環筋制動鼓的鑄造工藝的製作方法

2023-09-15 12:36:40

環筋制動鼓的鑄造工藝的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種環筋制動鼓的鑄造工藝，屬於鑄造工藝【技術領域】，它包括以下步驟：a、選定分型面，將制動鼓上最下一條水平環筋的下邊緣作為分型面；b、製作上模砂型，首先分別製作上模模型和環形的泡沫模型，上模模型與制動鼓除環筋外的外部輪廓相適配，泡沫模型與環筋的外輪廓相適配，將泡沫模型套裝於上模模型上，然後使用上砂箱造型，定型後抽出上模模型，將泡沫模型留著上砂箱中，形成上模砂型；c、製作下模砂型，首先製作下模模型，然後使用下砂箱造型，定型後抽去下模模型，形成下模砂型；d、合模澆鑄。本發明解決了傳統鑄造工藝複雜、成本高的技術問題，廣泛應用於制動鼓的生產中。
【專利說明】環筋制動鼓的鑄造工藝

【技術領域】
[0001]本發明涉及鑄造工藝【技術領域】，尤其涉及一種環筋制動鼓的鑄造工藝。

【背景技術】
[0002]制動系統是汽車的重要組成系統之一，目前，在載重汽車領域中，應用較為廣泛的是採用傳統的整體鑄造鼓式制動器。現有技術中，典型的鼓式制動器包括制動鼓和制動蹄片組成，制動蹄片能夠與制動鼓的內側面接觸。制動鼓在汽車行駛過程中處於轉動狀態，當需要剎車時，制動蹄片在制動力的作用下緊壓於制動鼓上，利用與制動鼓之間的摩擦阻力，從而使行駛的汽車減速或停車，以保證行車安全。當汽車重載、高速行駛時，尤其是在下長坡或陡坡時，由於需要較大的制動力以及連續多次的制動以保證汽車處於可控狀態，使得制動鼓內壁溫度急劇升高，制動鼓的內外溫差加大，導致構成制動鼓材料的高溫力學性能急劇下降。由於傳統的制動鼓材質為灰鑄鐵，灰鑄鐵具有強度低脆性大是灰口鑄鐵的典型特性，為了減少這些特性所帶來的負面影響，制動鼓的壁厚必須做得很厚以保證制動鼓具有較高的結構強度。但是制動鼓的壁厚越大，制動鼓制動時的內外溫差越大，溫差加大引起的溫差應力加上材料的高溫力學性能惡化，常導致制動鼓內壁由縱向微裂發展為龜裂，以致最後制動鼓開裂。因此，傳統的整體鑄造的制動鼓使用壽命比較短。
[0003]為了延長制動鼓的使用壽命，各生產廠家也不斷做出改進，其中效果比較理想的是在制動鼓的外表面一體製作環形的加強筋，但是這就給制動鼓的製造工藝帶來很多麻煩，例如，中國發明專利CN103192034A公開了一種車用帶有防開裂環形加強筋的制動鼓一體成型鑄造工藝，包括以下步驟:①使用水平分型鑄造工藝，將與加強筋形狀相匹配的帶有倒鉤的環形芯子置於上下水平分型的型箱中，確保環形芯子與型箱的型腔同軸線，造型、下芯、合箱並製造，然後將型箱置於靜壓鑄造流水線、震動壓實造型機、震動壓實造型流水線或者水平脫箱造型線上進行澆注；②開模，將環形芯子與成型的制動鼓一併取出，最後將環形芯子取下，得到制動鼓成品，通過本鑄造工藝雖然能夠實現制動鼓的單金屬一體鑄造成型，但是工藝流程相對複雜，製造成本高。


【發明內容】

[0004]本發明所要解決的技術問題是:提供一種環筋制動鼓的鑄造工藝，以解決傳統鑄造工藝複雜、成本高的技術問題。
[0005]為解決上述技術問題，本發明的技術方案是:一種環筋制動鼓的鑄造工藝，包括以下步驟:
[0006]a、選定分型面，將制動鼓上最下一條水平環筋的下邊緣作為分型面；
[0007]b、製作上模砂型，首先分別製作上模模型和環形的泡沫模型，所述上模模型與制動鼓除環筋外的外部輪廓相適配，所述泡沫模型與所述環筋的外輪廓相適配，將所述泡沫模型套裝於所述上模模型上，然後使用上砂箱造型，定型後抽出上模模型，將泡沫模型留著所述上砂箱中，形成上模砂型；
[0008]C、製作下模砂型，首先製作下模模型，所述下模模型具有與制動鼓的內輪廓相適配的下模模腔，然後使用下砂箱造型，定型後抽去所述下模模型，形成下模砂型；
[0009]d、合模澆鑄，將所述上模砂型與下模砂型合在一起，形成澆鑄空腔，然後澆鑄。
[0010]作為一種改進，在步驟b中，確保所述泡沫模型與上模模型同軸線且所述泡沫模型的底面與分型面平齊。
[0011]作為進一步的改進，在步驟b中，所述泡沫模型的內圈斜面與上模模型的外圓斜面間隙配合。
[0012]採用了上述技術方案後，本發明的有益效果是:由於選定了水平的分型面，並且採用了一個便於造型且澆鑄時熔融的泡沫模型，簡化了鑄造工藝，降低了翻砂成本，澆鑄後製得的制動鼓坯的質量高、加工量小，大大降低了制動鼓的製造成本。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1是本發明實施例的上模模型和泡沫模型組合示意圖；
[0014]圖2是本發明實施例的合模狀態示意圖；
[0015]圖3是本發明實施例中環筋制動鼓的結構示意圖；
[0016]圖中:1、分型面，2、上模模型，3、泡沫模型，4、上模砂型，5、下模砂型，6、澆鑄空腔，7、環筋。

