一種帶耐磨塊的制動鼓及其鑄造工藝的制作方法

本發明涉及一種制動鼓，特別是涉及一種帶耐磨塊的制動鼓及其鑄造工藝。

背景技術：

制動鼓是汽車行駛系中制動系的主要部件之一，是制動器的摩擦對偶件，除應具有作為構件所需的強度和剛度外，還應有盡可能高而穩定的摩擦系數，以及適當的耐磨性、耐熱性、散熱性和熱容量等。隨著汽車技術的發展,汽車不斷向高速、重載等方向發展,汽車行駛速度加快，車輛的承載能力加大，與此同時行車環境越來越復雜，制動和緊急制動變得越來越頻繁。使現制動鼓在使用中逐漸暴露出其使用壽命短及安全性問題；影響制動鼓使用壽命主要表現為：制動鼓材質硬度偏低，耐磨性不好，導致制動鼓制動面因磨損厲害而很快失效；如果采用將制動鼓整體硬度提高，制動時打滑、有異響或尖叫，制動后在制動帶出現斑點、凹凸不平、有的甚至出現脆斷。

公告號為cn2644251的中國專利公開了一種汽車制動鼓，該汽車制動鼓在制動鼓鼓體的內壁面，鑲上四塊或四塊以上相互間存在間隙的，呈瓦裝的耐磨塊，并用緊固件將它們與制動鼓鼓體連接成一體，其優點是能加大制動鼓的耐磨性且更換方便；其缺點是，耐磨塊和制動鼓之間通過緊固件連接，安裝麻煩，且緊固件使用后易松動，嚴重影響使用效果，其整體的安全性和使用壽命不夠高。

技術實現要素：

為了解決上述技術問題，本發明提供一種帶耐磨塊的制動鼓及其鑄造工藝，該帶耐磨塊的制動鼓及其鑄造工藝將耐磨塊和制動鼓一體鑄造，保證制動鼓的強度和剛度的情況下，有效增大制動鼓的耐磨性，從而使得安全性高和使用壽命長。

本發明的技術方案如下：

一種帶耐磨塊的制動鼓，包括制動鼓本體，所述制動鼓本體上設置有制動面，所述制動鼓本體內靠近制動面位置固定鑲嵌有若干均勻分布的耐磨塊。

其中，所述耐磨塊為錐體或是錐臺，耐磨塊朝向制動面的口徑較小。

其中，所述的耐磨塊材料采用合金鋼或45號鋼。

一種帶耐磨塊的制動鼓的鑄造工藝，其特征在于：包括如下步驟：

s1：模具設計；選制動鼓加強圈位置作為分型面，分型面以上外型部分作為上模，上模底部設有上模定位孔；分型面以下外型及制動鼓內腔部分設計為下模，下模底部外周設有下模定位孔止口；

s2：模具及澆道安裝；將上模的上模定位孔固定在上模型板的定位盤上，上模上安裝冒口座，上模型板中間位置布置直澆道及橫澆道，制動鼓加強圈處至橫澆道布置有內澆道，將下模的下模定位孔止口固定在下模型板的定位止口上，下模上安裝排氣道，下模型板中間位置布置一段搭結橫澆道及緩沖位；緩沖位設置于直澆道下端，直澆道和橫澆道通過搭結橫澆道連通；

s3：造型；將上述步驟s2安裝好模具的上模型板和下模型板分別放在振實臺上，插入抽氣管分別對上模和下模內進行抽氣；

s4：覆膜；將加熱后的鑄膜通過抽氣覆在上模型板與上模配合形成的外表面上，以及下模型板和下模配合形成的外表面上；

s5：噴涂料；在鑄膜表面噴上鑄造涂料并烘干；

s6：加砂振實；在涂料烘干后的上模型板和下模型板上分別放上砂箱，在砂箱內加滿砂并通過振實臺振實，在砂箱上表面再蓋上一層背膜，插入抽氣管對砂箱進行抽真空，使得砂箱內部形成負壓，負壓需一直保持至澆砂完；

