汽车刹车盘的表面热处理工装的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种汽车刹车盘的表面热处理工装，包括分别用于容置汽车刹车盘的下料框和上料框、以及位于所述下料框和所述上料框之间的中间料框；所述下料框和所述上料框均设有供竖直承托汽车刹车盘的多个承托区间，且在任一个承载区间均设有供支撑汽车刹车盘的支撑筋以及供限制所述汽车刹车盘摆动的定位凸块。相较于现有技术，本实用新型汽车刹车盘的表面热处理工装可确保汽车刹车盘竖直放置并装卸便利等优点，且利用承托区间，可确保各个汽车刹车盘独立放置，确保汽车刹车盘受热和冷却均匀，确保汽车刹车盘应力充分释放，确保汽车刹车盘质量稳定，提高工艺合格率，具有很高的产业应用价值。
【专利说明】汽车刹车盘的表面热处理工装【技术领域】
[0001]本实用新型涉及机械加工工装，特别是涉及一种汽车刹车盘的表面热处理工装。【背景技术】
[0002]十几年来，随着我国汽车工业的迅速发展，围绕高品质、节能、环保的各种先进的热处理技术在汽车零件生产中得到广泛应用。热处理是汽车产品获得所要求的强度、韧化性能，实现更安全、更可靠的重要技术手段，同时热处理质量是产品实现可靠性、耐久性、安全性的重要保证。尤其是对汽车零部件表面热处理质量而言，将会直接影响到汽车工业国产化的进程，也直接关系到汽车操控的稳定性和安全性。
[0003]在现有技术中，汽车零部件表面热处理技术多为渗碳热处理工艺，其主要是使零件获得良好的抗疲劳性能和耐磨性，保证零件使用性能的可靠性。常见地，采用渗碳淬火强化的热处理零件有:汽车驱动桥的差速器齿轮、变速器轴齿类零件、转向器轴齿件、发动机活塞销以及刹车盘零件等。在此，我们将以汽车制动系统中的重要部件一刹车盘为例进行说明。
[0004]所述刹车盘的材料多为含低铬的灰口铸铁，一般经加工后直接安装在轿车上，由于设备制造技术和工艺技术的先进性有一定局限性，安装有上述刹车盘的新车在制动过程中会产生刹车抖动和嘯叫，这样会影响使用舒适感，降低高端汽车的档次，且所述刹车盘表面的耐磨性、抗腐蚀性也往往达不到要求。
[0005]根据GMW16218标准,刹车盘在整个铁素体氮碳共渗(Ferritic Nitro-Carburizing,FNC)过程中必须保持垂直状态，确保零件应力充分释放，同时避免零件在整个退火过程中因本身的重力而产生应力。只有零件应力充分释放，才能确保零件在机加工过程中和铁素体氮碳共渗(Ferritic Nitro-Carburizing,FNC)过程中零件尺寸变化很少，才能确保零件尺寸的稳定，才能确保零件的质量，才能确保零件的合格率，才能确保零件达到图纸的要求。
[0006]目前，国外通常的做法是将零件一个一个地串在十字架的工装上，虽然零件垂直，但零件是一个一个地紧挨着。这样的做法易导致如此的状况:各个零件及单个零件的各个部分受热不均匀，即:零件加热不均匀，有些零件先到温，有些零件后到温；针对同一个零件，有些部位先到温，有些部位后到温；同时，零件冷却也不均匀，有些零件先冷却，有些零件后冷却，针对同一个零件，有些部位先冷却，有些部位后冷却。零件在机加工过程中和FNC过程中零件尺寸变化大，零件质量不稳定，零件合格率低。此外，零件装卸不方便。
[0007]因此，我们必须设计一个工装，确保零件满足GMW16218标准要求，确保零件受热均匀和冷却均匀，确保零件应力进一步充分释放，确保零件在整个FNC过程中硬度不发生变化，确保零件FNC后颜色均匀一致，确保零件氮化后疏松层均匀、氮化层均匀、尺寸稳定、质量稳定、合格率高。
实用新型内容
