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> 粉末冶金剎車盤及其生產(chǎn)工藝
權(quán)利要求
1.粉末冶金剎車盤,包括剎車盤本體和散熱裝置(14),所述剎車盤本體包括第一剎車盤(1)和第二剎車盤(2),所述第一剎車盤(1)的中心位置設(shè)有安裝面(3),所述安裝面(3)的中間位置設(shè)有中心孔(4),所述安裝面(3)上位于中心孔(4)的外圍均勻設(shè)有螺栓孔(5),所述螺栓孔(5)為四個(gè),所述安裝面(3)連接第一剎車盤(1),所述安裝面(3)與第一剎車盤(1)之間為小空(6),所述第一剎車盤(1)中心位置開設(shè)有中空(36),所述第一剎車盤(1)的外側(cè)面為第一剎車面(9),所述第一剎車面(9)的內(nèi)側(cè)呈環(huán)形焊接多個(gè)連接塊(7),所述連接塊(7)相對(duì)位置之間為大空(8),所述連接塊(7)相鄰位置之間為通風(fēng)道(17),所述連接塊(7)的另一側(cè)焊接有第二剎車盤(2),所述第二剎車盤(2)的中心位置為小空(6),所述第二剎車盤(2)的外表面為第二剎車面(10),其特征在于:所述第一剎車面(9)上與中空(36)相對(duì)應(yīng)的位置設(shè)有散熱孔(33),所述第一剎車面(9)的邊緣圓周處貫穿設(shè)有多組銅管(18),所述第一剎車盤(1)的外表面位于散熱孔(33)的一側(cè)開設(shè)有驅(qū)塵槽(35),所述第二剎車面(10)上也貫穿設(shè)有銅管(18),所述第二剎車盤(2)的外表面上設(shè)有驅(qū)塵槽(35),所述中空(36)與第一剎車盤(1)和第二剎車盤(2)的接觸處還設(shè)有弧形槽(34),所述第一剎車面(9)和第二剎車面(10)的正上方還設(shè)有剎車鉗(11),所述剎車鉗(11)內(nèi)正對(duì)所述第一剎車面(9)和第二剎車面(10)設(shè)有活塞(12),所述剎車鉗(11)的外表面與活塞(12)連接處還分別設(shè)有第一制動(dòng)片(15)和第二制動(dòng)片(16),所述剎車鉗(11)內(nèi)還貫穿設(shè)有連接桿(13),所述連接桿(13)上設(shè)有散熱裝置(14)。
2.一種如權(quán)利要求1所述的粉末冶金剎車盤,其特征在于:所述散熱裝置(14)包括第一噴淋裝置(19)、第二噴淋裝置(20)和第三噴淋裝置(21),所述散熱裝置(14)包括暫存腔(22)、感溫裝置(23)、毛細(xì)管(24)、驅(qū)動(dòng)活塞(26)、活塞桿(25)和彈簧(27),所述第一噴淋裝置(19)的感溫裝置(23)位于第一剎車面(9)上,所述第二噴淋裝置(20)的感溫裝置(23)位于中空(36)內(nèi),所述第三噴淋裝置(21)的感溫裝置(23)位于第二剎車面(10)上,所述感溫裝置(23)通過毛細(xì)管(24)連通暫存腔(22),所述暫存腔(22)內(nèi)滑動(dòng)設(shè)有驅(qū)動(dòng)活塞(26),所述驅(qū)動(dòng)活塞(26)的一端連接活塞桿(25),所述活塞桿(25)的另一端活動(dòng)連接于暫存腔(22),所述驅(qū)動(dòng)活塞(26)的另一端設(shè)有彈簧(27),所述暫存腔(22)內(nèi)靠近彈簧(27)的一側(cè)面上分別連通有噴淋管(32)和進(jìn)水管(28),所述第一噴淋裝置(19)的噴淋管(32)位于第一剎車面(9)的上方,所述第二噴淋裝置(20)的噴淋管(32)位于中空(36)內(nèi),所述第三噴淋裝置(21)的噴淋管(32)位于第二剎車盤(2)的側(cè)面。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種粉末冶金剎車盤,其特征在于:所述進(jìn)水管(28)的另一端連通淋水箱(29),所述淋水箱(29)位于車輛的底盤上,所述淋水箱(29)連接控壓設(shè)備(30),所述進(jìn)水管(28)上還設(shè)有單控閥(31),所述控壓設(shè)備(30)和感溫裝置(23)均連接控制器。
4.一種如權(quán)利要求1所述的一種粉末冶金剎車盤,其特征在于:剎車盤本體的厚度為10-20mm,拉伸強(qiáng)度大于250MPa,硬度為67-70HRC。
