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双片制动盘铸造 双改进提质
发布时间:
2016-01-28 00:00
来源:
《金属加工(热加工)》
我公司是专业从事汽车制动盘生产的企业。盘式制动是以静止的制动盘片夹住随着轮胎转动的制动碟盘,以产生摩擦力,使车轮转动速度降低的制动装置。将汽车的动能转化为内摩擦产生的热能。双片制动盘又名通风盘、非实体盘。它是两个制动面中间有风道的一种,这种制动盘的最大优点是可以迅速将制动产生的热量及时散发出来,提高制动的安全性,这种制动盘主要应用在大排量、大功率的汽车制动系统中,也通常放置在汽车的主动轮上。
在生产双片制动盘的过程中,两个制动面中间的通风口宽度窄,制动盘直径大(>350mm),铸件内部材质好等,这些因素是刹车盘行业中比较头疼的方面。如何能在这些因素都有的情况下,生产出合格的产品,达到顾客满意呢?我们推荐了几种改进办法,并且经过了试验考证,供大家参考。
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片制动盘的风道在铸造过程中是通过加专门的砂芯生产的。砂芯随制动盘的直径变大而变大,随制动盘风道的变窄而变薄。产品的这种特点,使所用的砂芯大而且薄,其强度就会大大降低。在与高温铁液的接触过程中很容易变形,从而导致产品的通风道变形,产品精加工后出现两个制动面厚度差变大,甚至砂芯在高温下破裂,铸造出来的产品出现夹砂、存铁瘤等缺陷,达不到使用要求。一般双片制动盘的砂芯如同一个盘子,边缘处是平的,其强度一般。而若将砂芯边缘加上拐角,可大大提高砂芯的强度,砂芯在高温下的变形程度大大减小,铸造出来的产品风道质量明显提高,风道夹砂、存铁瘤等缺陷消除。同时减少了铁液外流及产品的毛刺,提高了产品的外观质量。通常制动盘的大外圆是由上下模铸造出来的,这样的产品外观会因为型砂的紧实度而受影响,改进后的工艺,制动盘的大外圆是由砂芯产生的,因此产品的外观之来质量会明显提高。
一般双片制动盘砂芯的外形如图1所示。
改进后的双片制动盘砂芯的外形如图2所示。
图2
改进前后产品的风道变形情况分别如图3、图4所示。
图 3 改进前风道变形情况
图 4改进后风道变形情况
2. 双片制动盘铸件材质改进设计
刹车盘材质选用HT250,其通用的标准化学成分见表1。
相应地技术要求硬度为185~240HBW,抗拉强度为207 MPa左右。而一些直径较大,制动面很厚,以及通风道很窄的制动盘,若沿用通用铸件材质标准,铸造出来的制动盘硬度在150HBW以下,铸件抗拉强度在190MPa左右;片状A型石墨含量小于80%,石墨级别大于4级;珠光体含量小于80%,珠光体级别大于5级(见表2)。产品的金相达不到要求,如图5所示。
图5 改进前的金相组织
在其他孕育条件不变的情况下,每包120kg的铁液中加入50g的稀有金属锡,wSn在0.04%左右,铸造的制动盘硬度提高到了210HBW以上,铸件抗拉强度也在225MPa左右。片状A型石墨含量大于90%,石墨级别4级;珠光体含量98.61%,珠光体级别1级(见表3)。产品金相组织明显改观,如图6所示。
图6 改进后的金相组织
结语
加入金属锡后,提高了铁液的孕育效果,使珠光体的含量增加。但是,不是锡加的越多越好,一方面金属锡的价格很高,使成本增加;另一方面,经过生产实践证明,如果加入的锡含量超过1%(质量分数),铸件脆性变大,产品会出现断裂现象。
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