安全可靠性双金属刹车毂的制作方法

本实用新型涉及一种用于汽车行业中的刹车毂的结构改进。

背景技术：

刹车是靠刹车片与刹车毂之间的激烈磨擦来完成的，在车轮毂里面装设二个半圆型的刹车片，利用杠杆原理推动刹车片使刹车片与轮毂内面接触而发生摩擦。刹车毂又名刹车鼓或刹车锅是制动毂的一种。刹车鼓是依靠两者之间产生摩擦、以摩擦力使车轮转动速度降低的刹车装置。在踩下刹车踏板时，脚的施力会使刹车总泵内的将往前推去并在油路中或汽路中产生压力。鼓式刹车是利用刹车鼓内静止的刹车片，去摩擦随着车轮转动的刹车鼓，以产生摩擦力使车轮转动速度降低的刹车装置。在踩下刹车踏板时，脚的施力会使刹车总泵内的活塞将刹车油或汽往前推去并在油路中或汽路中产生压力。压力经由刹车油传送到每个车轮的刹车分泵活塞，刹车分泵的活塞再推动刹车片向外，使刹车片与刹车鼓的内面发生摩擦，并产生足够的摩擦力去降低车轮的转速，以达到刹车的目的。鼓式刹车的刹车鼓在受热后直径会增大，而造成踩下刹车踏板的行程加大，容易发生刹车反应不如预期的情况。刹车毂在刹车过程中由于干摩擦且摩擦力较大，经常出现过热发红，此时工作人员常往刹车毂外浇冷水以降低其温度。刹车毂不断强烈摩擦产生热量，使其表面温度升高。当其表面颜色呈樱红色时，表层局部温度可达800℃以上，已可引起组织结构的变化和塑性变形。用冷水降低刹车毂的温度，足以起到淬火作用，使表层局部硬度增加、内应力增高、冷脆性增强。同时由于切向力的反复作用，导致在表面层的块状碳化物和夹杂物处局部萌生裂纹，随着不规则交变冲击力的作用，加快了该处的裂纹扩展。刹车毂的组织大部分处于铸造状态，晶粒粗大，强度低，且有局部夹杂物聚集。经常发生急热急冷现象，内应力较大，从而引发工件从夹杂物处形成裂纹源，并逐渐扩展开裂。在裂纹附近有许多沿裂纹点状分布的夹杂物颗粒，同时在裂纹处及其附近的晶粒大小很不均匀，这些组织缺陷在很大程度下降低了材料的强度和韧性，易引起应力集中。

传统刹车毂是由与汽车旋转部位紧紧贴合的刹车片制动毂组成的。刹车片一般由钢板、粘接隔热层和摩擦块构成，制动毂是整体铸件加其它混合材料一次性加工铸造成型的，其加工工艺简单，材料单一。在刹车毂使用过程中，刹车毂与刹车片摩擦产生的高温，使刹车毂内层产生巨大的热应力。在反复疲劳应力作用下，刹车毂产生裂纹，导致刹车毂环向开裂致使刹车毂顶部分离脱开，或者产生纵向贯穿性裂纹致使刹车毂破裂成几部分。这种结构的刹 车毂，使用寿命短，容易造成刹车失效，安全系数较低，造成严重的交通安全事故。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题在于避免上述现有技术的不足之处而提供一种使安全系数高，使用寿命长，散热效果好，制动效果佳，刹不破裂、不脱顶的刹车毂的结构。以解决老式铸件刹车毂在使用过程中易破裂、易脱顶刹车功能失效的技术难题。

本实用新型要解决的技术问题的目的可以采用以下技术方案来实现：一种安全可靠性双金属刹车毂，包括采用铸造工艺成的内层桶形铸件11和外层桶形钢件41，顶部圆盘钢件21、端部挡圈31，其特征在于：刹车毂在结构上分内外两层，内层桶形铸件11是整体铸件，且无孔，外层桶形钢件41是一个桶形开孔盘，它在圆周上分布有通向圆心的相互错位排列的开孔，被称为风道的开孔有规律地分布在刹车毂的外表面，顶部圆盘21、端部挡圈31扣合在内层桶形铸件11两端，与外层桶形钢件41进行连接，外层桶形钢件41内圆径与内层桶形铸件外11外圆径过盈配合形成整体。

同现有技术相比较，本实用新型的优点在于：

1.安全系数高。本实用新型在结构上分内外两层组成，内层是整体铸件，且无孔，其目的是使刹车毂在刹车过程中增大刹车毂与刹车片的摩擦系数，因铸件稳定性好，耐磨损，不变形保证了刹车有效而安全。

2.安全可靠。本实用新型外层使用全钢制材料，有规律地在刹车毂的外表面布有小孔，外表层使用钢制材料，刹车毂顶部使用材料是钢制材料，可以防止刹车毂在使用过程中有脱顶破裂的现象产生，克服了老式铸件刹车毂易脱顶、破裂的难题。内层桶形铸件11无孔的整体铸件实心的圆盘在结构方面更加牢固，刚性更好不容易坏，成功地解决了刹车毂在使用过程中破裂、脱顶问题，从而避免类似交通安全事故的发生。

3.使用寿命长。本实用新型采用内外层双金属结构，内层是整体一次性铸造成型并加工的桶形铸件，外层桶形构件使用全钢制材料，且顶部构件也使用材料是钢制材料，端部设置钢制材料挡圈，各部件利用压力配合与焊接工艺组合装配成一体，从而使刹车毂与刹车片不变型，少磨损，刹车有效而安全，外层及顶部采用钢制材料，强度高，不产生裂纹，