5.一種如權(quán)利要求3所述粉末冶金剎車盤的制備工藝,其特征在于制備步驟如下: (1)用粉碎機(jī)將剎車盤的原料粉碎至80-100目,進(jìn)行粉末配制,并使用球磨機(jī)球磨混合11h; (2)將步驟(1)中得到的均勻原料稱量并加入模具中,使用300t壓力機(jī)將混合好的粉末加壓成型,得到剎車盤半成品; (3)將步驟(2)中的剎車盤半成品放在中頻感應(yīng)爐中加溫至1100℃進(jìn)行熔結(jié),熔結(jié)時(shí)間為45-90min,出爐溫度仍保持1100℃; (4)將熔融完的剎車盤半成品出爐自然冷卻至常溫,得到剎車盤本體; (5)對(duì)中心孔進(jìn)行鉆削加工,并將鉆孔后的剎車盤本體放置在真空滲碳爐中進(jìn)行滲碳、保溫、加熱淬火和回火處理,得到具有碳化鈷層的剎車盤本體; (6)精加工:根據(jù)設(shè)計(jì)精度要求對(duì)摩擦面進(jìn)行磨削加工,得到剎車盤本體成品; (7)組裝:I:散熱裝置的安裝:將第一噴淋裝置(19)、第二噴淋裝置(20)和第三噴淋裝置(21)及對(duì)應(yīng)的噴淋管(32)分別點(diǎn)焊于連接桿(13)上,然后將進(jìn)水管(28)貫穿剎車鉗并連通淋水箱(29),檢查感溫裝置(23)和噴淋管(32)的安裝位置; II:剎車鉗的安裝:將剎車鉗的第一制動(dòng)片(15)和第二制動(dòng)片(16)的磨擦面朝向剎車盤本體,并分別與第一剎車盤(1)和第二剎車盤(2)配合合適,然后安好固定螺栓,緊固鉗體,在緊固鉗體前,應(yīng)用工具將剎車鉗(11)上的活塞(12)推回位,以便于將剎車鉗(11)安裝到位。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種粉末冶金剎車盤的制備工藝,其特征在于:步驟(1)中進(jìn)行粉末配制的原料組成按重量百分?jǐn)?shù)計(jì)為:C:2.8-3.6%;Si:1-2%;Mn:0.5-1.5%;S:1.5-2.5%;P:0.2-0.6%;Cu:0.2-0.8%;Cr:0.2-0.3%;V:0.1-1%;N:0.2-1.5%,Co:4-8%;其余為Fe。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種粉末冶金剎車盤的制備工藝,其特征在于:真空滲碳爐的溫度為900-950℃,保溫時(shí)間為20-40min,加熱淬火溫度為750-830℃,回火溫度為150-200℃,淬火次數(shù)為兩次。
說明書
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及剎車盤技術(shù)領(lǐng)域,具體為粉末冶金剎車盤及其生產(chǎn)工藝。
背景技術(shù)
剎車盤,簡(jiǎn)單來說,就是一個(gè)圓的盤子,是車輛制動(dòng)系統(tǒng)的重要組成部分,其使用性能直接影響汽車行駛安全性,車子行進(jìn)時(shí)它也是轉(zhuǎn)動(dòng)的,制動(dòng)卡鉗夾住剎車盤而產(chǎn)生制動(dòng)力的,踩剎車時(shí)就是它夾住剎車盤起到減速或者停車的作用,剎車盤制動(dòng)效果好,且比鼓形剎車更易維護(hù)。
普通剎車盤采用灰鑄鐵鑄造工藝,鑄造過程中由于鐵水的溫度、材質(zhì)分布等因素對(duì)剎車盤毛坯成品率造成嚴(yán)重的影響,毛坯通過數(shù)控機(jī)械加工比例大到1:1.4-1:1.5,造成能耗浪費(fèi),另外,剎車盤在進(jìn)行剎車的過程中會(huì)產(chǎn)生很大的熱量,現(xiàn)有的剎車盤盤狀部件旋轉(zhuǎn)時(shí),散熱主要靠?jī)蓚€(gè)摩擦面對(duì)流傳熱,從而導(dǎo)致普通的剎車盤的通風(fēng)性較差,降低了剎車盤的散熱功能,瞬間的熱量影響車輛的正常減速過程,而且有的剎車盤也不具備除塵的功能,同樣也會(huì)影響車輛的制動(dòng),降低了剎車盤的使用壽命,為車輛的安全行駛帶來的危害。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種粉末冶金剎車盤,該剎車盤采用灰鐵250材質(zhì)粉末結(jié)合合金元素高壓力成型,然后使用中頻電爐將加壓成型的剎車盤半成品升溫熔結(jié),并進(jìn)行滲碳工藝處理,最后經(jīng)組裝而成,這種加工方式提高了剎車盤的出品率、耐磨性和硬度,本發(fā)明還公開了該剎車盤的散熱裝置,通過物理降溫的原理實(shí)現(xiàn)降溫,安全環(huán)保。