CN117259728A

CN117259728A - 铝铁复合制动盘的铸造模具及其铸造方法

Info

Publication number: CN117259728A
Application number: CN202311087240.5A
Authority: CN
Inventors: 张春龙; 王子鸣; 高世阳; 吕书林; 岳中政; 马常伟; 赵清华; 王浩鑫; 苑忠华; 许淑芹; 张海峰; 姚登新
Original assignee: Shandong Haoxin Machinery Co Ltd
Current assignee: Shandong Haoxin Machinery Co Ltd
Priority date: 2023-08-26
Filing date: 2023-08-26
Publication date: 2023-12-22

Abstract

本发明公开的一种铝铁复合制动盘的铸造模具及其铸造方法，模具的上模的成型下凸部底面上设有分流锥和绕分流锥均布的多个径向凹槽，侧模组件包括多个沿圆环均布的侧模单块，侧模组件的底部环形内凹与下模的下凹环形凹槽形成环形容纳腔，环形容纳腔内放置铸铁工作环体和风道模芯，风道模芯放置在上铸铁工作环体和下铸铁工作环体之间，上模、侧模组件、下模、铸铁工作环体和风道模芯共同围成铝铁复合制动盘的型腔；浇注系统包括依次相通的浇口、竖向浇道和横向浇道，下模的环形凸起部的顶面与上模的成型下凸部的径向凹槽围成横向浇道，型腔连通浇注系统；本发明的铸造模具及铸造方法铸造出的轻量化铝铁复合制动盘耐磨性能好且重量轻。

Description

铝铁复合制动盘的铸造模具及其铸造方法

技术领域

本发明属于制动盘技术领域，具体涉及一种铝铁复合制动盘的铸造模具及铸造方法。

背景技术

制动系统是汽车的重要组成部件之一，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，不仅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。

制动器在制动系统中用以产生阻碍车辆运动或运动趋势制动力，制动盘是盘式制动器摩擦副中的旋转元件，其形状是以两端面工作的金属圆盘。除应具有作为构件所需要的强度和刚度外，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。传统灰铸铁材质制成的制动盘在既定边界下重量较大，且受热膨胀、变形较大，难以满足商用车对轻量化的潜在需求。

为满足轻量化的需要，降低整车油耗，提升车辆性能，逐渐大部分厂家进行研发轻量化的制动盘。由于铝合金作为一种目前轻量化汽车零部件替代材料，其具有良好的热容和导热性能，被应用于轻量化的制动盘中，但是因其耐磨性差的问题，不能直接进行制动盘材料的替换，因此，多数采用铝铁复合的方式生产出铝铁复合制动盘。

经过大量的路试实验以及台架实验，发现现有技术中的铝铁复合制动盘存在耐磨性能差、铝铁复合后组织致密性差和使用寿命短的问题。上述问题产生的原因和模具及其铸造的工艺相关。因此，需要提供合适的铸造模具和铸造方法，以达到使铸造出的铝铁复合制动盘在满足复合制动盘轻量化的同时，保证制动盘耐磨性能好、热容和导热性能好的优点。

发明内容

为克服上述现有技术的不足，本发明所要解决的第一个技术问题是提供一种铝铁复合制动盘的铸造模具，铸造出的轻量化铝铁复合制动盘，具有制动盘耐磨性能好和重量轻的优点，并且铸铁部分与铝合金部分结合紧密，不易脱开。

为解决第一个技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种铝铁复合制动盘的铸造模具，用于铸造铝铁复合制动盘，所述铝铁复合制动盘包括铝合金制动盘本体和铸铁工作环体，所述铸造模具包括上模组件、下模组件、侧模组件、开合模辅助组件、浇注系统和冷却系统，其特征在于：