[0008]鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种汽车刹车盘的表面热处理工装，以解决现有技术中的退火工装所存在的装载的各个零件及单个零件的各个部分受热不均匀、零件质量不稳定及良率较低等问题。
[0009]为解决上述问题及其他问题，本实用新型在提供一种汽车刹车盘的表面热处理工装，所述汽车刹车盘为双片式刹车盘，包括连接成一体且同轴心设置的一对风道盘；所述汽车刹车盘的表面热处理工装包括:下料框、上料框、以及位于所述下料框和所述上料框之间的中间料框；所述下料框包括下框架和在所述下框架中设有的供竖直承托所述汽车刹车盘的多个下承托区间；任一个所述下承托区间包括设置于所述下框架底部、供支撑所述汽车刹车盘的支撑筋以及设置于所述下框架、供限制所述汽车刹车盘摆动以确保所述汽车刹车盘竖直放置的定位凸块；所述中间料框搭设于所述下料框之上，并与所述下料框配合而形成供容置所述汽车刹车盘的容置空间；所述上料框搭设于所述中间料框之上，包括上框架和在所述上框架中设有的供竖直承托所述汽车刹车盘的多个上承托区间；任一个所述上承托区间包括设置于所述上框架底部、供支撑所述汽车刹车盘的支撑筋以及设置于所述上框架、供限制所述汽车刹车盘摆动以确保所述汽车刹车盘竖直放置的定位凸块。
[0010]可选地，所述下料框中的下承托区间与所述上料框中的上承托区间相互交错。
[0011]可选地，所述下料框中的下承托区间的数量要多于所述上料框中的上承托区间的数量。
[0012]可选地，多个所述下承托区间中任意相邻两个所述下承托区间具有确保承托的相邻两个所述汽车刹车盘等间隔设置的间距，多个所述上承托区间中任意相邻两个所述上承托区间具有确保承托的相邻两个所述汽车刹车盘等间隔设置的间距。
[0013]可选地，所述汽车刹车盘的所述一对风道盘之间留有风道，并在所述风道内设有连接所述一对风道盘的散热筋，所述支撑筋对应支撑于所述汽车刹车盘的散热筋。
[0014]可选地，所述支撑筋跨接在所述下框架的底部和侧部，所述支撑筋的数量为两个，两个所述支撑筋整体呈V型。
[0015]可选地，两个所述支撑筋呈90度夹角。
[0016]可选地，所述定位凸块的数量为与所述支撑筋对应的两个，所述定位凸块是沿着所述支撑筋而设在所述下框架或所述上框架的顶端处并插入到所述汽车刹车盘的一对风道盘之间的槽内。
[0017]可选地，所述汽车刹车盘的表面热处理工装还包括供所述中间料框搭设于所述下料框之上以及供所述上料框搭设于所述中间料框之上的卡接结构，所述卡接结构包括:设于所述下料框的框顶面的各个边角和所述上料框的框底面的各个边角的第一卡接部、以及设于所述中间料框中框底面的各个边角和所述中间料框中框顶面的各个边角以供分别与所述下料框中所述第一卡接部配合和所述上料框中所述第一卡接部配合的第二卡接部。
[0018]可选地，所述第一卡接部为卡孔，所述第二卡接部为卡凸块；或者，所述第一卡接部为卡凸块，所述第二卡接部为卡孔。
[0019]本实用新型所提供的汽车刹车盘的表面热处理工装，包括下料框、上料框、以及位于下料框和上料框之间的中间料框，下料框和上料框均可承托汽车刹车盘，对于所述下料框或所述上料框，其设有供竖直承托汽车刹车盘的多个承托区间，在任一个承托区间中，包括供支撑汽车刹车盘的支撑筋以及供限制汽车刹车盘摆动的定位凸块，通过支撑筋和定位凸块的配合，可确保放置在承托区间内的汽车刹车盘竖直(即，汽车刹车盘的盘面与下料框的底面相垂直)并具有便于装卸汽车刹车盘的优点，且利用承托区间，可确保各个汽车刹车盘独立放置，确保汽车刹车盘受热和冷却均匀，确保汽车刹车盘应力充分释放，确保汽车刹车盘质量稳定，提高工艺合格率，具有很高的产业应用价值。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1为本实用新型汽车刹车盘的表面热处理工装的结构示意图。
