刹车盘的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明是设及一种刹车盘铸造技术领域，具体设及一种刹车盘的制备方法。
【背景技术】
[0002] 刹车盘是机动车中非常关键的部件，其质量的好坏直接影响刹车性能W及车辆的 安全性能，特别是火车上使用的特大型刹车盘，其质量的好坏更为关键，火车上使用的刹车 盘，如附图1所示：一般包括一个扇形的刹车盘主体，主体沿着径向设置多个相互平行的翅 片，主体靠内侧设置连接孔。运种结构的刹车盘由于结构的特殊性，传统的锻造方法无法实 现，目前使用较多的是铸造方法，即具体工艺流程如下1)生产工艺准备，根据要生产的零件 图、生产批量和交货期限，制定生产工艺方案和工艺文件，绘制铸造工艺图；2)生产准备，包 括准备烙化用材料、造型制忍用材料和模样、忍盒、砂箱等工艺装备;3)造型与制忍;4)烙化 与诱注;5)落砂清理与铸件检验等主要工序。成形原理:将金属加热烙化，使其具有流动性， 然后诱入到具有一定形状的铸型型腔中，在重力或外力(压力、离屯、力、电磁力等）的作用下 充满型腔，冷却并凝固成铸件(或零件）的一种金属成形方法。上述铸造过程需要采用大量 砂子，且砂型制造工序多，后续清砂任务重，工人需要大工作量的打砂，从而大大增加了工 人的劳动量，且铸造车间粉尘大、生产成本高。
【发明内容】
[0003] 本发明针对现有技术的上述不足，提供一种砂子溃散干净、无需人工打砂、生产成 本低的刹车盘的制备方法。
[0004] 为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为:一种刹车盘的制备方法，制备 步骤包括：
[0005] (1)首先将邦尼2号热固性树脂与石英砂进行混合，获得制备刹车盘砂壳的砂料， 邦尼2号热固性树脂的使用量为石英砂重量的1.5-2% ;
[0006] (2)然后将步骤(1)制备的砂料放入射砂机中，将砂料加热至140-160°C，然后在4- 6个大气压的压力下喷砂造型，获得具有刹车盘型腔的砂壳，砂壳自然冷却待用，砂壳的厚 度为 3〇-50mm;
[0007] (3)按照如下重量百分比的各组分配置制备刹车盘的原料:碳(00.18-0.25%，儘 (]?11)0.60-1.00%，娃（5。0.30-0.60%，铭（吐）0.9-1.35%，钢(]\1〇)0.9-1.2%，儀（化）< 0.70 %，饥(V)0.28-0.35%，硫(S) < 0.035 %，憐(P) < 0.035%，余量为铁;然后原料混合加 热烙融至950-1250°C，然后将烙融的金属液诱注到步骤(2)制备的砂壳中；
[000引（4)待诱注完成后的0.5-化，砂壳中的邦尼2号热固性树脂热解挥发，石英砂从冷 凝的金属表面散落，获得刹车盘产品。
[0009] 作为优选，步骤（1)所述的邦尼2号热固性树脂的使用量为石英砂重量的1.5- 1.8% ;采用该配比，可W很好的实现砂壳的铸型效果，同时也能保证砂壳及时分散。
[0010] 作为优选，步骤(2)所述的砂壳的厚度为35-45m;采用该厚度，既能保证金属液体 在砂壳内充分冷凝成型，同时也能保证砂壳及时分散。
[0011]本发明的邦尼2号热固性树脂(BN-02)，购买自邦尼化工快津巧限公司销售的邦 尼固化剂。
[0012] 本发明的优点和有益效果：
[0013] 1.本发明首次采用将邦尼2号热固性树脂与石英砂进行混合的混合料，用来制备 具有刹车盘型腔的砂壳，然后向砂壳中直接诱注制备刹车盘的金属液体，随着金属液冷凝 放热，将砂壳中的邦尼2号热固性树脂加热分解挥发，而石英砂则由于没有了邦尼2号热固 性树脂的粘结作用而自然分散脱落，从而直接获得表面光滑的刹车盘产品；本发明通过合 理控制砂壳的厚度W及邦尼2号热固性树脂的添加量，充分保证金属液冷却成型效果和石 英砂的散落时间；从而擬弃了传统砂型铸造方法的繁杂工序和工人打砂工序，大大节省了 人力降低了生产成本。而且此工艺更是区别于其它传统铸造工艺:采用无甲醒、无苯酪的树 脂实现了无清砂工序;砂子回用率约95% W上的优点。