所述上模组件包括固定连接的上模连接板和上模，所述上模中部设有成型下凸部，所述成型下凸部的底面上设置有下凸的分流锥且底面上开设有绕所述分流锥均布的多个径向凹槽，

所述下模组件包括固定连接的下模底板和下模，所述下模由外至内依次设有下凹环形凹槽和环形凸起部，

所述侧模组件夹设在所述上模和所述下模之间，所述侧模组件包括多个侧模单块，多个侧模单块沿圆环均布设置，所述侧模组件顶部设有顶部环形内凹、底部设有底部环形内凹，所述底部环形内凹与所述下模的所述下凹环形凹槽形成环形容纳腔，所述环形容纳腔内放置有所述铸铁工作环体和风道模芯，所述铸铁工作环体分割为上铸铁工作环体和下铸铁工作环体，所述风道模芯放置在所述上铸铁工作环体和所述下铸铁工作环体之间，所述上模、所述侧模组件、所述下模、所述铸铁工作环体和所述风道模芯共同围成铝铁复合制动盘的型腔；

所述浇注系统包括依次相通的浇口、竖向浇道和横向浇道，所述下模底板开设有所述浇口，所述下模开设有所述竖向浇道，所述竖向浇道处设置有过滤网，所述下模的所述环形凸起部的顶面与所述上模的所述成型下凸部的所述径向凹槽围成所述横向浇道，所述型腔连通所述浇注系统；

所述开合模辅助组件包括推板、多个顶出杆、多个导向柱和复位件，所述推板位于所述上模连接板和所述上模之间，所述顶出杆与所述推板固定连接且穿过所述上模，所述顶出杆可相对所述上模上下移动，所述导向柱与所述上模连接板固定并穿过所述推板，所述导向柱可相对所述推板上下移动，所述复位件复位所述推板。

优选的，所述冷却系统包括风冷系统和水冷系统，所述风冷系统设置于所述侧模组件，所述水冷系统设置于所述上模。

优选的，所述水冷系统包括外接水管组件和内置圆环水道，所述上模内部设有所述内置圆环水道，所述内置圆环水道对应在所述铝铁复合制动盘的型腔上方，所述上模开设有与所述内置圆环水道相通的多个竖向孔，所述外接水管组件包括分别与所述竖向孔连接的冷却管和与所述冷却管连接的冷却管接头。

优选的，所述风冷系统包括外接通风管组件和内置横向通风孔道，所述内置横向通风孔道的开口位于所述侧模单块的侧面上，所述外接通风管组件安装在所述内置横向通风孔道的开口处。

优选的，每个所述侧模单块设有侧部开口的减重空腔，所述内置横向通风孔道开设于所述减重空腔的上壁内。

优选的，所述侧模单块与所述下模、所述上模之间分别设置有侧模限位结构。

优选的，所述推板包括固定连接的固定拆卸板和导向拆卸板，多个所述顶出杆的上部连接端穿过所述导向拆卸板与所述固定拆卸板固定，所述顶出杆的下端穿过所述下模并顶至所述铝铁复合制动盘法兰盘部的端面上。

优选的，所述铝铁复合制动盘的铸造模具设置有竖向的排气杆，所述排气杆穿过所述导向拆卸板和所述上模。

基于同一个发明构思，本发明所要解决的第二个技术问题是提供一种铸造铝铁复合制动盘的方法，铸造出的轻量化铝铁复合制动盘既能满足制动盘的结构强度同时具有制动盘耐磨性能好、重量轻、热容和导热性能好的优点。

为解决第二个技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种铸造铝铁复合制动盘的方法，基于所述的铝铁复合制动盘的铸造模具，方法包括如下步骤：

a)熔化原料：对铝合金原料和回炉料进行化学成分检验，将检验合格的原料熔炼，熔炼时，铝合金原料占比70％～75％，回炉料占比25％～30％，融化炉逐渐加热，当铝合金熔液温度在685℃～710℃加入精炼剂进行精炼并进行除气，当铝合金熔液温度在710℃～730℃之间时，将除渣剂均匀洒在铝合金熔液表面进行除渣，所述铝合金原料和所述除渣剂的质量比是100：(0.1～0.15)，然后继续升温，使熔炼温度保持在730℃～750℃；