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:一種粉末冶金剎車盤,包括剎車盤本體和散熱裝置,所述剎車盤本體包括第一剎車盤和第二剎車盤,第一剎車盤的中心位置設(shè)有安裝面,安裝面的中間位置設(shè)有中心孔,安裝面上位于中心孔的外圍均勻設(shè)有螺栓孔,螺栓孔為四個(gè),所述安裝面連接第一剎車盤,安裝面與第一剎車盤之間為小空,第一剎車盤中心位置開設(shè)有中空,第一剎車盤的外側(cè)面為第一剎車面,所述第一剎車面的內(nèi)側(cè)呈環(huán)形焊接有多個(gè)連接塊,所述連接塊相對(duì)位置之間為大空,所述連接塊相鄰位置之間為通風(fēng)道,所述連接塊的另一側(cè)焊接有第二剎車盤,第二剎車盤的中心位置為小空,所述第二剎車盤的外表面為第二剎車面,所述第一剎車面上與中空相對(duì)應(yīng)的位置設(shè)有散熱孔,第一剎車面的邊緣圓周處貫穿設(shè)有多組銅管,所述第一剎車盤的外表面位于散熱孔的一側(cè)開設(shè)有驅(qū)塵槽,所述第二剎車面上也貫穿設(shè)有銅管,所述第二剎車盤的外表面上設(shè)有驅(qū)塵槽,所述中空與所述第一剎車盤和第二剎車盤的接觸處還設(shè)有弧形槽,所述第一剎車面和第二剎車面的正上方還設(shè)有剎車鉗,所述剎車鉗內(nèi)正對(duì)所述第一剎車面和第二剎車面設(shè)有活塞,所述剎車鉗的外表面與活塞連接處還分別設(shè)有第一制動(dòng)片和第二制動(dòng)片,所述剎車鉗內(nèi)還貫穿設(shè)有連接桿,所述連接桿上設(shè)有散熱裝置。
本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供該剎車盤的散熱裝置,所述散熱裝置包括第一噴淋裝置、第二噴淋裝置和第三噴淋裝置,所述散熱裝置均包括暫存腔、感溫裝置、毛細(xì)管、驅(qū)動(dòng)活塞、活塞桿和彈簧,所述第一噴淋裝置的感溫裝置位于第一剎車面上,所述第二噴淋裝置的感溫裝置位于中空內(nèi),所述第三噴淋裝置的感溫裝置位于第二剎車面上,所述感溫裝置通過毛細(xì)管連通暫存腔,所述暫存腔內(nèi)滑動(dòng)設(shè)有驅(qū)動(dòng)活塞,所述驅(qū)動(dòng)活塞的一端連接活塞桿,所述活塞桿的另一端活動(dòng)連接于暫存腔,所述驅(qū)動(dòng)活塞的另一端設(shè)有彈簧,所述暫存腔內(nèi)靠近彈簧的一側(cè)面上分別連通有噴淋管和進(jìn)水管,所述第一噴淋裝置的噴淋管位于第一剎車面的上方,所述第二噴淋裝置的噴淋管位于中空內(nèi),所述第三噴淋裝置的噴淋管位于第二剎車盤的側(cè)面。
優(yōu)選的,所述進(jìn)水管的另一端分別連通淋水箱,所述淋水箱位于車輛的底盤上,所述淋水箱連接控壓設(shè)備,所述進(jìn)水管上還設(shè)有單控閥,所述控壓設(shè)備和感溫裝置均連接控制器。
優(yōu)選的,所制備的剎車盤本體的厚度為10-20mm,拉伸強(qiáng)度大于250MPa,硬度為67-70HRC。
另外,本發(fā)明還提供了該粉末冶金剎車盤的制備工藝,具體包括以下步驟:
(1)用粉碎機(jī)將剎車盤的原料粉碎至80-100目,進(jìn)行粉末配制,并使用球磨機(jī)球磨混合11h;
(2)將步驟(1)中得到的均勻原料稱量并加入模具中,使用300t壓力機(jī)將混合好的粉末加壓成型,得到剎車盤半成品;
(3)將步驟(2)中的剎車盤半成品放在中頻感應(yīng)爐中加溫至1100℃進(jìn)行熔結(jié),熔結(jié)時(shí)間為45-90min,出爐溫度仍保持1100℃;
(4)將熔融完的剎車盤半成品出爐自然冷卻至常溫,得到剎車盤本體;
(5)對(duì)中心孔進(jìn)行鉆削加工,并將鉆孔后的剎車盤本體放置在真空滲碳爐中進(jìn)行滲碳、保溫、加熱淬火和回火處理,得到具有碳化鈷層的剎車盤本體;
(6)精加工:根據(jù)設(shè)計(jì)精度要求對(duì)摩擦面進(jìn)行磨削加工,得到剎車盤本體成品;
(7)組裝:I:散熱裝置的安裝:將第一噴淋裝置、第二噴淋裝置和第三噴淋裝置及對(duì)應(yīng)的噴淋管分別點(diǎn)焊于連接桿上,然后將進(jìn)水管貫穿剎車鉗并連通淋水箱,檢查感溫裝置和噴淋管的安裝位置;
II:剎車鉗的安裝:將剎車鉗的第一制動(dòng)片和第二制動(dòng)片的磨擦面朝向剎車盤本體,并分別與第一剎車盤和第二剎車盤配合合適,然后安好固定螺栓,緊固鉗體,在緊固鉗體前,應(yīng)用工具將剎車鉗上的活塞推回位,以便于將剎車鉗安裝到位。
優(yōu)選的,步驟(1)中進(jìn)行粉末配制的原料組成按重量百分?jǐn)?shù)計(jì)為:C:2.8-3.6%;Si:1-2%;Mn:0.5-1.5%;S:1.5-2.5%;P:0.2-0.6%;Cu:0.2-0.8%;Cr:0.2-0.3%;V:0.1-1%;N:0.2-1.5%,Co:4-8%;其余為Fe。
優(yōu)選的,真空滲碳爐的溫度為900-950℃,保溫時(shí)間為20-40min,加熱淬火溫度為750-830℃,回火溫度為150-200℃,淬火次數(shù)為兩次。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果是:
1.本發(fā)明設(shè)計(jì)優(yōu)化了合金成分和鑄造工藝,生產(chǎn)速度快,耗能少,材料利用率高,尺寸標(biāo)準(zhǔn)化,提高了灰鑄鐵的硬度和耐磨性,適合剎車盤的生產(chǎn)且合金含量相對(duì)較低,因此成本較低,制備工藝簡(jiǎn)單,大幅提高生產(chǎn)效率;
2.本發(fā)明一方面設(shè)計(jì)有通風(fēng)道、銅管和散熱孔來降低剎車盤與制動(dòng)片摩擦產(chǎn)生的熱量,另一方面通過感溫裝置和驅(qū)動(dòng)活塞和噴淋管配合來進(jìn)行剎車盤的降溫作業(yè),防止因溫度過高影響剎車效果,損耗剎車盤的壽命;
3.本發(fā)明中第一剎車盤與第二剎車盤采用不同的散熱設(shè)計(jì),其中第一剎車盤的中空大于第二剎車盤,且兩個(gè)剎車盤之間也留有空間,這樣設(shè)計(jì)一方面可降低剎車盤本體的自重,另一方面也盡量提高散熱和噴淋水的降溫效果;
4.本發(fā)明利用連接塊實(shí)現(xiàn)第一剎車盤與第二剎車盤間的焊接固定,利用轉(zhuǎn)軸和螺栓實(shí)現(xiàn)剎車盤本體與車體的連接,設(shè)計(jì)了弧形槽,避免降溫水積聚導(dǎo)致生銹,另外通過控制器可控制自動(dòng)進(jìn)水和噴淋,實(shí)用性強(qiáng)。
附圖說明
為了更清楚地說明本公開實(shí)施例或相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對(duì)實(shí)施例或相關(guān)技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本公開的實(shí)施例,對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下,還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。
圖1為本發(fā)明一種粉末冶金剎車盤的整體圖;
圖2為本發(fā)明一種粉末冶金剎車盤的散熱裝置圖;
圖3為本發(fā)明一種粉末冶金剎車盤中第一剎車盤的內(nèi)部圖;
圖4為本發(fā)明一種粉末冶金剎車盤中第一剎車盤的側(cè)視圖;
圖5為本發(fā)明一種粉末冶金剎車盤中第二剎車盤的側(cè)視圖;
圖中:1、第一剎車盤,2、第二剎車盤,3、安裝面,4、中心孔,5、螺栓孔,6、小空,7、連接塊,8、大空,9、第一剎車面,10、第二剎車面,11、剎車鉗,12、活塞,13、連接桿,14、散熱裝置,15、第一制動(dòng)片,16、第二制動(dòng)片,17、通風(fēng)道,18、銅管,19、第一噴淋裝置,20、第二噴淋裝置,21、第三噴淋裝置,22、暫存腔,23、感溫裝置,24、毛細(xì)管,25、活塞桿,26、驅(qū)動(dòng)活塞,27、彈簧,28、進(jìn)水管,29、淋水箱,30、控壓設(shè)備,31、單控閥,32、噴淋管,33、散熱孔,34、弧形槽,35、驅(qū)塵槽,36、中空。
具體實(shí)施方式
下面對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例。以下對(duì)至少一個(gè)示例性實(shí)施例的描述實(shí)際上僅僅是說明性的,決不作為對(duì)本發(fā)明及其應(yīng)用或使用的任何限制?;诒景l(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
除非另外具體說明,否則在這些實(shí)施例中闡述的部件和步驟的相對(duì)布置、數(shù)字表達(dá)式和數(shù)值不限制本發(fā)明的范圍。對(duì)于相關(guān)領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的技術(shù)、方法和設(shè)備可能不作詳細(xì)討論,但在適當(dāng)情況下,所述技術(shù)、方法和設(shè)備應(yīng)當(dāng)被視為授權(quán)說明書的一部分。在這里示出和討論的所有示例中,任何具體值應(yīng)被解釋為僅僅是示例性的,而不是作為限制。因此,示例性實(shí)施例的其它示例可以具有不同的值。
下面將結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方案進(jìn)行詳細(xì)描述,但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)理解,下列實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明,而不應(yīng)視為限制本發(fā)明的范圍。實(shí)施例中未注明具體條件者,按照常規(guī)條件或制造商建議的條件進(jìn)行。