s7：起模；通過起模機將砂箱與上模分離得到上模型殼，將另一砂箱與下模分離得到下模型殼；

s8：耐磨塊安裝；在耐磨塊上焊接鐵釘，將有鐵釘的耐磨塊插入下模型殼澆注處的外表面；

s9：合箱；將上模型殼及下模型殼合在一起，得到制動鼓型腔；直澆道上放置澆口杯；

s10：澆注；將熔煉好的鐵水通過澆口杯注入到制動鼓型腔中；

s11：開箱；澆注完至少40分鐘后開箱,開箱取出鑄件進行空冷；鑄件冷卻后進行割冒口，清砂，打磨，拋丸處理，得到制動鼓毛坯。

其中，上述步驟s5中，涂料噴涂均勻，涂料層厚度控制在0.5~0.8mm。

其中，上述步驟s6中，振實時間為25-45秒。

其中，上述步驟s6中，砂箱負壓控制在0.03mpa以上。

其中，上述步驟s10中，澆注溫度控制在1400℃-1420℃，采用"慢-快-慢"的原則來控制澆注速度，澆注過程中不得出現斷流，澆注時間控制在35-40秒之間；澆注完成后須保持負壓至少20分鐘。

其中，上述步驟s2中，每個制動鼓采用2個內澆道；每個上模型板和下模型板上分別安裝4套或6套制動鼓模具。

本發明具有如下有益效果：

1、本發明將耐磨塊和制動鼓一體鑄造，保證制動鼓的強度和剛度的情況下，有效增大制動鼓的耐磨性，從而使得安全性高和使用壽命長。

2、本發明的帶耐磨塊的制動鼓的鑄造工藝通過多道工序的設置，使得鑄造效果更好，將耐磨塊鑲嵌于制動鼓內，無需另外加設耐磨層，使得該帶耐磨塊的制動鼓不易磨損，使用壽命長。

3、本發明的帶耐磨塊的制動鼓的鑄造工藝的每一道工序都有時間調控，使得鑄造效果更好。

4、本發明的帶耐磨塊的制動鼓的鑄造工藝的澆道設計合理，使得澆注更方便，澆注成型效果更好。

5、本發明的帶耐磨塊的制動鼓的鑄造工藝設置有覆膜和噴涂料的工序，方便上、下模殼型的起模。

6、本發明的帶耐磨塊的制動鼓的鑄造工藝的上、下模具設計合理，方便鑄造，也方便在工序中加入耐磨塊的安裝。

7、本發明的帶耐磨塊的制動鼓的鑄造工藝，通過振實臺和起模機來實現振實和起模，效率更高，效果更好。

附圖說明

圖1為本發明的耐磨塊的制動鼓側剖結構示意圖；

圖2為本發明的耐磨塊的制動鼓的正面結構示意圖；

圖3為本發明的上模的結構示意圖；

圖4為本發明的下模的結構示意圖；

圖5為本發明的上模安裝在振實臺的結構示意圖；

圖6為本發明的下模安裝在振實臺的結構示意圖；

圖7為本發明的上模安裝在振實臺且裝有砂箱的結構示意圖；

圖8為本發明的下模安裝在振實臺且裝有砂箱的結構示意圖；

圖9為本發明的上模殼型結構示意圖；

圖10為本發明的下模殼型結構示意圖；

圖11為本發明的下模殼型安裝耐磨塊的結構示意圖；

圖12為本發明的上模殼型和下模殼型合箱的結構示意圖；

圖13為本發明的澆道結構示意圖。

圖中附圖標記表示為：

100-制動鼓本體、101-制動面、102-耐磨塊、200-制動鼓加強圈、1-上模、11-上模定位孔、12-緊固冒口座孔、13-緊固上模孔、2-下模、21-排氣通道固定孔、22-緊固下模孔、23-下模定位孔止口、3-上模型板、31-直澆道、32-橫澆道、33-內澆道、4-下模型板、40-冒口座、41-搭結橫澆道、42-緩沖位、45-定位止口、46-排氣道、5-振實臺、6-砂箱、7-起模機、8-上模型殼、81-制動鼓型腔、9-下模型殼、91-澆口杯。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例來對本發明進行詳細的說明。