散热效果好，制动效果佳。本实用新型采用一个桶形开孔盘外层桶形钢件，并在它的圆周上分布有通向圆心的相互错位排列的开孔。这种被称为风道的开孔有规律地分布在刹车毂的外表面，这种外表面便于散开孔热的风道通风盘，在汽车行使过程中更容易通过风道处使空气对流，透风性更强更利于刹车盘的散热。通风盘可以提高刹车盘的冷却性能，降低其热衰减程度，提供更好的刹车能力，使得该产品使用寿命长，安全系数高，散热效果好，制动效果佳。

各部件组装简单，易于加工操作。基于合理的结构设计采用本实用新型汽车刹车毂结构，可以完全形成成熟可靠的系列产品。

本实用新型可以广泛使用于各种小、中、大型截重货车上。

附图说明

图1是本实用新型可靠性刹车毂构造示意图。

图2是图1内层桶形铸件11的立体示意图。

图3是本实用新型顶部圆盘21的立体示意图。

图4是本实用新型端部挡圈31的立体示意图。

图5本实用新型外层桶形钢件I型立体示意图。

图6是本实用新型外层桶形钢件II型立体示意图。

图7是本实用新型外层桶形钢件III型立体示意图。

图8是本实用新型外层桶形钢件IV型立体示意图。

图9是本实用新型各部件组合状态I型的立体示意图。

图10是本实用新型各部件组合状态II型的立体示意图。

图11是本实用新型各部件组合状态III型的立体示意图。

图12是本实用新型各部件组合状态IV型的立体示意图。

图中：11内层桶形铸件，12端面台阶，13端面台阶，14内圆面，15外圆面，21顶部圆盘，22端面台阶，23环形盘，24端面大圆孔，25倒角，31端部挡圈，32端面台阶，33端面台阶，34挡圈外倒角，35挡圈内倒角，41外层桶形钢件，42内圆面，43单边倒角，44斜槽，45塞焊通孔，46散热通孔，47外圆面，48倒角，51外层桶形钢件II型，61外层桶形钢件III型，71外层桶形钢件IV型，81焊缝，82焊缝。

具体实施方式

以下结合附图所示之最佳实施例作进一步详述。

参阅图1-图4。在以下描述的实施例中，一种安全可靠性双金属刹车毂，包括采用铸造工艺成的内层桶形铸件11外层桶形钢件41、顶部圆盘钢件21和端部挡圈钢件31。刹车毂在结构上分内外两层，内层桶形铸件11是整体铸件，且无孔，外层桶形钢件41是一个桶形开孔盘，它在圆周上分布有通向圆心的相互错位排列的开孔，被称为风道的开孔有规律地分布在刹车毂的外表面，顶部圆盘21、端部挡圈31扣合在内层桶形铸件11两端，与外层桶形钢件41进行连接，外层桶形钢件41内圆径与内层桶形铸件外11外圆径过盈配合形成整体。所述内层桶形铸造件11是采用铸造工艺成型的，其两端面设置有端面台阶12和端面台阶13结构特征。

参阅图5-图12。

汽车刹车毂按照不同的使用场合，包括内层桶形铸造件11、顶部圆盘21、端部挡圈31和外层桶形钢件41四个部分，所述的内层桶形铸件11、顶部圆盘21、端部挡圈31和外层桶形钢件41，其中，图1所示外层桶形钢件41分为I型、II型、III型和IV型，且外层桶形钢件41的I型、外层桶形钢件II型51、外层桶形钢件III型61和外层桶形钢件IV型71通过压力配合组装，使内层桶形铸件11的外圆面15与外层桶形钢件的内圆面42紧密贴合。

顶部圆盘21扣合在内层桶形铸件11的一端面上，使端面台阶22与端面台阶12紧密扣合，端部挡圈31扣合在内层桶形铸件11的另一端面上，使端面台阶32与端面台阶13紧密扣合。

图3所示的顶部圆盘21使用的是钢制材料，一侧开口端面设置有端面台阶22结构特征和便于装配的倒角25，另一端面上制有带有安装通孔环形盘23，安装通孔沿环形盘23圆周分布，对称地向着该端面大圆孔24的圆心。

图4所示的端部挡圈31使用的是钢制材料，其端面设置有端面台阶32和端面台阶33结构特征，便于装配的挡圈外倒角34和挡圈内倒角35。

图5所示的外层桶形钢件41的I型使用的是钢制材料，其两端面分别设置有单边倒角43和倒角48结构特征，沿外环面均匀分布散热通孔46，靠近端面设置塞焊通孔45和斜槽44，斜槽44一端穿出端面，另一端穿出外圆面47形成斜向槽口。外层桶形钢件41的I型内圆面42与内层桶形铸件11的外圆面15过盈配合。

图6所示的外层桶形钢件II型51使用的是钢制材料，无散热通孔，其余结构特征如以上外层桶形钢件41的I型所述。

图7所示的外层桶形钢件III型61使用的是钢制材料，仅设置单边倒角43结构特征，其余结构特征如以上外层桶形钢件的I型41所述。

图8所示的外层桶形钢件IV型71使用的是钢制材料，仅设置单边倒角43结构特征，无散热通孔，其余结构特征如以上外层桶形钢件41的I型所述。

采用焊接工艺将顶部圆盘21与外层桶形钢件通过焊缝81进行连接，将端部挡圈31与外层桶形钢件通过焊缝82进行连接，并且采用焊接塞焊通孔45，完成各部分组装。