铝合金熔液转移，将检测合格后的熔液在720℃～740℃时转移低压机保温炉内保温，对低压机保温炉内保温的铝合金熔液取样浇注试棒，检测浇注试棒，检测合格后，保温炉内所述铝合金熔液作为浇铸液，并使低压机保温炉内的浇铸液温度保持在720℃～725℃；

b)制芯：与a)步骤同时，制作所述风道模芯，制芯前用气枪吹净顶芯杆间隙和浮砂、喷脱模剂防止粘砂，向壳芯机内射砂制作所述风道模芯的砂芯，并将所述砂芯浸涂、烘烤，制芯完成后将残砂吹净，喷上清洁剂，得到所述风道模芯；

c)预处理模具及部件：

清理模具，当模具温度达到60℃～100℃时，用喷砂枪对所述浇注系统和所述型腔进行清理；

对模具涂保温涂料，预加热模具使温度达到150℃～250℃之间时，对流道进行多次喷涂或刷涂，对上模、下模涂料使用准备好的喷枪进行喷涂，喷枪与模具夹角45°～60°，喷涂距离400mm～600mm，

d)组装模具及部件：

组装下模组件，将所述下模固定在所述下模底板上；同时，组装下模组件和所述开合模辅助组件，将所述开合模辅助组件与所述上模组装，然后将上模与所述上模连接板固定连接；在所述下模的所述竖向浇道放置所述滤网，在下模的所述下凹环形凹槽内依次放置所述上铸铁工作环体、所述风道模芯和所述下铸铁工作环体之间，

合模并压铸，将所述下模组件、所述侧模组件、所述上模组件及所述开合模辅助组件合模，然后压铸；

开模，先打开侧模组件，然后提起上模组件并带着所述开合模辅助组件及铝铁复合制动盘铸件，然后所述开合模辅助组件通过所述顶出杆顶出所述铝铁复合制动盘铸件；

e)取出铝铁复合制动盘铸件,观察检测以及用探伤仪检测，对通过检测的铁复合制动盘毛坯的分型面处飞边和毛刺进行打磨清理，然后进行固溶时效处理，最后进行抛丸处理。

优选的，在所述d)步骤中，还需预热模具及所述铸铁工作环体，预热模具，使上模温度至240℃～260℃、下模温度至260～300℃，预热所述铸铁工作环体使其至150℃～250℃。

采用了上述技术方案后，本发明的有益效果是：

本发明的铝铁复合制动盘的铸造模具，其上模中部设有成型下凸部，成型下凸部的底面上设置有下凸的分流锥且底面上开设有绕分流锥均布的多个径向凹槽，下模由外至内依次设有下凹环形凹槽和环形凸起部，侧模组件夹设在上模和下模之间，侧模组件包括多个侧模单块，多个侧模单块沿圆环均布设置，侧模组件顶部设有顶部环形内凹、底部设有底部环形内凹，底部环形内凹与下模的下凹环形凹槽形成环形容纳腔，环形容纳腔内放置有铸铁工作环体和风道模芯，铸铁工作环体分割为上铸铁工作环体和下铸铁工作环体，风道模芯放置在上铸铁工作环体和所述下铸铁工作环体之间，上模、所述侧模组件、下模、铸铁工作环体和风道模芯共同围成铝铁复合制动盘的型腔；浇注系统包括依次相通的浇口、竖向浇道和横向浇道，下模底板开设有浇口，下模开设有竖向浇道，竖向浇道处设置有过滤网，下模的环形凸起部的顶面与上模的成型下凸部的径向凹槽围成横向浇道，型腔连通浇注系统；

将铸铁工作环体预先放置在型腔内，再浇注铝合金浇铸注液，使得铸造出的铝铁复合制动盘铸铁部分与铝合金部分结合紧密，不易脱开。

由于浇注系统的浇口、竖向浇道和横向浇道均为内置式浇道，用料少，出品率高。浇口位于下模底板上，浇注时从模具的底部浇注，且采用单通道充型，由于上模设有分流锥以及多个径向凹槽绕分流锥均布，即多个横向浇道绕分流锥均布，使得浇注时铝合金熔液平稳流动防止湍流，进而防止浇注出的产品疏松和疏孔，并且分流锥能限制浇注液进入时过滤网被冲开。