參閱圖1-圖5,一種粉末冶金剎車盤,包括剎車盤本體和散熱裝置14,所述剎車盤本體包括第一剎車盤1和第二剎車盤2,第一剎車盤1的中心位置設(shè)有安裝面3,安裝面3的中間位置設(shè)有中心孔4,安裝面3上位于中心孔4的外圍均勻設(shè)有螺栓孔5,螺栓孔5為四個(gè),所述安裝面3連接第一剎車盤1,安裝面3與第一剎車盤1之間為小空6,第一剎車盤1中心位置開設(shè)有中空36,第一剎車盤1的外側(cè)面為第一剎車面9,第一剎車面9上與中空36相對(duì)應(yīng)的位置設(shè)有散熱孔33,散熱孔33呈均勻一致排列可將剎車盤之間的熱量散出,第一剎車面9的邊緣圓周處貫穿設(shè)有多組銅管18,銅管18可吸收摩擦過程中產(chǎn)生的熱量,增強(qiáng)散熱性能,參閱圖4,所述第一剎車盤1的外表面位于散熱孔33的一側(cè)開設(shè)有驅(qū)塵槽35,驅(qū)塵槽35可減少灰塵進(jìn)入剎車盤而影響制動(dòng)性能,所述第一剎車面9的內(nèi)側(cè)呈環(huán)形焊接有多個(gè)連接塊7,所述連接塊7相對(duì)位置之間為大空8即第一剎車盤1與第二剎車盤2之間的空間,所述連接塊7相鄰位置之間為通風(fēng)道17,通風(fēng)道17的設(shè)計(jì)可使剎車盤之間的熱量在通過散熱孔33散熱之余還可通過通風(fēng)道17快速排出,所述連接塊7的另一側(cè)焊接有第二剎車盤2,第二剎車盤2的中心位置為小空6,所述第一剎車盤1與第二剎車盤2的設(shè)計(jì)不同可增強(qiáng)剎車盤本體的散熱性能,所述第二剎車盤2的外表面為第二剎車面10,第二剎車面10上也貫穿設(shè)有銅管18,所述第二剎車盤2的外表面上設(shè)有驅(qū)塵槽35。
在具體實(shí)施中,中心孔4用于套接轉(zhuǎn)軸,轉(zhuǎn)軸貫穿第一剎車盤1、大空8和第二剎車盤2,螺栓孔5內(nèi)用于安裝鎖緊螺栓以實(shí)現(xiàn)剎車盤本體的固定。
具體的,參閱圖3,所述中空36與所述第一剎車盤1和第二剎車盤2的接觸處還設(shè)有弧形槽34,弧形槽34為傾斜設(shè)置的曲面,這種平滑過渡設(shè)計(jì)便于熱量和噴淋水的快速引流。
進(jìn)一步的,所述第一剎車面9和第二剎車面10的正上方還設(shè)有剎車鉗11,所述剎車鉗11內(nèi)正對(duì)所述第一剎車面9和第二剎車面10設(shè)有活塞12,所述剎車鉗11的外表面與活塞12連接處還分別設(shè)有第一制動(dòng)片15和第二制動(dòng)片16,制動(dòng)片可與剎車面摩擦從而產(chǎn)生制動(dòng)效果,所述剎車鉗11內(nèi)還貫穿設(shè)有連接桿13,所述連接桿13上設(shè)有散熱裝置14。
本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供該剎車盤的散熱裝置14,參閱圖2,所述散熱裝置14包括第一噴淋裝置19、第二噴淋裝置20和第三噴淋裝置21,所述散熱裝置14均包括暫存腔22、感溫裝置23、毛細(xì)管24、驅(qū)動(dòng)活塞26、活塞桿25和彈簧27,所述第一噴淋裝置19的感溫裝置23位于第一剎車面9上,所述第二噴淋裝置20的感溫裝置23位于中空36內(nèi),所述第三噴淋裝置21的感溫裝置23位于第二剎車面10上,所述感溫裝置23通過毛細(xì)管24連通暫存腔22,所述暫存腔22內(nèi)滑動(dòng)設(shè)有驅(qū)動(dòng)活塞26,所述驅(qū)動(dòng)活塞26的一端連接活塞桿25,所述活塞桿25的另一端活動(dòng)連接于暫存腔22,所述驅(qū)動(dòng)活塞26的另一端設(shè)有彈簧27,所述暫存腔22內(nèi)靠近彈簧27的一側(cè)面上分別連通有噴淋管32和進(jìn)水管28,所述第一噴淋裝置19的噴淋管32位于第一剎車面9的上方,所述第二噴淋裝置20的噴淋管32位于中空36內(nèi),所述第三噴淋裝置21的噴淋管32位于第二剎車盤2的側(cè)面。
具體的,所述進(jìn)水管28的另一端分別連通淋水箱29,所述淋水箱29位于車輛的底盤上,所述淋水箱29連接控壓設(shè)備30,所述進(jìn)水管28上還設(shè)有單控閥31,所述控壓設(shè)備30和感溫裝置23均連接控制器。
進(jìn)一步的,所制備的剎車盤本體的厚度為10-20mm,拉伸強(qiáng)度大于250MPa,硬度為67-70HRC。