[0021]图2为图1中下料框的截面示意图。
[0022]图3和图4为利用图1中的表面热处理工装装载汽车刹车盘的状态示意图。
[0023]元件标号说明:
[0024]1 汽车刹车盘的表面热处理工装
[0025]11 下料框
[0026]111支撑筋
[0027]113定位凸块
[0028]115 第一^^接部
[0029]13上料框
[0030]131,133 第二卡接部
[0031]15下料框
[0032]151支撑筋
[0033]153定位凸块
[0034]155 第一^^接部
[0035]20汽车刹车盘
【具体实施方式】
[0036]本实用新型的发明人发现:在现有技术中，将汽车刹车盘一个一个地串在十字架的工装上，由于各个汽车刹车盘相互紧挨着，从而导致各个汽车刹车盘及单个汽车刹车盘的各个部分受热不均匀，以及零件装卸不方便等问题。因此，本实用新型的发明人对现有技术进行了改进，提供一种汽车刹车盘的表面热处理工装，双层镶嵌式设计理念，包括分别用于装载汽车刹车盘的下料框和上料框、以及位于所述下料框和所述上料框之间的中间料框；所述下料框和所述上料框均设有供竖直承托汽车刹车盘的多个承托区间，且在任一个承载区间均设有供支撑汽车刹车盘的支撑筋以及供限制所述汽车刹车盘摆动的定位凸块。
[0037]以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的【具体实施方式】加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。
[0038]需要说明的是，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。
[0039]请参阅图1，显示为本实用新型汽车刹车盘的表面热处理工装的结构示意图。本实用新型的汽车刹车盘的表面热处理工装是应用于汽车刹车盘的铁素体氮碳共渗(FerriticNitro-Carburizing, FNC)工艺中，FNC工艺是表面处理工艺，在富氮环境下，氮原子吸附在刹车盘的外表面，该表层防腐蚀性能极佳，并且具有足够的摩擦力从而保障有效的制动效果。所述汽车刹车盘为双片式刹车盘，包括连接成一体且同轴心设置的一对风道盘，所述一对风道盘之间留有风道并在所述风道内设有连接所述一对风道盘的多个散热筋，任意相邻两个散热筋之间留有散热孔。
[0040]如图1所示，本实用新型的所述汽车刹车盘的表面热处理工装I包括:下料框11、下料框15、以及位于下料框11和下料框15之间的中间料框13，下料框11和下料框15均可承托汽车刹车盘。
[0041]下料框11用于承托所述汽车刹车盘。具体地，下料框11包括下框架111和在下框架111中设有的供竖直承托所述汽车刹车盘的多个下承托区间(未在图式中予以标示)，其中，任一个所述下承托区间更进一步包括供支撑所述汽车刹车盘的支撑筋111以及与支撑筋111配合、供限制所述汽车刹车盘摆动的定位凸块113。
[0042]由图1可知，在本实用新型中，下料框11中的各个下承托区间为独立设置，如此，可确保在所述下承托区间内放置的各个汽车刹车盘相互独立而不影响，确保汽车刹车盘受热和冷却均匀。更佳地，在本实施例中，多个所述下承托区间中任意相邻两个所述承托区之间的间距相同，从而可确保承托的相邻两个所述汽车刹车盘等间隔设置。