采用侧模组件可以减少用于成型制动盘中间连接筒部和法兰盘部的砂芯，便于开模，并且可以避免开模时因为型腔过深铸件难以顶出，提高了成品率，同时，侧模单块可以单个取出便于清理。侧模组件的每个侧模单块均采用铁模可多次利用，节省成本。

冷却系统包括风冷系统和水冷系统，采用双重冷却系统，能够保证铸件按顺序冷却凝固，避免产品出现因冷却足出现应力集中导致铸件变形、结构强度低。

综上所述，铸造出的轻量化铝铁复合制动盘具有制动盘耐磨性能好和重量轻的优点，并且铸铁部分与铝合金部分结合紧密，不易脱开，同时铸造出的轻量化铝铁复合制动盘具有足够的结构强度。

附图说明

图1是铝铁复合制动盘的结构示意图；

图2是铝铁复合制动盘的立体结构示意图；

图3是本发明铝铁复合制动盘的铸造模具的立体结构示意图；

图4是本发明铝铁复合制动盘的铸造模具的剖视示意图；

图5是本发明铝铁复合制动盘的铸造模具的另一剖视示意图(省略部分组件)；

图6是图3中铝铁复合制动盘的铸造模具部分组件的分解结构示意图；

图7是图6中上模的结构示意图；

图8是侧模单块的剖视示意图；

图9是铝铁复合制动盘的铸造模具的开模初始状态的结构示意图；

图10是铝铁复合制动盘的铸造模具的开模最终状态的结构示意图；

图中：1、铝合金制动盘本体；101、环形盘体部；102、中间连接筒部；103、法兰盘部；2、铸铁工作环体；201、第一刹车环体；202、第二刹车环体；203、支撑连接柱；204、上铸铁工作环体；205、下铸铁工作环体；3、上模连接板；4、上模；401、成型下凸部；402、分流锥；403、径向凹槽；404、第一限位凹槽；5、下模；501、下凹环形凹槽；502、环形凸起部；503、竖向浇道；504、第二限位凹槽；6、下模底板；601、浇口；7、侧模单块；701、顶部环形内凹；702、底部环形内凹；703、减重空腔；704、第一限位凸起；705、第二限位凸起；8、风道模芯；A、型腔；9、推板；91、固定拆卸板；92、导向拆卸板；10、顶出杆；11、导向柱；12、外接水管组件；121、冷却管；122、冷却管接头；13、内置圆环水道；14、通风管组件；15、横向通风孔道；16、复位件；161、复位杆；162、复位弹簧；17、排气杆；171、排气槽；18、过滤网；B、铝铁复合制动盘铸件。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步详细说明。

一种铝铁复合制动盘的铸造模具，用于铸造铝铁复合制动盘，例如，可以用于铸造如图1和图2所示的铝铁复合制动盘，铝铁复合制动盘包括铝合金制动盘本体1和铸铁工作环体2，铝合金制动盘本体1与铸铁工作环体2铸造成一体，其中，铝合金制动盘本体包括一体设置的环形盘体部101、中间连接筒部102和法兰盘部103，铸铁工作环体2包括两个相对设置的刹车环体，两个相对设置的刹车环体分别为第一刹车环体201和第二刹车环体202，第一刹车环体201和第二刹车环体202之间通过多个支撑连接柱203连接固定，环形盘体部101位于第一刹车环体201和第二刹车环体202之间，多个支撑连接柱203穿过并连接环形盘体部101。

本发明的实施例公开了如图3和图4所示的一种铝铁复合制动盘的铸造模具，铸造模具包括上模组件、下模组件、侧模组件、开合模辅助组件、浇注系统和冷却系统，上模组件包括固定连接的上模连接板3和上模4，如图7所示，上模4中部设有成型下凸部401，成型下凸部401的底面上设置有下凸的分流锥402且底面上开设有绕分流锥402均布的多个径向凹槽403，本实施例中，设有四个径向凹槽403，均通向分流锥402的外周处。