【具體實施方式】
[0017]制動鼓經過不斷改進，如圖3所示，沿制動鼓的軸向，在制動鼓外表面靠近制動鼓下端位置設置有若干條水平布置的環筋7，環筋7的結構形狀有三角型、梯形、矩形或其它結構，這些環筋大大提高了制動鼓的強度，發明人就這種制動鼓的製造工藝做了深入研究。
[0018]下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。
[0019]一種環筋制動鼓的鑄造工藝，包括以下步驟:
[0020]a、選定分型面，如圖1所示，將制動鼓上最下一條水平環筋的下邊緣作為分型面1，該分型面I水平選定的好處為加工量小，只需要將水平環筋的下端車一刀即可除去分型痕跡，甚至可以保留該環形的分型痕跡，不需要加工，傳統的分型面採用豎直對開，鑄造的制動鼓軸向上留存有分型痕跡，需要沿制動鼓的軸向一直加工，加工量大；
[0021]b、製作上模砂型4，首先分別製作上模模型2和環形的泡沫模型3，上模模型2與制動鼓除環筋外的外部輪廓相適配，泡沫模型3與環筋的外輪廓相適配，將泡沫模型3套裝於上模模型2上，然後使用上砂箱造型，定型後抽出上模模型2，將泡沫模型3留著上砂箱中，形成上模砂型4;
[0022]C、製作下模砂型5，首先製作下模模型，下模模型具有與制動鼓的內輪廓相適配的下模模腔，然後使用下砂箱造型，定型後抽去下模模型，形成下模砂型5 ；
[0023]d、合模澆鑄，如圖2所示，將上模砂型4與下模砂型5合在一起，形成澆鑄空腔6，並且設計上連通澆鑄空腔6的澆道和冒口，然後澆鑄，澆鑄時，熔融的鐵水從澆道進入澆鑄空腔6，泡沫模型3遇熱變為輕質灰燼，懸浮於鐵水之上，從冒口排出。
[0024]在步驟b中，確保泡沫模型3與上模模型2同軸線且泡沫模型3的底面與分型面I平齊，泡沫模型3的底面也就是澆鑄後得到的制動鼓的最下一條水平環筋的下邊緣，在上模模型2的外圈和泡沫模型3的內圈均設有拔模斜度，該拔模斜度剛好起到導向和定位的作用。
[0025]在步驟b中，泡沫模型3的內圈斜面與上模模型2的外圓斜面間隙配合，間隙為0.15-0.4mm,為了保證順利脫模,最佳的間隙為0.3mm。
[0026]本發明的主要構思就是選定了水平的分型面1，並且採用了一個便於造型且澆鑄時熔融的泡沫模型3，簡化了鑄造工藝，降低了翻砂成本，該泡沫模型3熔融後產生的渣滓由冒口排出，不影響澆鑄質量，製得的制動鼓坯的質量高、加工量小，大大降低了制動鼓的製造成本。
[0027]本發明不局限於上述具體的實施方式，本領域的普通技術人員從上述構思出發，不經過創造性的勞動，所作出的種種變換，均落在本發明的保護範圍之內。
【權利要求】
1.環筋制動鼓的鑄造工藝，其特徵在於，包括以下步驟: a、選定分型面，將制動鼓上最下一條水平環筋的下邊緣作為分型面； b、製作上模砂型，首先分別製作上模模型和環形的泡沫模型，所述上模模型與制動鼓除環筋外的外部輪廓相適配，所述泡沫模型與所述環筋的外輪廓相適配，將所述泡沫模型套裝於所述上模模型上，然後使用上砂箱造型，定型後抽出上模模型，將泡沫模型留著所述上砂箱中，形成上模砂型； C、製作下模砂型，首先製作下模模型，所述下模模型具有與制動鼓的內輪廓相適配的下模模腔，然後使用下砂箱造型，定型後抽去所述下模模型，形成下模砂型； d、合模澆鑄，將所述上模砂型與下模砂型合在一起，形成澆鑄空腔，然後澆鑄。
2.如權利要求1所述的環筋制動鼓的鑄造工藝，其特徵在於，在步驟b中，確保所述泡沫模型與上模模型同軸線且所述泡沫模型的底面與分型面平齊。
3.如權利要求2所述的環筋制動鼓的鑄造工藝，其特徵在於，在步驟b中，所述泡沫模型的內圈斜面與上模模型的外圓斜面間隙配合。
【文檔編號】B22C9/22GK104368763SQ201410552743
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年10月17日 優先權日:2014年10月17日
【發明者】呂繼賢, 蒲光明 申請人:山東浩信機械有限公司