[0043]支撑筋111设置于下框架111底部、供支撑所述汽车刹车盘。在本实施例中，支撑筋111的数量为两个，每一个支撑筋111跨接在下框架111的底部的横梁和侧部的纵梁，即，支撑筋111的两个连接端分别连接于下框架111的底部的横梁和侧部的纵梁。两个支撑筋111整体呈V型，当然，两个支撑筋111可以相交或不相交，在不相交的情况下，即，两个支撑筋111与下框架111底部一起构成供承托所述汽车刹车盘的承托部件。更佳地，两个支撑筋111呈90度夹角(参见图2)。在承托所述汽车刹车盘时，支撑筋111是对应支撑于所述汽车刹车盘中所述一对风道盘之间的散热筋。
[0044]定位凸块113设置于下框架111、用于止挡住所述汽车刹车盘以供限制所述汽车刹车盘摆动，从而确保所述汽车刹车盘竖直放置。在本实施例中，定位凸块113的数量为两个，这两个定位凸块113分别与两个支撑筋111对应。具体地，定位凸块113是沿着支撑筋111而设在下框架111的侧部的纵梁的顶端处。
[0045]中间料框13搭设于下料框11和上料框15之间，其中，中间料框13与下料框11配合而形成供容置汽车刹车盘的容置空间，中间料框13与上料框15配合以用于作为上料框15的支撑。
[0046]另外，在本实用新型中，上料框15的结构与上述的下料框11的结构基本相同。
[0047]上料框15包括上框架151和在上框架151中设有的供竖直承托所述汽车刹车盘的多个上承托区间(未在图式中予以标示)，其中，任一个所述上承托区间更进一步包括供支撑所述汽车刹车盘的支撑筋153以及与支撑筋153配合、供限制所述汽车刹车盘摆动的定位凸块155。[0048]由图1可知，在本实用新型中，上料框15中的各个上承托区间为独立设置，如此，可确保在所述上承托区间内放置的各个汽车刹车盘相互独立而不影响，确保汽车刹车盘受热和冷却均匀。更佳地，在本实施例中，多个所述上承托区间中任意相邻两个所述承托区之间的间距相同，从而可确保承托的相邻两个所述汽车刹车盘等间隔设置。
[0049]支撑筋153设置于上框架151底部、供支撑所述汽车刹车盘。在本实施例中，支撑筋153的数量为两个，每一个支撑筋153跨接在上框架151的底部的横梁和侧部的纵梁，即，支撑筋153的两个连接端分别连接于上框架151的底部的横梁和侧部的纵梁。两个支撑筋153整体呈V型，当然，两个支撑筋153可以相交或不相交，在不相交的情况下，即，两个支撑筋153与上框架151底部一起构成供承托所述汽车刹车盘的承托部件。更佳地，两个支撑筋153呈90度夹角(与图2相类似)。在承托所述汽车刹车盘时，支撑筋153是对应支撑于所述汽车刹车盘中所述一对风道盘之间的散热筋。
[0050]定位凸块155设置于上框架151、用于止挡住所述汽车刹车盘以供限制所述汽车刹车盘摆动，从而确保所述汽车刹车盘竖直放置。在本实施例中，定位凸块155的数量为两个，这两个定位凸块155分别与两个支撑筋153对应。具体地，定位凸块155是沿着支撑筋153而设在上框架151的侧部的纵梁的顶端处。
[0051]以下对本实用新型的表面热处理工装进行汽车刹车盘的装载进行详细说明。
[0052]请参阅图3至图4，在实际应用时，将待承托的汽车刹车盘20置于下料框11中的下承托区间内，其中，所述下承托区间内的支撑筋111对应支撑于所述汽车刹车盘20中所述一对风道盘之间的散热筋，而定位凸块113则卡入所述风道以限制所述汽车刹车盘20摆动，利用下料框11，可使得所述汽车刹车盘20的盘面与下料框的底面相垂直。如此，在下料框11处于水平放置的情况下，所述汽车刹车盘20即可实现与水平面相垂直的竖直放置。另外，本实用新型的下料框11的结构设计，也便于所述汽车刹车盘20的装卸。
[0053]进一步地，为使得所述汽车刹车盘20的装卸简便，下料框11的高度大致为所述汽车刹车盘20的盘面高度的一半，即当将所述汽车刹车盘20放置于下料框11中后，所述汽车刹车盘20仍有接近一半是凸出于下料框11的。本实用新型所提供的汽车刹车盘20的表面热处理工装1，除了下料框11之外，还包括搭设于下料框11之上的中间料框13。在实际应用中，中间料框13与下料框11配合，共同形成供容置所述汽车刹车盘20的容置空间。
