一种高散热型制动鼓的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及汽车制造领域，特别涉及一种高散热型制动鼓。
【背景技术】
[0002] 鼓式制动器是车辆的重要组成系统之一，目前，在载重汽车中，应用较为广泛的是 整体铸造鼓式制动器，它包括制动鼓和制动蹄片，制动蹄片能够与制动鼓的内侧面接触。制 动鼓在汽车行驶过程中处于转动状态，刹车时，制动蹄片在制动力的作用下紧压于制动鼓 上，利用与制动鼓之间的摩擦阻力，使行驶的汽车减速或停车，以保证行车安全。
[0003] 当汽车重载、高速行驶时，尤其是在下长坡或陡坡时，由于需要较大的制动力以及 连续多次的制动来确保汽车处于可控状态，使得制动鼓内壁温度急剧升高，制动鼓的内外 温差加大，导致构成制动鼓材料的高温力学性能急剧下降，疲劳强度降低。传统的制动鼓材 质为灰铸铁，灰铸铁具有强度低、脆性大的典型特性。为了减少这些特性所带来的负面影 响，制动鼓的壁必须做得很厚，以保证制动鼓具有较高的结构强度。这样一来，制动时，制动 鼓体的内外温差就越大，进而温差应力就大，材料的高温力学性能就更加恶化，而且由于其 产生的膨胀应力得不到及时消除，导致制动鼓体由纵向微裂发展为龟裂并最终导致开裂。 因此，整体铸造式制动鼓使用寿命较短。
[0004] 另外，公知的制动鼓制动后，若与水接触，由于受到激冷，鼓体会发生热裂、爆裂现 象，严重者，制动鼓会破裂飞出造成安全事故，因而使用的安全性较差。传统的制动鼓外圆 柱面为光滑表面或带有加强筋结构，有些制动鼓也在摩擦面上设置有加强筋结构，一般这 种结构只能加大制动鼓的厚度或增加加强筋的数量，造成制动鼓过重，制造成本增加。
【发明内容】
[0005] 本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种高散热型制动鼓，主要解 决制动鼓内壁温度急剧升高后散热的问题，并通过使用紧箍套来提高制动鼓使用安全性和 使用寿命，同时，为了克服灰铸铁的不足，通过使用性能更好的蠕墨铸铁，来大幅提升制动 鼓的综合力学性能，使制动鼓更经久耐用。
[0006] 本发明采用的技术方案如下：一种高散热型制动鼓，包括制动鼓的安装部、过渡连 接部和制动部，所述制动部上设有一凹槽，所述凹槽上固定安装有一紧箍套，凹槽内设有若 干个制动鼓通孔，所述紧箍套上包括若干相隔规定距离的箍圈，紧箍套内设有若干个紧箍 套通孔，所述箍圈的横截面为矩形或大致矩形，箍圈的两个侧面上分别设有一内弧形凹槽， 箍圈横截面的底部的宽度大于其顶部的宽度，所述箍圈两个侧面上的内弧形凹槽在同一水 平面上，两内弧形凹槽相对处设有若干个箍圈横向通孔，所述箍圈横向通孔沿着箍圈的圆 周方向等距分布，每个箍圈横向通孔的下方均设有一箍圈竖向通孔，所述箍圈竖向通孔的 上端接通箍圈横向通孔，下端接通紧箍套通孔，所述紧箍套通孔的下端接通所述制动鼓通 孔。
[0007] 进一步，所述凹槽为C形槽，所述紧箍套与凹槽无间隙配合，即所述紧箍套不能在 所述凹槽内左右滑动，紧箍套为断开的环形结构，所述紧箍套的断开处通过卡接的连接方 式组合成一环形，紧箍套上有镂空部分，形成散热孔组，所述散热孔组为沿紧箍套圆周方向 间隔排列的弧形长孔。
[0008] 进一步，所述制动鼓通孔的直径为4-10_，与制动鼓一起铸造成型，所述箍圈横向 通孔的直径为l_3mm，所述箍圈竖向通孔的直径为2-4mm，所述紧箍套通孔的直径为3-8mm。
