、Bi 0.03份。
进一步的，上述技术方案中，在步骤C中，浇注炉内炉温设置为1300℃，尾包温度设置为1350℃。
进一步的，上述技术方案中，在步骤C中，孕育剂设置为SiBa，覆盖剂设置为碎钢片，随流孕育剂设置为SiBi，且其中孕育剂、覆盖剂、随流孕育剂、浇包与投入原料的质量配比分别为0.7：0.5：0.7：50：100。
进一步的，上述技术方案中，在步骤(D)中，浇铸温度设置为1350℃。
进一步的，上述技术方案中，在步骤(E)中，冷却时间设置为2h。
进一步的，上述技术方案中，在步骤(F)中，砂轮机的转速设置为1400转/min。
进一步的，上述技术方案中，在步骤(G)中，防锈剂设置为高固体份环氧底漆。
进一步的，上述技术方案中，在步骤(G)中，风干时间设置为20min。
实施例2：
一种汽车用制动器轻量化生产工艺，制作工艺的步骤如下：
(A)、备料：按重量份数计包括：生铁40份、废钢30份、回炉料60份；
(B)、热熔：将生铁、废钢及回炉料按照质量配比40:30:60投入熔炼炉中加热熔炼，形成混合料；
(C)、出铁：将混合料倒入浇包炉内，再向其中投入孕育剂、覆盖剂、浇包、以及随流孕育剂，浇包完成后将炉液倒入尾包中暂存；
(D)、浇铸：将尾包中的炉液倒入模具中，进行浇注成型；
(E)、冷却：将成型的工件放置在室温下自然冷却；
(F)、去毛刺：使用砂轮机去除热处理后的工件表面的瑕疵，再以手工研磨方式去除成型模具中的毛刺；
(G)、防锈处理：在去除毛刺后的工件表面喷涂防锈剂，自然风干后，清洗入库。
进一步的，上述技术方案中，在步骤B中，熔炼炉温度设置为1600℃，熔炼时间设置为10min。
进一步的，上述技术方案中，在步骤B中，所述混合料中所含元素的质量分数，按重量份数计包括：Si 3份、S 0.02份、P 0.045份、Mn0.4份、Cu 0.9份、Sn 0.019份、Sb0.03份、Ti0.04份、V0.01份、Cr0.01份、Bi 0.05份。
进一步的，上述技术方案中，在步骤C中，浇注炉内炉温设置为1400℃，尾包温度设置为1500℃。
进一步的，上述技术方案中，在步骤C中，孕育剂设置为SiBa，覆盖剂设置为碎钢片，随流孕育剂设置为SiBi，且其中孕育剂、覆盖剂、随流孕育剂、浇包与投入原料的质量配比分别为1.0：0.7：1.0：70：100。
进一步的，上述技术方案中，在步骤(D)中，浇铸温度设置为1370℃。
进一步的，上述技术方案中，在步骤(E)中，冷却时间设置为3h。
进一步的，上述技术方案中，在步骤(F)中，砂轮机的转速设置为1700转/min。
进一步的，上述技术方案中，在步骤(G)中，防锈剂设置为高固体份环氧底漆。
进一步的，上述技术方案中，在步骤(G)中，风干时间设置为30min。
实施例3：
一种汽车用制动器轻量化生产工艺，制作工艺的步骤如下：
(A)、备料：按重量份数计包括：生铁35份、废钢27份、回炉料51份；
(B)、热熔：将生铁、废钢及回炉料按照质量配比35:27:51投入熔炼炉中加热熔炼，形成混合料；
(C)、出铁：将混合料倒入浇包炉内，再向其中投入孕育剂、覆盖剂、浇包、以及随流孕育剂，浇包完成后将炉液倒入尾包中暂存；
(D)、浇铸：将尾包中的炉液倒入模具中，进行浇注成型；
(E)、冷却：将成型的工件放置在室温下自然冷却；
(F)、去毛刺：使用砂轮机去除热处理后的工件表面的瑕疵，再以手工研磨方式去除成型模具中的毛刺；
(G)、防锈处理：在去除毛刺后的工件表面喷涂防锈剂，自然风干后，清洗入库。
进一步的，上述技术方案中，在步骤B中，熔炼炉温度设置为1427℃，熔炼时间设置为9min。
进一步的，上述技术方案中，在步骤B中，所述混合料中所含元素的质量分数，按重量份数计包括：Si 2.3份、S 0.01份、P0.045份、Mn 0.3份、Cu 0.8份、Sn 0.018份、Sb 0.02份、Ti0.03份、V0.01份、Cr 0.005份、Bi 0.04份。
进一步的，上述技术方案中，在步骤C中，浇注炉内炉温设置为1370℃，尾包温度设置为1480℃。
进一步的，上述技术方案中，在步骤C中，孕育剂设置为SiBa，覆盖剂设置为碎钢片，随流孕育剂设置为SiBi，且其中孕育剂、覆盖剂、随流孕育剂、浇包与投入原料的质量配比分别为0.7：0.6：0.8：63：100。
进一步的，上述技术方案中，在步骤(D)中，浇铸温度设置为1365℃。
进一步的，上述技术方案中，在步骤(E)中，冷却时间设置为2.5h。