如图6所示，下模组件包括固定连接的下模底板6和下模5，下模5与下模底板6通过螺钉固定连接在一起，下模5由外至内依次设有下凹环形凹槽501和环形凸起部502，

侧模组件夹设在上模4和下模5之间，侧模组件包括多个侧模单块7，多个侧模单块7沿圆环均布设置，侧模组件顶部设有顶部环形内凹701、底部设有底部环形内凹702，底部环形内凹702与下模5的下凹环形凹槽501形成环形容纳腔，环形容纳腔内放置有铸铁工作环体2和风道模芯8，铸铁工作环体2从支撑连接柱203的中间位置分割为上铸铁工作环体204和下铸铁工作环体205，风道模芯8放置在上铸铁工作环体204和下铸铁工作环体205之间，上模4、侧模组件、下模5、铸铁工作环体2和风道模芯8共同围成铝铁复合制动盘的型腔A；浇注系统包括依次相通的浇口601、竖向浇道503和横向浇道，下模底板6开设有浇口601，下模5开设有竖向浇道503，竖向浇道503处设置有过滤网18，下模5的环形凸起部502的顶面与上模4的成型下凸部401的径向凹槽403围成横向浇道，型腔A连通浇注系统；

本发明的过滤网17其采用网径为0.5mm，网格采用1.5*1.5mm或2*2mm的规格。过滤网17能过滤出浇注液中的杂质。

如图5所示，开合模辅助组件包括推板9、多个顶出杆10、多个导向柱11和复位件16，推板9位于上模连接板3和上模4之间，顶出杆10与推板9固定连接且穿过上模4，顶出杆10可相对上模4上下移动，导向柱11与上模连接板3固定并穿过所述推板9，导向柱11可相对推板9上下移动，复位件复位推板9，本实施例中复位件包括复位杆161和套设在复位杆外的复位弹簧162。导向柱11顶端设有限位块，防止弹簧在复位过程中将固定拆卸板顶飞。

在铸造前，将顶出杆10、排气杆17、导向柱11、通过导向拆卸板92插入上模4中，然后用固定拆卸板91压住，顶出杆10、排气杆17、导向柱11均设置有大头端，在被固定拆卸板压住后，上述杆件在竖直方向被锁死固定。

开模时，首先侧模组件的四个侧模单块7向外移动打开，然后，上模组件上移，上模4带着成型的铸造铝铁复合制动盘铸件提升，随后在外部压力的作用下固定拆卸板91沿导向柱11下移，推动顶出杆10向下移动顶出铸件，顶出完成后，在复位弹簧的作用下，沿着导向柱11将固定拆卸板91及顶出杆10零件复位。

冷却系统包括风冷系统和水冷系统，风冷系统设置于侧模组件，水冷系统设置于上模4。双重冷却系统，能够保证铸件按顺序冷却凝固，避免产品出现因冷却不均出现应力集中导致铸件变形、结构强度低。

如图6所示，水冷系统包括外接水管组件12和内置圆环水道13，上模4内部设有内置圆环水道13，内置圆环水道13对应在铝铁复合制动盘的型腔A的上方，上模4开设有与内置圆环水道13相通的多个竖向孔，外接水管组件12包括分别与竖向孔连接的冷却管121和与冷却管121连接的冷却管接头122。

风冷系统包括外接通风管组件14和内置横向通风孔道15，内置横向通风孔道15的开口位于侧模单块7的侧面上，外接通风管组件14安装在内置横向通风孔道15的开口处。

外接水管组件12由上模4顶部进入上模，上模内的内置圆环水道13靠近制动盘的法兰盘部103设置，能够保证在充型完成后的顺序凝固，此外在模具外侧一周设置有冷却板可以用于循环水的冷却。侧模单块7的风冷系统进一步冷却模具及制动盘铸件，空气外接通风管组件14进入内置横向通风孔道15进行局部冷却。着重在制动盘的法兰盘部103的厚重处设置，以进步一保证顺序凝固。结合图6和图8所示，可以看出风冷系统的内置横向通风孔道15是环绕法兰盘部103的周向设置的，对向制动盘的法兰盘部103的厚重处，水冷系统的内置圆环水道13是位于法兰盘部103顶面上方的，能更近距离地靠近法兰盘部103，冷却效果好。