[0014] 2.本发明的制备方法，不需要工人制造砂型，且制备工序简单，劳动环境得到大大 改善，更加绿色环保，污染小;而且采用的喷砂机制造砂壳的过程类似于注塑机制备产品一 样，通过合理的设定溫度和喷砂压力，就能获得合格的砂壳产品，砂壳内部为与刹车盘形状 相同的型腔，本发明采用压力造型设备，模压成型，铸造精度可达到CT6级（铸造国标6级）， 区别其他工艺提升2个等级;然后直接将原料加热烙融诱注到砂壳的型腔内，金属液冷凝， 外侧的砂壳散去，即获得产品，不需要翻砂、去砂、打砂等工序;节省劳动强度及劳动力：成 型、搬运均采用自动化操作，比其他"树脂砂铸造"工艺节省人力1/3，比"溶模铸造"节省2/ 3。
[0015] 3.本发明的2号热固性树脂由于其自身组织结构优势，使得型砂表面有一层特殊 的油膜，型砂表面稳定性及安定性好，利于铸件表面质量提高;表层在高溫下发生热解形成 光亮碳，在铸型与金属界面上形成还原性气氛，防止了金属表面的氧化，使铸件表面粗糖度 细化，光滑;且树脂分解物甲醒，无苯酪，更加环保、安全;而散落的石英砂可W充分再利用。 本发明工艺的经济性:可比其他"树脂砂铸造"工艺利润提高15-20%，比"溶模铸造"利润提 高 25-30%。
【附图说明】
[0016] 图1本发明刹车盘结构示意图。
【具体实施方式】
[0017] 下面通过实施例进一步详细描述本发明，但本发明不仅仅局限于W下实施例。
[001引附图1为本发明的刹车盘。
[0019]实施例1
[0020] (1)首先将邦尼2号热固性树脂与石英砂进行混合，获得制备刹车盘砂壳的砂料， 邦尼2号热固性树脂的使用量为石英砂重量的1.6% ;
[0021] (2)然后将步骤（1)制备的砂料放入射砂机中，将砂料加热至150-155°C，然后在5 个大气压的压力下喷砂造型，获得具有刹车盘型腔的砂壳，砂壳自然冷却待用，砂壳的厚度 为40mm;
[0022] (3)按照如下重量百分比的各组分配置制备刹车盘的原料:碳(00.20%，儘(Μη) 0.80%，娃（Si)0.5%，铭（Cr)1.25%，钢（Mo)1.0%，儀(Ni)0.5%，饥(V)0.32%，硫（S) 0.03%，憐(Ρ)0.03%，余量为铁;然后原料混合加热烙融至1000-1050°C，然后将烙融的金 属液诱注到步骤(2)制备的砂壳中；
[0023] (4)待诱注完成后，化后砂壳中的邦尼2号热固性树脂热解挥发，石英砂从冷凝的 金属表面散落，获得刹车盘产品。
[0024] 实施例2
[0025] (1)首先将邦尼2号热固性树脂与石英砂进行混合，获得制备刹车盘砂壳的砂料， 邦尼2号热固性树脂的使用量为石英砂重量的1.8% ;
[0026] (2)然后将步骤（1)制备的砂料放入射砂机中，将砂料加热至155-160°C，然后在6 个大气压的压力下喷砂造型，获得具有刹车盘型腔的砂壳，砂壳自然冷却待用，砂壳的厚度 为45mm;
[0027] (3)按照如下重量百分比的各组分配置制备刹车盘的原料:碳(00.25%，儘(Μη) 1.00%，娃(5。0.55%，铭(吐）1.30%，钢(]?〇)1.1%，儀(化）0.60%，饥(￥)0.30%，硫(5) 0.032%，憐(Ρ)0.032%，余量为铁;然后原料混合加热烙融至950-1250°C，然后将烙融的金 属液诱注到步骤(2)制备的砂壳中；
[0028] (4)待诱注完成后，0.6h，砂壳中的邦尼2号热固性树脂热解挥发，石英砂从冷凝的 金属表面散落，获得刹车盘产品。
[0029] 实施例3
[0030] (1)首先将邦尼2号热固性树脂与石英砂进行混合，获得制备刹车盘砂壳的砂料， 邦尼2号热固性树脂的使用量为石英砂重量的1.5% ;