[0009] 在上述的结构中，制动鼓的制动部外周面上设置紧箍装置，能有效的约束径向膨 胀变形，提高制动鼓本体的抗疲劳性，紧箍装置对制动鼓本体还会有抱紧力，避免了制动鼓 本体破裂飞出的危险，提高了制动鼓的使用寿命和使用安全性；此外，与紧箍装置对应处的 制动部壁厚可有效减小，即所形成的凹槽能有效减小制动鼓本体内外的温差，提高了热传 导性，防止制动鼓本体内壁龟裂的发生；为了进一步提高制动鼓的散热性能，使突然升高的 温度能得到很快的下降，在凹槽处设有制动鼓通孔，制动鼓通孔通过紧箍装置将外界和制 动鼓内室连通，使制动鼓内室与外界发生强烈的热交换，即制动鼓内室由于温度急剧升高， 室内空气被加热膨胀，然后通过制动鼓通孔排出室外，此时，形成的压力差又迫使外界冷空 气被压缩进室内，进来的冷空气继续被加热，继续膨胀排出室外，这样循环往复，制动鼓内 室的温度能得到很快的冷却，因此采用本结构的制动鼓散热性非常好；为让被加热的空气 能及时弥散到外界环境中，在箍圈两侧设有内弧形凹槽，由于紧箍装置是随制动鼓一起转 动的，则会在箍圈之间形成沿制动鼓圆周方向的气流，气流会将从箍圈中跑出的热空气带 走，使箍圈周围不会造成热量聚集的现象，保证了散热的通透性，同时，为使外界杂物不跑 进制动鼓内和堵住散热通道，将热空气出口设置在两侧，杂物不易进入通道内，很好地解决 了这一问题。
[0010] 进一步，所述紧箍套和箍圈所用材料牌号为06Crl8Ni9奥氏体型不锈钢，且紧箍 套和箍圈自为一体，所述制动鼓为特制蠕墨铸铁制成，所述特制蠕墨铸铁按重量百分比 计由如下成分组成：碳为3. 4-3. 8%，硅为2. 1-2. 6%，锰为0. 2-0. 3%，铌为0. 2-0. 3%，铬为 0· 1-0. 2%，锡为 0· 01-0. 03%，锑为 0· 01-028%，钒为 0· 1-0. 18%，钛为 0· 15-0. 25%，磷和硫的 总含量不超过〇. 06%，余量为铁及其不可避免的杂质。
[0011] 进一步，所述特制懦墨铸铁的制备方法包括以下步骤： 步骤1、原料准备及铁液熔炼，铁液熔炼时，将原料铁放入转炉中加热熔化，待原料铁全 部熔化后，调节熔池温度，使熔池温度控制在1400°c左右，然后向熔池中加入脱碳剂，脱硫 剂，脱氧剂，对熔池里的铁水进行脱碳、脱硫、脱氧； 步骤2、脱碳、脱硫、脱氧工序完成后，升温熔池温度，使之达到1440Γ，然后向熔池中， 连续加入铬铁和锰铁，使熔池中的铬含量和锰含量达到预定要求，调节温度，使温度控制在 1470°C，保持 IOmin ; 步骤3、步骤2完成后，加入脱氧剂进行二次脱氧，之后加入铌铁、金属锡、钒铁和钛铁， 使钢中的合金成分达到预定要求，然后微调钢液中的化学成分； 步骤4、将占铁液总重量0. 55%的CaC2粉体装于空心T形耐火材料管内，将T形管插 入铁液包内，使其按65rad/min速度搅拌，搅拌时间5min ; 步骤5、将浇注处理包在40(TC进行烘烤，然后将蠕化剂、孕育剂和覆盖剂和金属锑置 于包底； 步骤6、将步骤4得到铁液进行合金成分检验，检验合格后，用冲入法将铁液倒入浇注 处理包中，出炉温度控制在1470°C，当出铁液到包内约3/4时，停止出铁，然后加入占铁液 重量0. 9 %的稀土镁钙蠕化剂和0. 45%的75硅铁孕育剂，出铁槽冲入法孕育；孕育处理完 成后，将剩余的1/4的铁液倒入钢包内，并搅拌5min ; 步骤7、步骤6完成后，采用占铁水重量0. 25 %的珍珠岩除渣剂进行扒渣2次，用0. 3 % 珍珠岩保温覆盖剂在铁水表面形成40_厚的保温覆盖层； 步骤8、蠕化处理后，在17 min内将铁水浇注完毕，得到制动鼓。
[0012] 进一步，将得到的制动鼓进行热处理，其工艺为：将制动鼓置于热处理炉中并加热 到880°C，保温2h后油淬，油淬后再将制动鼓加热至550°C回火2. 5h，回火完成后空冷至室 温，最后将热处理后的制动鼓机械加工至设计尺寸，检验合格后包装入库。
[0013] 在本发明的蠕墨铸铁所用原料中，锑是