浇注后的凝固顺序：环形容纳腔内浇注在铸铁工作环体2和风道模芯8处的浇注液(将要成型的环形盘体部101)先凝固，再向上侧模组件和上模4的成型下凸部401之间的浇注液(将要成型的中间连接筒部102部处先凝固，然后法兰盘部103再凝固)凝固，最终凝固为浇口601、竖向浇道503处的浇注液。由于法兰盘部103的结构厚，浇注后此处浇注液多，仅仅靠自然凝固是非常浪费时间的，容易出现疏松、疏孔，难以保证铸造的质量，为了保证铝铁复合制动盘按上述顺序顺次凝固，设置了风冷系统和水冷系统。

每个侧模单块7设有侧部开口的减重空腔703，内置横向通风孔道15开设于减重空腔703的上壁内。减重空腔703一方面节省材料、减轻重量，另一方面便于散热。

侧模单块7与下模5、上模4之间分别设置有侧模限位结构。侧模限位结构包括限位凹槽和限位凸起，上模4的底部靠近四个边处开设有第一限位凹槽404，下模5的顶部靠近四个边处开设有第二限位凹槽504，侧模单块7的顶部设置有对应第一限位凹槽404的第一限位凸起704，底部设置有对应第二限位凹槽504的第二限位凸起705。侧模单块7与下模5的侧模限位结构确保了侧模组件从侧向向内侧与下模合模时的位置准确，侧模单块7与上模4之间侧模限位结构确保了上模从上方向下与侧模组件合模时，上模与侧模组件的对位准确。

如图5所示，推板9包括固定连接的固定拆卸板91和导向拆卸板92，固定拆卸板91与导向拆卸板92之间用螺栓连接，多个顶出杆10的上部连接端穿过导向拆卸板92与固定拆卸板91固定，顶出杆10的下端穿过下模5并顶至铝铁复合制动盘法兰盘部103的端面上。

如图6所示，铝铁复合制动盘的铸造模具设置有竖向的排气杆17，排气杆17穿过导向拆卸板92和上模4。顶出杆10与排气杆17在上模上沿圆周交替分部，顶出杆10对应制动盘的法兰盘部103的上方，可以使顶出杆10顶出力均匀的分布在制动盘的法兰盘部103。排气杆17沿圆周分部排气更均匀。

排气杆17以及排气杆17上的排气槽171由线切割加工成型，排气槽171的槽型通常为U形、V形或矩形，排气槽的深度和宽度不会超过0.1mm。

侧模组件用液压缸推动或拉动进行合模或开模，上模组件也通过液压缸推动或拉动进行合模或开模。

如图9和图10所示，开模时，在液压杆的作用下，侧模组件的四个侧模单块7向外移动打开，上模4带着成型的铸造铝铁复合制动盘铸件提升。随后在外部压力的作用下固定拆卸板91沿导向柱11下移，推动顶出杆10向下移动顶出铸件，顶出完成后，在复位弹簧的作用下，沿着导向柱11将固定拆卸板91及顶出杆10零件复位，

合模时，侧模组件的四个侧模单块7在外部液压杆的推动下逐渐向内移动，然后，在侧模单块7底部的第二限位凸起705与下模5上的第二限位凹槽504的限位作用下侧模单块7被推至既定位置，随后上模组件下落，并在侧模单块7顶部的第一限位凸起704与上模4的第一限位凹槽404的限位作用下合并完成合模。

因为侧模组件的存在，可以减少制动盘中间连接筒部102和法兰盘部103处的砂芯，开模时，可以避免因为型腔过深铸件难以顶出，提高了成品率，另外，侧模单块可以单个取出便于清理。侧模组件的每个侧模单块7均采用铁模可多次利用，节省成本。

本发明的浇注系统包括依次相通的浇口601、竖向浇道503和横向浇道，均为内置式浇道，用料少，出品率高。浇口601位于下模底板6上，铝铁复合制动盘从模具下方浇注，采用单通道充型，横向浇道有四个，并且在上模4的成型下凸部401的底部设有分流锥，一方面可以防止湍流使铝合金熔液平稳流动，进而防止浇注出的产品疏松和疏孔，另一方面能在一定程度上限位过滤网，防止浇注液进入时过滤网被冲开。

