双金属制动鼓的制备工艺的制作方法

本发明涉及汽车刹车鼓技术领域，尤其是指双金属制动鼓的制备工艺。

背景技术：

汽车制动鼓在载重汽车的制动系统中发挥着至关重要的作用，性能优良的制动鼓是重载汽车安全行驶的前提条件之一。由于铸铁具有较高的强度和良好的耐磨性，材料和制造成本都较低，长期以来一直是载重汽车制动鼓广泛使用的材料。虽然经过多年的应用与发展，但目前广泛使用的铸铁制动鼓长时间使用后易发生开裂，导致制动失效，严重时甚至造成交通事故，无法满足重型汽车高制动性能和长使用寿命的需要。

采用钢圈可防止制动鼓开裂，通常使用压力机将钢圈压入制动鼓本体加强带外径上，再用螺钉固定。此种方法不能保证钢圈与加强带牢固结合，在使用过程易脱落。同时单一金属材料很难同时满足高韧性、高强度和高耐磨性能的要求，不能适应现代化生产对材料综合性能的需求。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种磨擦系数好、制动力强、安全性能高、运行成本低的双金属制动鼓的制备工艺。

为实现上述目的，本发明所提供的技术方案为：双金属制动鼓的制备工艺，

1）、按设计尺寸制作钢圈；

2）、将铸钢、铸铁溶化成钢水、铁水，备用；

3）、按设计尺寸制作模具，模具由外模和内模构成，外模上制作有排气孔；

4）、内模采用翻砂材料压制成形，再在外模内腔壁上涂上耐火涂料；

5）、将钢圈加热至800℃；

6）、将加热后的钢圈钳至外模内，并定位固定，形成预埋件；

7）、将装有钢圈的外模倒扣在内模上，倒扣后的外模内腔壁与内模外壁之间形成型腔；

8）、在倒扣后的外模顶部插入一个或两个测位筒；

9）、将铁水从外模顶部一侧的铁水筒倒入，铁水倒入后会迅速将钢圈升温至900-1000℃，达到软化状态，铁水与钢圈接触复合；

10）、通过测位筒观察，铁水倒至预定位置时，再通过注入口将钢水倒入；

11）、冷却、脱模、加工即成。

所述的模具由外模以及套装在外模内的内模构成，套装后的外模与内模之间形成型腔，外模包括有由金属材料制成的外筒，外筒顶部及底部分别通过相应的加强环连接固定，外筒外壁两侧设有提手，外筒筒壁上均匀分布有若干个内外贯穿的排气孔，内模采用煤粉、粘土、石英砂压制成形在移动车或传送带上，内模底部设有环形的定位环，定位环内环处下凹形成凹状的阶梯槽，定位环顶部设有上小下大的圆锥形的导流柱；套装后的外筒顶部设有顶盖，顶盖上设有若干个上下贯穿的顶盖气孔，顶盖中心处设有注入孔，导流柱位于注入孔中心处，注入孔与导流柱之间预留有注入口；注入口一侧的顶盖上设有测位筒，顶盖边缘处的外筒筒壁向外扩展形成铁水注入座，铁水注入座上设有铁水筒，铁水筒底部与型腔下部连接。

所述的外筒由若干块截面呈弧形的竖板组合形成的圆筒形，外筒外侧通过外环和加强环连接固定。

本发明的技术优势在于：

（1）将低碳钢的高韧性、高强度与铸铁优良的耐磨制动性能结合在一起，降低了铸铁脆性对载重汽车制动鼓的影响；

（2）通过优化铸造工艺等措施，使复合界面达到了冶金结合，减少了铸件龟裂、斑点和异常磨损等缺陷，提高了制动鼓的性能；

（3）采用钢模覆膜砂复合铸造工艺，大幅提高载重汽车制动鼓的尺寸精度，使制动鼓同心度、壁厚均匀性、平衡度都得到改善，减小车辆震动及噪音，延长了制动鼓的寿命。

（4）项目产品经国家机动车质量监督检验中心检测，扭转疲劳强度、磨合、效能、热衰退及恢复等性能参数均优于国家标准，特别是内张力高达225kn，高于同类产品水平。

（5）采用本工艺生产的产品可以产生良好的经济效益；产品的推广应用对于提高我国重型汽车的制动安全性能、降低运行成本，具有良好的社会效益。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明的导流柱结构示意图。

具体实施方式

下面结合所有附图对本发明作进一步说明，本发明的较佳实施例为：参见附图1和附图2，本实施例所述的双金属制动鼓的制备工艺，

1）、按设计尺寸制作钢圈，钢圈截面为方形或菱形；

2）、将球墨铸钢、球墨铸铁溶化成钢水、铁水，备用；

3）、按设计尺寸制作模具，模具由外模和内模构成，外模上制作有排气孔；

4）、内模采用翻砂材料压制成形在移动车上，再在外模内腔壁上涂上耐火涂料；

5）、将钢圈加热至800℃；

6）、将加热后的钢圈钳至外模内，并通过铁钉定位固定，形成预埋件；

7）、将装有钢圈的外模倒扣在内模上，倒扣后的外模底部通过内模底部的定位环定位，定位后外模内腔壁与内模外壁之间形成型腔；

8）、在倒扣后的外模顶部插入一个或两个测位筒；

9）、将铁水沿外模顶部的中心孔倒入，铁水倒入后迅速将钢圈升温至900-1000℃，达到软化状态，铁水与钢圈接触复合；

10）、通过测位筒观察，铁水倒至预定位置时，再将钢水倒入；

11）、冷却、脱模、加工即成。

双金属制动鼓的模具，所述的模具由外模以及套装在外模内的内模构成，外模包括有由金属材料制成的外筒1，外筒1顶部及底部分别通过相应的加强环2连接固定，所述的外筒1由若干块截面呈弧形的竖板组合形成的圆筒形，外筒1外侧通过外环和加强环2连接固定，外筒1外壁两侧设有提手3，外筒1筒壁上均匀分布有若干个内外贯穿的排气孔4，内模采用煤粉、粘土、石英砂压制成形在移动车12上，内模底部设有环形的定位环5，定位环5内环处下凹形成凹状的阶梯槽6，定位环5顶部设有上小下大的圆锥形的导流柱7；套装后的外筒1顶部设有顶盖8，顶盖8上设有若干个上下贯穿的顶盖气孔9，顶盖8中心处设有注入孔10，导流柱7位于注入孔10中心处，注入孔10与导流柱7之间预留有注入口；顶盖8边缘处设有测位筒11。

按本方案生产的制动鼓经成果鉴定后其数据如下表：

以上所述之实施例只为本发明之较佳实施例，并非以此限制本发明的实施范围，故凡依本发明之形状、原理所作的变化，均应涵盖在本发明的保护范围内。