參見圖1和圖2，一種帶耐磨塊的制動鼓，包括制動鼓本體100，所述制動鼓本體100上設置有制動面101，所述制動鼓本體100內靠近制動面101位置固定鑲嵌有若干均勻分布的耐磨塊102。

參見圖1和圖2，所述耐磨塊102為錐體或是錐臺，耐磨塊102朝向制動面101的口徑較小。

參見圖1和圖2，所述的耐磨塊102材料采用合金鋼或45號鋼。

一種帶耐磨塊的制動鼓的鑄造工藝,步驟如下：

s1：模具設計；選制動鼓加強圈200位置作為分型面，分型面以上外型部分作為上模1，上模1各部位設有氣塞孔，上模1頂部設有兩個緊固冒口座孔12及緊固上模孔13，上模1底部設有上模定位孔11；分型面以下及制動鼓內腔部分設計為下模2，下模2各部位設有氣塞孔，下模2頂部設有兩個排氣通道固定孔21及緊固下模孔22，下模2底部外周設有下模定位孔止口23；

s2：模具及澆道安裝；將上模1的上模定位孔11固定在上模型板3的定位盤上，上模1上安裝冒口座40，上模型板3中間位置布置直澆道31及橫澆道32，制動鼓加強圈200處至橫澆道32布置有內澆道33，每個制動鼓采用2個內澆道33；將下模2的下模定位孔止口23固定在下模型板4的定位止口45上，下模2上安裝排氣道46，下模型板4中間位置布置一段搭結橫澆道41及緩沖位42；緩沖位42設置于直澆道31下端，直澆道31和橫澆道32通過搭結橫澆道41連通；每個上模型板3和下模型板4上分別安裝4套或6套制動鼓模具；

s3：造型；將上述步驟s2安裝好模具的上模型板3和下模型板4分別放在振實臺5上，插入抽氣管分別對上模1和下模2內進行抽氣，以使得上模1和下模2與上模型板3和下模型板4貼合更緊密；

s4：覆膜；將加熱后的鑄膜通過抽氣覆在上模型板3與上模1配合形成的外表面上，以及下模型板4和下模2配合形成的外表面上；覆膜時應協調進行，使鑄膜貼合模具和型板，不允許鑄膜在模型面出現皺紋、吸不到位等現象；

s5：噴涂料；在鑄膜表面噴上鑄造涂料并烘干，涂料噴涂應均勻，涂料層厚度控制在0.5~0.8mm內，涂料不得漏涂、堆積，對堆積在分型面上和模樣邊緣的涂料必須清除；

s6：加砂振實；在涂料烘干后的上模型板3和下模型板4上分別放上砂箱6，在砂箱6內加滿砂并通過振實臺5振實，振實時間控制在25-45秒內，以確保型腔的緊實，振實后上下箱砂面必須刮平整，在砂箱6上表面在蓋上一層背膜，插入抽氣管對砂箱6進行抽真空，使得砂箱6內部形成負壓，砂箱負壓控制在0.03mpa以上，負壓需一直保持至澆砂完；

s7：起模；通過起模機7將砂箱6與上模1分離得到上模型殼8，將另一砂箱6與下模2分離得到下模型殼9；

s8：耐磨塊安裝；在耐磨塊102上焊接鐵釘，將有鐵釘的耐磨塊102插入下模型殼9澆注處的外表面；

s9：合箱；將上模型殼8及下模型殼9通過合箱銷定位合在一起，得到制動鼓型腔81；直澆道31上放置澆口杯91；

s10：澆注；將熔煉好的鐵水通過澆口杯91注入到制動鼓型腔81中，澆注溫度控制在1400℃-1420℃，采用"慢-快-慢"的原則來控制澆注速度，澆注過程中不得出現斷流，澆注時間控制在35-40秒之間；澆注完成后須保持負壓，20分鐘以后方可解除負壓；

s11：開箱；澆注完至少40分鐘后開箱,開箱取出鑄件進行空冷；鑄件冷卻后進行割冒口，清砂，打磨，拋丸處理，得到制動鼓毛坯。

以上所述僅為本發明的實施例，并非因此限制本發明的專利范圍，凡是利用本發明說明書及附圖內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的技術領域，均同理包括在本發明的專利保護范圍內。