[0031 ] (2)然后将步骤（1)制备的砂料放入射砂机中，将砂料加热至140-145°C，然后在 4.5个大气压的压力下喷砂造型，获得具有刹车盘型腔的砂壳，砂壳自然冷却待用，砂壳的 厚度为35mm;
[0032] (3)按照如下重量百分比的各组分配置制备刹车盘的原料:碳(00.20%，儘(Μη) 0.65%，娃（5。0.45%，铭（吐）1.20%，钢(]?〇)1.0%，儀(化）0.65%，饥(￥)0.30%，硫（5) 0.030%，憐(Ρ)0.030%，余量为铁;然后原料混合加热烙融至950-1250°C，然后将烙融的金 属液诱注到步骤(2)制备的砂壳中；
[0033] (4)待诱注完成后，0.5h，砂壳中的邦尼2号热固性树脂热解挥发，石英砂从冷凝的 金属表面散落，获得刹车盘产品。
[0034] 对实施例制备的样品进行性能检测，其检测结果如小表1所示：
[0035] 表 1
[0036]
[0037] 从上述检测数据可知，本发明制备的方法具有强度高，冲击初性强，硬度高的优 点，完全满足刹车盘的使用环境要求。
[0038] 本发明的射砂机可W采用市售覆膜砂射忍机，工作原理:利用压缩空气将型砂均 匀的射入砂箱预紧实，然后再施加压力进行压实，常用的有垂直分型无箱射压造型机和水 平分型脱箱射压造型机，垂直分型无箱射压造型机造型不用砂箱，型砂直接射入带有模板 的造型室，所造砂型尺寸精度高，砂箱两面都有型腔，生产率高，但下忍困难，对型砂质量要 求严格，水平分型脱箱射压造型机利用砂箱进行造型，砂型造好后合型脱箱，下忍方便，生 产率高。上述射砂机和工作原理均适用于本发明。
【主权项】
1. 一种刹车盘的制备方法，其特征在于:制备步骤包括： (1) 首先将邦尼2号热固性树脂与石英砂进行混合，获得制备刹车盘砂壳的砂料，邦尼2 号热固性树脂的使用量为石英砂重量的1.5-2% ; (2) 然后将步骤（1)制备的砂料放入射砂机中，将砂料加热至140-160°C，然后在4-6个 大气压的压力下喷砂造型，获得具有刹车盘型腔的砂壳，砂壳自然冷却待用，砂壳的厚度为 3〇-50mm； (3) 按照如下重量百分比的各组分配置制备刹车盘的原料：碳0.18-0.25%，锰0.60-1.00%，硅0.30-0.60%，铬0.9-1.35%，钼0.9-1.2%，镍 <0.70%，钒0.28-0.35%，硫< 0.035%，磷< 0.035%，余量为铁;然后原料混合加热熔融至950-1250°C，然后将熔融的金 属液浇注到步骤(2)制备的砂壳中； (4) 待浇注完成后的0.5-2h，砂壳中的邦尼2号热固性树脂热解挥发，石英砂从冷凝的 金属表面散落，获得刹车盘产品。2. 根据权利要求1所述的刹车盘的制备方法，其特征在于:步骤（1)所述的邦尼2号热固 性树脂的使用量为石英砂重量的1.5-1.8%。3. 根据权利要求1所述的刹车盘的制备方法，其特征在于：步骤(2)所述的砂壳的厚度 为35-45m。
【专利摘要】一种刹车盘的制备方法，制备步骤包括：首先将邦尼2号热固性树脂与石英砂进行混合，获得制备刹车盘砂壳的砂料，邦尼2号热固性树脂的使用量为石英砂重量的1.5-2％；然后将砂料放入射砂机中制备出砂壳；然后将刹车盘的原料加热熔融至950-1250℃，然后将熔融的金属液浇注到砂壳中；待浇注完成后，0.5-2h，砂壳中的邦尼2号热固性树脂热解挥发，石英砂从冷凝的金属表面散落，获得刹车盘产品。本发明具有砂子溃散干净、无需人工打砂、生产成本低的优点。
【IPC分类】B22C9/02, B22C9/22, B22C1/22
【公开号】CN105562618
【申请号】CN201510961626
【发明人】任国良, 胡春华, 马先民
【申请人】宁波金汇精密铸造有限公司
【公开日】2016年5月11日
【申请日】2015年12月21日