[0054]为使得中间料框13可有效稳固地搭载于下料框11之上，本实用新型汽车刹车盘的表面热处理工装I还包括卡接结构，所述卡接结构包括:设于下料框11中框顶面的各边角的第一卡接部115和设于中间料框13中框底面的各边角、供与下料框11中第一^Ni部115配合的第二卡接部131，以及设于上料框15中框底面的各边角的第一卡接部157和设于中间料框13中框顶面的各边角、供与上料框15中第一卡接部157配合的第二卡接部133。在本实施例中，第一卡接部115、157为卡孔，第二卡接部131、133为卡凸块，但并不以此为限，例如在其他实施例中，第一卡接部115、157为卡凸块，第二卡接部131、133为卡孔。
[0055]如此，利用上述卡接结构:一方面,将中间料框13与下料框11对齐，且将中间料框13的框底面中作为第二卡接部131的四个卡凸块卡入下料框11的框顶面中作为第一卡接部115的四个卡孔中，实现中间料框13搭载于下料框11。另一方面，将上料框15与中间料框13对齐，且将中间料框13的框顶面中作为第二卡接部133的四个卡凸块卡入上料框15的框底面中作为第一卡接部157的四个卡孔中，实现上料框15搭载于中间料框13。[0056]后续，将待承托的汽车刹车盘20置于上料框15中的上承托区间内，其中，所述上承托区间内的支撑筋153对应支撑于所述汽车刹车盘20中所述一对风道盘之间的散热筋，而定位凸块155则卡入所述风道以限制所述汽车刹车盘20摆动，利用上料框15，可使得所述汽车刹车盘20的盘面与上料框的底面相垂直，如此，所述汽车刹车盘20即可实现与水平面相垂直的竖直放置。
[0057]通过上述操作步骤，即可完成上料框15和下料框11的堆叠，形成双层式结构。
[0058]需特别说明的是，在本实用新型中，下料框11中的下承托区间的数量与上料框15中的上承托区间的数量可以是相同，也可以不相同。在一优选实施例中，下料框11中的下承托区间的数量要多于上料框15中的上承托区间的数量(例如:下料框11中的下承托区间的数量为7个，上料框15中的上承托区间的数量为6个)，且，下料框11中的下承托区间与上料框15中的上承托区间相互交错，如此，下料框11中的下承托区间所承托的汽车刹车盘20和上料框15中的上承托区间所承托的汽车刹车盘相互交错(看似汽车刹车盘20相互交叉，但实际汽车刹车盘20并不交叉)避免零件交叉、重叠与碰伤，充分利用炉膛尺寸，增加装炉量，降低生产成本，提高企业在激烈市场的竞争力。
[0059]最后，即可将承托有各个所述汽车刹车盘20的一个或多个汽车刹车盘20的表面热处理工装I置于炉膛中进行相应的铁素体氮碳共渗(Ferritic Nitro-Carburizing,FNC)工艺。
[0060]综上所述，本实用新型所提供的汽车刹车盘的表面热处理工装，包括下料框11、下料框15、以及位于下料框11和下料框15之间的中间料框13，下料框11和下料框15均可承托汽车刹车盘，对于所述下料框或所述上料框，其设有供竖直承托汽车刹车盘的多个承托区间，在任一个承托区间中，包括供支撑汽车刹车盘的支撑筋以及供限制汽车刹车盘摆动的定位凸块，通过支撑筋和定位凸块的配合，可确保放置在承托区间内的汽车刹车盘竖直(即，汽车刹车盘的盘面与下料框的底面相垂直)并具有便于装卸汽车刹车盘的优点，且利用承托区间，可确保各个汽车刹车盘独立放置，确保汽车刹车盘受热和冷却均匀，确保汽车刹车盘应力充分释放，确保汽车刹车盘质量稳定，提高工艺合格率，具有很高的产业应用价值。
