高性能载重汽车双金属制动鼓的制作方法

本发明涉及汽车刹车鼓技术领域，尤其是指高性能载重汽车双金属制动鼓及其铸造方法。

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。而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。现在也有在制动鼓表面增加钢圈的技术，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部外径上，再用螺钉固定。此种方法不能保证钢圈与加强部牢固结合，在使用过程易脱落。

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、强度高、安全性能高、运行成本低的高性能载重汽车双金属制动鼓及其铸造方法。

为实现上述目的，高性能载重汽车双金属制动鼓，它包括有刹车鼓主体，刹车鼓主体上部为刹车片接触区，下部为刹车鼓安装区，刹车片接触区采用铸铁铸造成型，刹车鼓安装区采用球墨铸铁或铸钢铸造成型，且刹车片接触区与刹车鼓安装区为一体铸造成型，刹车片接触区上部外侧壁扩展形成加强部，加强部外侧壁中部嵌装有加强钢圈，加强钢圈采用碳钢材料制作成形，加强钢圈与刹车鼓主体之间采用嵌入式复合铸造形成一体；

上述刹车鼓的铸造复合方法为：

1）、将铸钢、铸铁溶化成钢水、铁水，备用；

2）、将加强钢圈加热至600-900℃；

3）、将加热后的加强钢圈预埋在成型模具内；

4）、将熔化后的铁水倒入成型模具内，铁水在倒入后迅速使加强钢圈温度升至800-1000℃，达到软化状态，铁水与加强钢圈软性复合；

5）、铁水注至刹车鼓安装区位置时，倒入钢水，然后成型，冷却，即成。

本方案通过对铸铁浇注温度、碳钢预处理及预热、铸型传热等多方面入手，其具有以下技术优势：

1）采用碳钢和铸铁双金属复合铸造工艺，将低碳钢的高韧性、高强度与铸铁优良的摩擦性能结合在一起，降低铸铁脆性对载重汽车的制动鼓的影响，能够同时满足制动鼓对高韧性及高耐磨性的要求，提高了制动鼓的使用寿命，降低制造成本，减少铸件龟裂、斑点和异常磨损等缺陷。

2）采用钢模覆膜砂复合造型工艺，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、平衡度都改善，减小车辆震动及噪音，延长使用寿命。

3）开发了金属型专用保温耐火涂料，一次涂刷可重复使用100次，同时通过循环水数控冷却，严格控制铁液冷却速度，保证制动鼓内部组织均匀，表面无砂眼和气孔，表面光滑，有效防止使用过程中裂纹产生与扩展，大幅提高了制动鼓承载能力。

4）经国家机动车质量监督检验中心检测，本产品扭转疲劳强度、磨合、效能、热衰退及恢复等性能参数均优于国家标准，特别是内张力可达225kn，远高于同类相关产品的125kn。

5）本方案制造的载重汽车制动鼓已作为某重型汽车集团的载重卡车专用制动鼓，市场前景巨大。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明的侧视图。

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，本实施例所述的高性能载重汽车双金属制动鼓包括有刹车鼓主体，刹车鼓主体上部为刹车片接触区1，下部为刹车鼓安装区2，刹车片接触区1采用铸铁铸造成型，所述的球墨铸铁或铸钢采用qt450、qt600或qt700，刹车鼓安装区2采用球墨铸铁或铸钢铸造成型，且刹车片接触区1与刹车鼓安装区2为一体铸造成型，刹车鼓安装区2顶部设有内高外低的阶梯状的导向限位5，导向限位5的厚度小于或等于刹车片接触区1的厚度，刹车片接触区1上部外侧壁扩展形成加强部3，加强部3外侧壁中部嵌装有加强钢圈4，加强钢圈4采用碳钢材料制作成形，加强钢圈4采用预埋方式复合在加强部3内，加强部3厚度为刹车片接触区1厚度的两倍，加强钢圈4的厚度为加强部3厚度的小于或等于刹车片接触区1的厚度。除本方案的金属外，还可以采用其它符合刹车鼓制备材料来替代；或制动鼓内外不同材料，或上下分层的材料不同，或材料相互熔合等方式均可。

上述刹车鼓的铸造复合方法为：

1）、将球墨铸铁或铸钢、铸铁溶化成钢水、铁水，备用；

2）、将加强钢圈4加热至800℃；

3）、将加热后的加强钢圈4预埋在成型模具内；

4）、将熔化后的铁水倒入成型模具内，铁水在倒入后迅速使加强钢圈4温度升至1000℃，达到软化状态，铁水与加强钢圈4软性复合；

5）、铁水注至刹车鼓安装区位置时，倒入钢水，然后成型，冷却，即成。

按上述工艺生产的刹车鼓，经检测后，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。

技术特征：

技术总结
本发明提供高性能载重汽车双金属制动鼓及其铸造方法，它包括有刹车鼓主体，刹车鼓主体上部为刹车片接触区，下部为刹车鼓安装区，刹车片接触区采用铸铁铸造成型，刹车鼓安装区采用球墨铸铁或铸钢铸造成型，且刹车片接触区与刹车鼓安装区为一体铸造成型，刹车片接触区上部外侧壁上设有凸起的加强部，加强部外侧壁中部嵌装有加强钢圈，加强钢圈采用碳钢材料制作成形，加强钢圈采用预埋方式复合在加强部内。采用本方案后的磨擦系数好，制动力强，延长了整个刹车鼓的寿命，提高了汽车刹车的安全性能，降低了汽车的运行成本。

技术研发人员：彭松桂
受保护的技术使用者：彭松桂
技术研发日：2017.06.20
技术公布日：2017.08.11