如图4所示，侧模组件底部的底部环形内凹702与下模5的下凹环形凹槽501形成环形容纳腔，环形容纳腔内放置有铸铁工作环体2和风道模芯8，铸铁工作环体2从支撑连接柱203的中间位置分割为上铸铁工作环体204和下铸铁工作环体205，风道模芯8放置在上铸铁工作环体204和下铸铁工作环体205之间，通过将环形容纳腔、铸铁工作环体2与风道模芯8砂芯配合形成铝铁复合制动盘的铝合金材质部分的型腔，这样铸造出的铝铁复合制动盘其铸铁部分与铝合金材质部分结合紧密，不易脱开，铸铁工作环体2的第一刹车环体201和第二刹车环体202分别位于铝合金制动盘的铝环形盘体部101两侧，刹车时刹车片与铸铁工作环体2摩擦接触，耐磨性高，铝合金材质部分质量较轻，这样既保证了其耐磨性还降低了整体重量。

本发明铝铁复合制动盘的铸造模具，其铸造出的铝合金材质的铝合金制动盘本体的环形盘体部101与铸铁工作环体2之间采用多个支撑连接柱203进行连接，支撑连接柱203有一定的拔模斜度，能够加强铝合金材质的环形盘体部101与铸铁工作环体2之间的紧密性。

本发明铝铁复合制动盘的铸造模具铸造出的铝铁复合制动盘，其在满足耐磨性和散热性能的基础上大大降低了整体的重量，实现了铝铁复合制动盘的轻量化。

一种铸造铝铁复合制动盘的方法，基于铝铁复合制动盘的铸造模具，方法包括如下步骤：

除气时，除气机通过石墨转子旋转，使铝合金熔液形成一个漩涡，精炼剂颗粒在给料机的作用下被均匀的送到铝合金熔液漩涡中心，通过机械搅拌和惰性气体的共同作用，使得精炼剂与铝合金熔液接触反应，达到精炼除渣的效果。并将惰性气体通过转子压入铝合金熔液并且打散，均匀分布在铝合金熔液中，其中的氢气气泡可以吸附非金属杂物并且上浮，达到除气效果。

除渣时，在达到既定温度710℃～730℃后，打开扒渣门，将除渣剂均匀洒在铝合金熔液表面，均匀搅拌后进行扒渣处理。

铝合金熔液转移，将检测合格后的熔液在720℃～740℃时转移低压机保温炉内保温，对低压机保温炉内保温的熔液取样浇注试棒，检测浇注试棒，检测合格后，保温炉内所述熔液作为浇铸液，并使低压机内的浇铸液温度保持在720℃～725℃；

b)制芯：与a)步骤同时，制作风道模芯8，制芯前用气枪吹净顶芯杆间隙和浮砂、喷脱模剂防止粘砂，向壳芯机内射砂制作风道模芯8的砂芯，并将砂芯浸涂、烘烤，制芯完成后将残砂吹净，喷上清洁剂，得到风道模芯8；

c)预处理模具及部件：

清理模具，当模具温度达到60℃～100℃时，用喷砂枪对浇注系统和型腔进行清理；

d)组装模具及部件：

组装下模组件，将下模5固定在下模底板6上；同时，组装下模组件和开合模辅助组件，将开合模辅助组件与上模4组装，然后将上模4与上模连接板3固定连接；在下模的所述竖向浇道放置所述滤网，在下模5的环形凸起部502内依次放置上铸铁工作环体204、风道模芯8和下铸铁工作环体205之间，

合模并压铸，将下模组件、侧模组件、上模组件及开合模辅助组件合模，然后压铸；

开模，先打开侧模组件，然后提起上模组件并带着开合模辅助组件及铝铁复合制动盘铸件，然后开合模辅助组件通过顶出杆10顶出铝铁复合制动盘铸件B；

e)取出铝铁复合制动盘铸件B毛坯,观察检测以及用探伤仪检测，对通过检测的铁复合制动盘毛坯的分型面处飞边和毛刺进行打磨清理，然后进行固溶时效处理，最后进行抛丸处理。

