一種壓配型雙金屬復合制動鼓的成型方法與流程

本發明涉及制動鼓的成型方法技術領域，具體涉及一種雙金屬復合制動鼓的成型方法。

背景技術：

交通運輸業的蓬勃發展為汽車工業注入了活力，汽車工業的發展為汽車零部件特別是鑄造企業的發展提供了巨大的發展空間。制動鼓作為汽車制動系統中的主要磨損消耗件，由于其結構緊湊，性能可靠，制動功率大等優點，市場需求量巨大。

現在市場上使用的制動鼓材質主要分兩類，一類是鑄鐵（用于大中型車輛），一類是鋁基復合材料（主要用于小型車輛）。把鑄鐵作為大部分車用制動鼓材質的原因主要在于其較好的鑄造性能、易于切削加工，耐磨性和導熱性都較好而且價格便宜。但是它也具有一定的缺點，主要是抗熱疲勞性比較差，容易疲勞進而斷裂報廢；重量偏大，在當今盡量減少車輛重量而節省燃油方面，已不合時宜，必須改進。

目前國內已出現了幾種雙金屬制動鼓新技術：1、鑄造時在剎車位置置入一個鋼帶來提高其韌性，這種方法質量一致性很難控制，其韌性的提高也有限，未能根本改變其安全性。2、外層用低碳鋼板制造一個外殼，然后用離心鑄造的方法直接澆筑到已制成的外殼中，這種方法很好解決了韌性和耐磨性問題，在國外已有大規模運用，其缺點是質量控制困難，生產效率低，成本高。3、外層用低碳鋼板制造一個外殼，內層用鑄鐵分塊制作并用鉚接或螺栓連接的方法使內外結合在一起，這種技術也很好的解決了安全性和耐磨性問題，但其生產工藝復雜、生產效率更低、投資大、成本更高且零件重量增加。由于以上技術的缺點，致使這些技術沒能在國內市場得到推廣運用。

技術實現要素：

本發明的目的是提供一種復合低碳鋼和鑄鐵兩種金屬材料的制動鼓的成型工藝，簡化工藝，降低成本，確保所制得的復合制動鼓對高耐磨性和高安全性的要求。

為實現上述目的，本發明的技術方案是：一種壓配型雙金屬復合制動鼓的成型方法，包括如下步驟：

（1）、用冷拔拉伸的方法將壁厚為7mm 的低碳鋼鋼管，制成一個壁厚為4mm、高度為330mm，最大外直徑為483mm的低碳鋼外殼，作為制動鼓外套；

（2）、將鐵水熔化，并使鐵水在1280~1290℃下保溫，利用臥式離心鑄造機將鐵水鑄造成一個鑄鐵管；其中，鑄造過程中臥式離心鑄造機的轉速為600~750r/min；

（3）、把鑄造完成的鑄鐵管加工成內徑為460mm、厚度為8mm、高為300mm，使鑄鐵管的外徑大于低碳鋼外殼的內徑，并在鑄鐵管的外壁上加工出若干凹槽；

（4）、把低碳鋼外殼固定在液壓機上，在鑄鐵管的外壁上以及凹糟內涂覆環氧樹脂粘接劑，并用液壓機把鑄鐵管壓入到低碳鋼外殼內；

（5）、待鑄鐵管被完全壓入后，鑄鐵管與低碳鋼外殼結合為一體形成所述雙金屬復合制動鼓，將制動鼓取下并放置24小時后，即可裝機使用。

進一步地，步驟（2）中，所述鐵水的質量百分比組成為：C：3.48~3.55%、Si：1.63%、Mn：0.67~0.72%、Cr：0.46%、P：0.4~0.7%、S不超過0.02%，余量為Fe。

步驟（3）中，所述鑄鐵管的外壁上沿鑄鐵管長度方向每間隔20mm加工出一個凹槽，每個凹槽均呈環狀設置。

本發明采用的技術方案具有如下優點和效果：

采用壓配式成型方法，將低碳鋼材質的制動鼓外套與鑄鐵材質的制動鼓內襯結合在一起，形成了本發明的雙金屬復合制動鼓，整個成型工藝簡單，效率高，且本發明的雙金屬復合制動鼓將鑄鐵的耐磨性能和合金鋼的韌性結合起來，產品安全、耐用。

采用過盈配合和粘接劑同時使用的方法，使低碳鋼外殼與鑄鐵管內襯相結合為一體，結合面結合牢靠。

鑄鐵管的外壁上加工出適當形狀的凹槽，凹槽可以增大粘結劑與外殼鋼內壁的接觸面積，起到更好的粘固效果。

整個設計，本發明的新制動鼓比老制動鼓（全部鑄鐵）重量減輕至少35%，使用壽命提高一倍以上且決不破碎。另外，本發明生產工藝簡單，成本低廉，推廣應用前景廣闊。

附圖說明

圖1為本發明將鑄鐵管壓入低碳鋼外殼過程中的某一狀態圖；

圖2為本發明將鑄鐵管完全壓入低碳鋼外殼后兩者結合的狀態圖；

圖中標記為：1、低碳鋼外殼，2、鑄鐵管，3、凹糟。

具體實施方式

一種壓配型雙金屬復合制動鼓的成型方法，包括如下步驟：

（1）、用冷拔拉伸的方法將壁厚為7mm 的低碳鋼鋼管，制成一個壁厚為4mm、高度為330mm，最大外直徑為483mm的低碳鋼外殼，作為制動鼓外套；

（2）、將鐵水熔化，并使鐵水在1280~1290℃下保溫，利用臥式離心鑄造機將鐵水鑄造成一個鑄鐵管；其中，鑄造過程中臥式離心鑄造機的轉速為600~750r/min；

（3）、把鑄造完成的鑄鐵管加工成內徑為460mm、厚度為8mm、高為300mm，使鑄鐵管的外徑大于低碳鋼外殼的內徑，并在鑄鐵管的外壁上加工出若干凹槽；

（4）、把低碳鋼外殼固定在液壓機上，在鑄鐵管的外壁上以及凹糟內涂覆環氧樹脂粘接劑，并用液壓機把鑄鐵管壓入到低碳鋼外殼內；

（5）、待鑄鐵管被完全壓入后，鑄鐵管與低碳鋼外殼結合為一體形成所述雙金屬復合制動鼓，將制動鼓取下并放置24小時后，即可裝機使用。

步驟（2）中，所述鐵水的質量百分比組成為：C：3.48~3.55%、Si：1.63%、Mn：0.67~0.72%、Cr：0.46%、P：0.4~0.7%、S不超過0.02%，余量為Fe。

步驟（2）在鑄鐵管的鑄造過程中，待鐵水完全凝固后，先機冷到500℃，然后把鑄鐵管推出缸體，空冷，之后進行步驟（3）操作。所用臥式離心鑄造機的直徑為500mm。

步驟（3）中，所述鑄鐵管的外壁上沿鑄鐵管長度（也即高度）方向每間隔20mm加工出一個凹槽，每個凹槽均呈環狀設置。凹槽的規格為寬10mm，槽深1mm。

步驟（1）中，低碳鋼采用08鋼或10鋼。