[0061]上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属【技术领域】中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。
【权利要求】
1.一种汽车刹车盘的表面热处理工装，所述汽车刹车盘为双片式刹车盘，包括连接成一体且同轴心设置的一对风道盘；其特征在于，所述汽车刹车盘的表面热处理工装包括:下料框、上料框、以及位于所述下料框和所述上料框之间的中间料框； 所述下料框包括下框架和在所述下框架中设有的供竖直承托所述汽车刹车盘的多个下承托区间；任一个所述下承托区间包括设置于所述下框架底部、供支撑所述汽车刹车盘的支撑筋以及设置于所述下框架、供限制所述汽车刹车盘摆动以确保所述汽车刹车盘竖直放置的定位凸块； 所述中间料框搭设于所述下料框之上，并与所述下料框配合而形成供容置所述汽车刹车盘的容置空间； 所述上料框搭设于所述中间料框之上，包括上框架和在所述上框架中设有的供竖直承托所述汽车刹车盘的多个上承托区间；任一个所述上承托区间包括设置于所述上框架底部、供支撑所述汽车刹车盘的支撑筋以及设置于所述上框架、供限制所述汽车刹车盘摆动以确保所述汽车刹车盘竖直放置的定位凸块。
2.根据权利要求1所述的汽车刹车盘的表面热处理工装，其特征在于，所述下料框中的下承托区间与所述上料框中的上承托区间相互交错。
3.根据权利要求2所述的汽车刹车盘的表面热处理工装，其特征在于，所述下料框中的下承托区间的数量要多于所述上料框中的上承托区间的数量。
4.根据权利要求1或2所述的汽车刹车盘的表面热处理工装，其特征在于，多个所述下承托区间中任意相邻两个 所述下承托区间具有确保承托的相邻两个所述汽车刹车盘等间隔设置的间距，多个所述上承托区间中任意相邻两个所述上承托区间具有确保承托的相邻两个所述汽车刹车盘等间隔设置的间距。
5.根据权利要求1所述的汽车刹车盘的表面热处理工装，其特征在于，所述汽车刹车盘的所述一对风道盘之间留有风道，并在所述风道内设有连接所述一对风道盘的散热筋，所述支撑筋对应支撑于所述汽车刹车盘的散热筋。
6.根据权利要求5所述的汽车刹车盘的表面热处理工装，其特征在于，所述支撑筋跨接在所述下框架的底部和侧部，所述支撑筋的数量为两个，两个所述支撑筋整体呈V型。
7.根据权利要求6所述的汽车刹车盘的表面热处理工装，其特征在于，两个所述支撑筋呈90度夹角。
8.根据权利要求6所述的汽车刹车盘的表面热处理工装，其特征在于，所述定位凸块的数量为与所述支撑筋对应的两个，所述定位凸块是沿着所述支撑筋而设在所述下框架或所述上框架的顶端处并插入到所述汽车刹车盘的一对风道盘之间的槽内。
9.根据权利要求1所述的汽车刹车盘的表面热处理工装，其特征在于，还包括供所述中间料框搭设于所述下料框之上以及供所述上料框搭设于所述中间料框之上的卡接结构，所述卡接结构包括:设于所述下料框的框顶面的各个边角和所述上料框的框底面的各个边角的第一卡接部、以及设于所述中间料框中框底面的各个边角和所述中间料框中框顶面的各个边角以供分别与所述下料框中所述第一卡接部配合和所述上料框中所述第一卡接部配合的第二卡接部。
10.根据权利要求9所述的汽车刹车盘的表面热处理工装，其特征在于:所述第一卡接部为卡孔，所述第二卡接部为卡凸块；或者，所述第一卡接部为卡凸块，所述第二卡接部为卡孔 。
【文档编号】C23C8/54GK203582957SQ201320782363
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2013年12月2日 优先权日:2013年12月2日
【发明者】肖伟祥, 赵剑, 孙飞龙 申请人:通富热处理(昆山)有限公司