在所述d)步骤中，还需预热模具及铸铁工作环体2，预热模具，使上模温度至240℃～260℃、下模温度至260～300℃，预热铸铁工作环体2使其至150℃～250℃。

在铸件成型冷切完成后，通过套钻去除浇道和冒口。选择对应直径的套钻将浇道和冒口切掉。

例如专利申请号202320998916.5，名称为铝铁复合制动盘中公开的铝铁复合制动盘可以用本申请的铸造模具及铸造方法铸造。

本发明的铝铁复合制动盘的制造方法铸造出的铝铁复合制动盘其铸铁部分与铝合金材质部分结合紧密，不易脱开，并且耐磨性高，整体重量轻。

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

1.一种铝铁复合制动盘的铸造模具，用于铸造铝铁复合制动盘，所述铝铁复合制动盘包括铝合金制动盘本体和铸铁工作环体，所述铸造模具包括上模组件、下模组件、侧模组件、开合模辅助组件、浇注系统和冷却系统，其特征在于：

2.如权利要求1所述的铝铁复合制动盘的铸造模具，其特征在于，所述冷却系统包括风冷系统和水冷系统，所述风冷系统设置于所述侧模组件，所述水冷系统设置于所述上模。

3.如权利要求2所述的铝铁复合制动盘的铸造模具，其特征在于，所述水冷系统包括外接水管组件和内置圆环水道，所述上模内部设有所述内置圆环水道，所述内置圆环水道对应在所述铝铁复合制动盘的型腔上方，所述上模开设有与所述内置圆环水道相通的多个竖向孔，所述外接水管组件包括分别与所述竖向孔连接的冷却管和与所述冷却管连接的冷却管接头。

4.如权利要求2所述的铝铁复合制动盘的铸造模具，其特征在于，所述风冷系统包括外接通风管组件和内置横向通风孔道，所述内置横向通风孔道的开口位于所述侧模单块的侧面上，所述外接通风管组件安装在所述内置横向通风孔道的开口处。

5.如权利要求4所述的铝铁复合制动盘的铸造模具，其特征在于，每个所述侧模单块设有侧部开口的减重空腔，所述内置横向通风孔道开设于所述减重空腔的上壁内。

6.如权利要求1所述的铝铁复合制动盘的铸造模具，其特征在于，所述侧模单块与所述下模、所述上模之间分别设置有侧模限位结构。

7.如权利要求1所述的铝铁复合制动盘的铸造模具，其特征在于，所述推板包括固定连接的固定拆卸板和导向拆卸板，多个所述顶出杆的上部连接端穿过所述导向拆卸板与所述固定拆卸板固定，所述顶出杆的下端穿过所述下模并顶至所述铝铁复合制动盘法兰盘部的端面上。

8.如权利要求1所述的铝铁复合制动盘的铸造模具，其特征在于，所述铝铁复合制动盘的铸造模具设置有竖向的排气杆，所述排气杆穿过所述导向拆卸板和所述上模。

9.一种铸造铝铁复合制动盘的方法，其特征在于，基于权利要求1所述的铝铁复合制动盘的铸造模具，方法包括如下步骤：

c)预处理模具及部件：

d)组装模具及部件：

组装下模组件，将所述下模固定在所述下模底板上；同时，组装下模组件和所述开合模辅助组件，将所述开合模辅助组件与所述上模组装，然后将上模与所述上模连接板固定连接；在所述下模的所述竖向浇道放置所述滤网，在下模的所述下凹环形凹槽内依次放置所述上铸铁工作环体、所述风道模芯和所述下铸铁工作环体，

10.如权利要求9所述的铸造铝铁复合制动盘的方法，其特征在于，在所述d)步骤中，还需预热模具及所述铸铁工作环体，预热模具，使上模温度至240℃～260℃、下模温度至260～300℃，预热所述铸铁工作环体使其至150℃～250℃。