工作原理:司機(jī)踩住剎車時(shí),車輛會(huì)控制活塞12擠壓制動(dòng)片摩擦剎車面,摩擦面的溫度急劇升高,第一剎車盤1和第二剎車盤2上的散熱孔33和通風(fēng)道17起到一定的散熱效果,另外一部分熱量通過銅管18吸收降低剎車盤的溫度,但當(dāng)剎車盤的溫度仍然很高時(shí),感溫裝置23可將溫度信號(hào)傳遞給控制器,溫度通過毛細(xì)管24進(jìn)入暫存腔22,在壓力的作用下活塞桿25帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)活塞26移動(dòng),從而將暫存腔22內(nèi)的冷卻水排出并經(jīng)過噴淋管32分別作用在第一剎車面9、剎車面之間和第二剎車盤2側(cè)面起到降溫效果,剎車盤本體之間的冷卻水可經(jīng)散熱孔33和通風(fēng)道17排出,當(dāng)溫度降到合適范圍后,壓力恢復(fù)正常,彈簧27帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)活塞26回復(fù)原狀,此時(shí)控制器可打開單控閥31,并通過控壓設(shè)備將淋水箱29內(nèi)的冷卻水經(jīng)過進(jìn)水管28進(jìn)入暫存腔22內(nèi),完成循環(huán)進(jìn)水,在車輛制動(dòng)過程中產(chǎn)生的灰塵可在氣流的作用下經(jīng)過驅(qū)塵槽35清除,這種空腔設(shè)計(jì)可減輕剎車盤本體的自重,并能加快散熱效率。
另外,本發(fā)明還提供了該粉末冶金剎車盤的制備工藝,包括以下步驟:
(1)用粉碎機(jī)將剎車盤的原料粉碎至80-100目,進(jìn)行粉末配制,并使用球磨機(jī)球磨混合11h;
(2)將步驟(1)中得到的均勻原料稱量并加入模具中,使用300t壓力機(jī)將混合好的粉末加壓成型,得到剎車盤半成品;
(3)將步驟(2)中的剎車盤半成品放在中頻感應(yīng)爐中加溫至1100℃進(jìn)行熔結(jié),熔結(jié)時(shí)間為45-90min,出爐溫度仍保持1100℃;
(4)將熔融完的剎車盤半成品出爐自然冷卻至常溫,得到剎車盤本體;
(5)對(duì)中心孔進(jìn)行鉆削加工,并將鉆孔后的剎車盤本體放置在真空滲碳爐中進(jìn)行滲碳、保溫、加熱淬火和回火處理,得到具有碳化鈷層的剎車盤本體;
(6)精加工:根據(jù)設(shè)計(jì)精度要求對(duì)摩擦面進(jìn)行磨削加工,得到剎車盤本體成品;
(7)組裝:I:散熱裝置的安裝:將第一噴淋裝置19、第二噴淋裝置20和第三噴淋裝置21及對(duì)應(yīng)的噴淋管32分別點(diǎn)焊于連接桿13上,然后將進(jìn)水管28貫穿剎車鉗并連通淋水箱29,檢查感溫裝置23和噴淋管32的安裝位置;
II:剎車鉗的安裝:將剎車鉗的第一制動(dòng)片15和第二制動(dòng)片16的磨擦面朝向剎車盤本體,并分別與第一剎車盤1和第二剎車盤2配合合適,然后安好固定螺栓,緊固鉗體,在緊固鉗體前,應(yīng)用工具將剎車鉗11上的活塞12推回位,以便于將剎車鉗11安裝到位。
具體的,步驟(1)中進(jìn)行粉末配制的原料組成按重量百分?jǐn)?shù)計(jì)為:C:2.8-3.6%;Si:1-2%;Mn:0.5-1.5%;S:1.5-2.5%;P:0.2-0.6%;Cu:0.2-0.8%;Cr:0.2-0.3%;V:0.1-1%;N:0.2-1.5%,Co:4-8%;其余為Fe。
元素C、Si、Cu在鑄件凝固時(shí)能促使石墨的形成,人們?cè)谌廴诨诣T鐵中,還有意識(shí)地加入一些合金元素,來促進(jìn)珠光體的形成、細(xì)化珠光體組織和提高它的穩(wěn)定性,Mn的作用及必要性在于它能與S形成對(duì)性能無害的藍(lán)灰色MnS夾雜物,從而穩(wěn)定了S元素,提高切削性能,同時(shí)0.5-1.5%的Mn可防止FeS的形成,從而防止由它產(chǎn)生的脆性,另外,錳在灰鑄鐵內(nèi)還起穩(wěn)定珠光體的作用;Cr 、V能延緩石墨的析出和增加形成滲碳體傾向,是有效的常用珠光體形成元素,N則是珠光體穩(wěn)定元素,聯(lián)合使用可使鑄件獲得最佳性能;而Co的高含量能促使碳化物在淬火加熱過程中更多的溶解在基體內(nèi),利用高的基體硬度來提高耐磨性和可磨性。
進(jìn)一步的,所述真空滲碳爐的溫度為900-950℃,所述保溫時(shí)間為20-40min,所述加熱淬火溫度為750-830℃,所述回火溫度為150-200℃,所述淬火次數(shù)為兩次。
為了更好地說明本發(fā)明,本發(fā)明還提供了以下的具體實(shí)施例。
實(shí)施例1:
一種粉末冶金剎車盤,包括剎車盤本體和散熱裝置14,所述剎車盤本體包括第一剎車盤1和第二剎車盤2,第一剎車盤1的中心位置設(shè)有安裝面3,安裝面3的中間位置設(shè)有中心孔4,安裝面3上位于中心孔4的外圍均勻設(shè)有螺栓孔5,螺栓孔5為四個(gè),所述安裝面3連接第一剎車盤1,安裝面3與第一剎車盤1之間為小空6,第一剎車盤1中心位置開設(shè)有中空36,第一剎車盤1的外側(cè)面為第一剎車面9,第一剎車面9上與中空36相對(duì)應(yīng)的位置設(shè)有散熱孔33,散熱孔33呈均勻一致排列可將剎車盤之間的熱量散出,第一剎車面9的邊緣圓周處貫穿設(shè)有多組銅管18,銅管18可吸收摩擦過程中產(chǎn)生的熱量,增強(qiáng)散熱性能,參閱圖4,所述第一剎車盤1的外表面位于散熱孔33的一側(cè)開設(shè)有驅(qū)塵槽35,驅(qū)塵槽35可減少灰塵進(jìn)入剎車盤而影響制動(dòng)性能,所述第一剎車面9的內(nèi)側(cè)呈環(huán)形焊接有多個(gè)連接塊7,所述連接塊7相對(duì)位置之間為大空8即第一剎車盤1與第二剎車盤2之間的空間,所述連接塊7相鄰位置之間為通風(fēng)道17,通風(fēng)道17的設(shè)計(jì)可使剎車盤之間的熱量在通過散熱孔33散熱之余還可通過通風(fēng)道17快速排出,所述連接塊7的另一側(cè)焊接有第二剎車盤2,第二剎車盤2的中心位置為小空6,所述第一剎車盤1與第二剎車盤2的設(shè)計(jì)不同可增強(qiáng)剎車盤本體的散熱性能,所述第二剎車盤2的外表面為第二剎車面10,第二剎車面10上也貫穿設(shè)有銅管18,所述第二剎車盤2的外表面上設(shè)有驅(qū)塵槽35,所述中空36與所述第一剎車盤1和第二剎車盤2的接觸處還設(shè)有弧形槽34,所述第一剎車面9和第二剎車面10的正上方還設(shè)有剎車鉗11,所述剎車鉗11內(nèi)正對(duì)所述第一剎車面9和第二剎車面10設(shè)有活塞12,所述剎車鉗11的外表面與活塞12連接處還分別設(shè)有第一制動(dòng)片15和第二制動(dòng)片16,制動(dòng)片可與剎車面摩擦從而產(chǎn)生制動(dòng)效果,所述剎車鉗11內(nèi)還貫穿設(shè)有連接桿13,所述連接桿13上設(shè)有散熱裝置14。
實(shí)施例2:
一種粉末冶金剎車盤,包括剎車盤本體和散熱裝置14,所述剎車盤本體包括第一剎車盤1和第二剎車盤2,第一剎車盤1的中心位置設(shè)有安裝面3,安裝面3的中間位置設(shè)有中心孔4,安裝面3上位于中心孔4的外圍均勻設(shè)有螺栓孔5,螺栓孔5為四個(gè),所述安裝面3連接第一剎車盤1,安裝面3與第一剎車盤1之間為小空6,第一剎車盤1中心位置開設(shè)有中空36,第一剎車盤1的外側(cè)面為第一剎車面9,第一剎車面9上與中空36相對(duì)應(yīng)的位置設(shè)有散熱孔33,散熱孔33呈均勻一致排列可將剎車盤之間的熱量散出,第一剎車面9的邊緣圓周處貫穿設(shè)有多組銅管18,銅管18可吸收摩擦過程中產(chǎn)生的熱量,增強(qiáng)散熱性能,參閱圖4,所述第一剎車盤1的外表面位于散熱孔33的一側(cè)開設(shè)有驅(qū)塵槽35,驅(qū)塵槽35可減少灰塵進(jìn)入剎車盤而影響制動(dòng)性能,所述第一剎車面9的內(nèi)側(cè)呈環(huán)形焊接有多個(gè)連接塊7,所述連接塊7相對(duì)位置之間為大空8即第一剎車盤1與第二剎車盤2之間的空間,所述連接塊7相鄰位置之間為通風(fēng)道17,通風(fēng)道17的設(shè)計(jì)可使剎車盤之間的熱量在通過散熱孔33散熱之余還可通過通風(fēng)道17快速排出,所述連接塊7的另一側(cè)焊接有第二剎車盤2,第二剎車盤2的中心位置為小空6,所述第一剎車盤1與第二剎車盤2的設(shè)計(jì)不同可增強(qiáng)剎車盤本體的散熱性能,所述第二剎車盤2的外表面為第二剎車面10,第二剎車面10上也貫穿設(shè)有銅管18,所述第二剎車盤2的外表面上設(shè)有驅(qū)塵槽35,所述中空36與所述第一剎車盤1和第二剎車盤2的接觸處還設(shè)有弧形槽34,所述第一剎車面9和第二剎車面10的正上方還設(shè)有剎車鉗11,所述剎車鉗11內(nèi)正對(duì)所述第一剎車面9和第二剎車面10設(shè)有活塞12,所述剎車鉗11的外表面與活塞12連接處還分別設(shè)有第一制動(dòng)片15和第二制動(dòng)片16,制動(dòng)片可與剎車面摩擦從而產(chǎn)生制動(dòng)效果,所述剎車鉗11內(nèi)還貫穿設(shè)有連接桿13,所述連接桿13上設(shè)有散熱裝置14。