进一步的，上述技术方案中，在步骤(F)中，砂轮机的转速设置为1500转/min。
进一步的，上述技术方案中，在步骤(G)中，防锈剂设置为高固体份环氧底漆。
进一步的，上述技术方案中，在步骤(G)中，风干时间设置为30min。
根据实施例1-3制作制动器，每组实施例均制备100个，并购买市售的制动器100个，对制作的制动器与市售的制动器进行性能测试，得出下表：
| 实施例 | 抗拉强度(Mpa) | 硬度HB) | 质量(Kg) |
| 实施例1 | 209 | 133 | 17.5 |
| 实施例2 | 235 | 148 | 21.0 |
| 实施例3 | 230 | 152 | 18.9 |
| 市售 | 220 | 150 | 23.3 |
由上表可知，三个实施例均有一定的抗拉强度和硬度，而在实施例3中原料配合比例中，抗拉强度不仅比市售的抗拉强度高，且硬度也与市售的硬度相仿，故实施例3中所生产的制动器在性能方面完全可以满足使用需求的，而相较于市售，实施例3中减少了用料，质量变得较轻，生产成本较低，从而实现在保证抗拉强度和硬度性能参数的前提下，减少了制动器的自身质量，有利于推广使用。
以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。
Claims (10)
1.一种汽车用制动器轻量化生产工艺，其特征在于：制作工艺的步骤如下：
(A)、备料：按重量份数计包括：生铁30-40份、废钢20-30份、回炉料50-60份；
(B)、热熔：将生铁、废钢及回炉料按照质量配比30-40:20-30:50-60投入熔炼炉中加热熔炼，形成混合料；
(C)、出铁：将混合料倒入浇包炉内，再向其中投入孕育剂、覆盖剂、浇包、以及随流孕育剂，浇包完成后将炉液倒入尾包中暂存；
(D)、浇铸：将尾包中的炉液倒入模具中，进行浇注成型；
(E)、冷却：将成型的工件放置在室温下自然冷却；
(F)、去毛刺：使用砂轮机去除热处理后的工件表面的瑕疵，再以手工研磨方式去除成型模具中的毛刺；
(G)、防锈处理：在去除毛刺后的工件表面喷涂防锈剂，自然风干后，清洗入库。
2.根据权利要求1所述的一种汽车用制动器轻量化生产工艺，其特征在于：在步骤B中，熔炼炉温度设置为1300-1600℃，熔炼时间设置为6-10min。
3.根据权利要求1所述的一种汽车用制动器轻量化生产工艺，其特征在于：在步骤B中，所述混合料中所含元素的质量分数，按重量份数计包括：Si 2-3份、S 0.01-0.02份、P0.040-0.045份、Mn 0.2-0.4份、Cu 0.5-0.9份、Sn 0.015-0.019份、Sb 0.01-0.03份、Ti0.02-0.04份、V 0.005-0.01份、Cr 0.005-0.01份、Bi 0.03-0.05份。
4.根据权利要求1所述的一种汽车用制动器轻量化生产工艺，其特征在于：在步骤C中，浇注炉内炉温设置为1300-1400℃，尾包温度设置为1350-1500℃。
5.根据权利要求1所述的一种汽车用制动器轻量化生产工艺，其特征在于：在步骤C中，孕育剂设置为SiBa，覆盖剂设置为碎钢片，随流孕育剂设置为SiBi，且其中孕育剂、覆盖剂、随流孕育剂、浇包与投入原料的质量配比分别为0.7-1.0：0.5-0.7：0.7-1.0：50-70：90-100。
6.根据权利要求1所述的一种汽车用制动器轻量化生产工艺，其特征在于：在步骤(D)中，浇铸温度设置为1350-1370℃。
7.根据权利要求1所述的一种汽车用制动器轻量化生产工艺，其特征在于：在步骤(E)中，冷却时间设置为2-3h。
8.根据权利要求1所述的一种汽车用制动器轻量化生产工艺，其特征在于：在步骤(F)中，砂轮机的转速设置为1400-1700转/min。
9.根据权利要求1所述的一种汽车用制动器轻量化生产工艺，其特征在于：在步骤(G)中，防锈剂设置为高固体份环氧底漆。
10.根据权利要求1所述的一种汽车用制动器轻量化生产工艺，其特征在于：在步骤(G)中，风干时间设置为20-30min。
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- 2021-08-04 CN CN202110891626.6A patent/CN113600804A/zh active Pending
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