所述散熱裝置14包括第一噴淋裝置19、第二噴淋裝置20和第三噴淋裝置21,所述散熱裝置14均包括暫存腔22、感溫裝置23、毛細(xì)管24、驅(qū)動(dòng)活塞26、活塞桿25和彈簧27,所述第一噴淋裝置19的感溫裝置23位于第一剎車面9上,所述第二噴淋裝置20的感溫裝置23位于中空36內(nèi),所述第三噴淋裝置21的感溫裝置23位于第二剎車面10上,所述感溫裝置23通過毛細(xì)管24連通暫存腔22,所述暫存腔22內(nèi)滑動(dòng)設(shè)有驅(qū)動(dòng)活塞26,所述驅(qū)動(dòng)活塞26的一端連接活塞桿25,所述活塞桿25的另一端活動(dòng)連接于暫存腔22,所述驅(qū)動(dòng)活塞26的另一端設(shè)有彈簧27,所述暫存腔22內(nèi)靠近彈簧27的一側(cè)面上分別連通有噴淋管32和進(jìn)水管28,所述第一噴淋裝置19的噴淋管32位于第一剎車面9的上方,所述第二噴淋裝置20的噴淋管位于中空36內(nèi),所述第三噴淋裝置21的噴淋管32位于第二剎車盤2的側(cè)面。
所述進(jìn)水管28的另一端分別連通淋水箱29,所述淋水箱29位于車輛的底盤上,所述淋水箱29連接控壓設(shè)備30,所述進(jìn)水管28上還設(shè)有單控閥31,所述控壓設(shè)備30和感溫裝置23均連接控制器。
實(shí)施例3:
剎車盤本體粉末配制的原料組成按重量百分?jǐn)?shù)計(jì)為:C:2.8%;Si:1%;Mn:0.5%;S:1.5%;P:0.2%;Cu:0.2%;Cr:0.2%;V:0.1%;N:0.2%,Co:4%;其余為Fe。
剎車盤的制備包括以下步驟:
(1)用粉碎機(jī)將剎車盤的原料粉碎至80-100目,按上述配比配置粉末,并使用球磨機(jī)球磨混合11h;
(2)將步驟(1)中得到的均勻原料稱量并加入模具中,使用300t壓力機(jī)將混合好的粉末加壓成型,得到剎車盤半成品;
(3)將步驟(2)中的剎車盤半成品放在中頻感應(yīng)爐中加溫至1100℃進(jìn)行熔結(jié),熔結(jié)時(shí)間為60min,出爐溫度仍保持1100℃;
(4)將熔融完的剎車盤半成品出爐自然冷卻至常溫,得到剎車盤本體;
(5)對(duì)中心孔進(jìn)行鉆削加工,并將鉆孔后的剎車盤本體放置在真空滲碳爐中進(jìn)行滲碳、保溫、加熱淬火和回火處理,得到具有碳化鈷層的剎車盤本體,其中,真空碳滲爐的溫度為900℃,所述保溫時(shí)間為30min,所述加熱淬火溫度為800℃,所述回火溫度為200℃,所述淬火次數(shù)為兩次;
(6)精加工:根據(jù)設(shè)計(jì)精度要求對(duì)摩擦面進(jìn)行磨削加工,得到剎車盤本體成品;
(7)組裝:I:散熱裝置的安裝:將第一噴淋裝置19、第二噴淋裝置20和第三噴淋裝置21及對(duì)應(yīng)的噴淋管32分別點(diǎn)焊于連接桿13上,然后將進(jìn)水管28貫穿剎車鉗并連通淋水箱29,檢查感溫裝置23和噴淋管32的安裝位置;
II:剎車鉗的安裝:將剎車鉗的第一制動(dòng)片15和第二制動(dòng)片16的磨擦面朝向剎車盤本體,并分別與第一剎車盤1和第二剎車盤2配合合適,然后安好固定螺栓,緊固鉗體,在緊固鉗體前,應(yīng)用工具將剎車鉗11上的活塞12推回位,以便于將剎車鉗11安裝到位。
按照實(shí)施例3的方法對(duì)剎車盤進(jìn)行機(jī)械性能檢測(cè),檢測(cè)結(jié)果為:HRC 67,抗拉強(qiáng)度:300MPa。
實(shí)施例4:
剎車盤本體粉末配制的原料組成按重量百分?jǐn)?shù)計(jì)為:C:3.6%;Si:2%;Mn:1.5%;S:2.5%;P:0.6%;Cu:0.8%;Cr:0.3%;V:1%;N:1.5%,Co:8%;其余為Fe,制備工藝與實(shí)施例3相同,按照實(shí)施例4的方法對(duì)剎車盤進(jìn)行機(jī)械性能檢測(cè),檢測(cè)結(jié)果為:HRC 70,抗拉強(qiáng)度:450MPa。
實(shí)施例5:
剎車盤本體粉末配制的原料組成按重量百分?jǐn)?shù)計(jì)為:C:3.2%;Si:1.5%;Mn:1%;S:2%;P:0.4%;Cu:0.5%;Cr:0.25%;V:0.5%;N:0.8%,Co:6%;其余為Fe,制備工藝與實(shí)施例3相同,按照實(shí)施例5的方法對(duì)剎車盤進(jìn)行機(jī)械性能檢測(cè),檢測(cè)結(jié)果為:HRC 68,抗拉強(qiáng)度:350MPa。
盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例,對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言,可以理解在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型,本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求及其等同物限定。