CN106624657A - 一种复合制动鼓整体钢圈及其制造方法 - Google Patents

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王晓妍
靳宏斌
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Abstract

本发明涉及一种复合制动鼓整体钢圈的制造方法，包括以下步骤：a.选取钢板厚度；b.确定圆形坯料的尺寸；c.加工定位工艺孔；d.两次粗旋加工；e.两次精旋加工；f.对辊滚型。一种复合制动鼓整体钢圈为一体式结构，且所述钢圈的钢板的抗拉强度≥350MPa，延伸率≥20%，同时，该一体式钢圈包括壁厚为12‑20mm的基体部，壁厚为6‑17mm的斜面连接部，壁厚为4‑6mm的制动面部，壁厚为5‑12mm的制动面口部以及壁厚为5‑12mm的加强筋部，所述钢圈的高度为250‑300mm。本发明的复合制动鼓整体钢圈采用高性能的钢板，一体成型，无焊接、铆接等任何结合方式，保证了钢圈性能的一致性；本发明采用套裁的方式，能够减少钢板的浪费；本发明在制动面中部滚型出凹凸槽，具有增加产品散热面积和复合面积。

Description

一种复合制动鼓整体钢圈及其制造方法
技术领域
本发明涉及复合制动鼓领域，具体涉及一种双金属复合一体式制动鼓，尤其涉及一种用于载重车或大、中型客车的双金属复合制动鼓整体钢圈及其制造方法。
背景技术
双金属复合制动鼓，如图1所示，是在外层钢圈1内复合内层灰铁材料2，由于外层钢圈壁厚不一致，且高度尺寸较大，整体制作难度较大。
传统的制作方法是根据不同壁厚，或者在较小高度范围内，如图2所示，分别制作两至四件，再焊接而成，这种制作方法不仅工序繁琐、制作周期长，并且由于焊缝的存在，造成整体材质不均匀现象。
发明内容
本发明的目的在于，针对上述缺陷，提供一种能克服分体式钢圈需分段制作、焊接、打磨等繁琐工序、解决整体性能不一致等缺点的复合制动鼓整体钢圈的制造方法。
本发明的另一目的在于，提供一种以上述制造方法制得的复合制动鼓整体钢圈。
为了达到上述目的，本发明采取的技术方案如下：
一种复合制动鼓整体钢圈的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
a.选取钢板厚度
根据复合制动鼓外层钢圈最厚处的尺寸选取钢板厚度；
b.确定圆形坯料的尺寸
利用套裁的下料方式对钢板进行下料，将钢板下料成具有一定直径大小的圆形坯料，圆形坯料的直径根据外层钢圈的体积大小，计算出相应的直径，并留出5-10mm的加工余量；圆形坯料的直径按下式计算：
上式中：D为圆形坯料的直径；V为外层钢圈的体积；δ为系数；
c.加工定位工艺孔
在圆形坯料的中心位置处加工一定位工艺孔，定位工艺孔直径φ80-φ150mm；
d.两次粗旋加工
以中心定位工艺孔为基准，将圆形坯料置于粗旋模芯上并加以固定，在粗旋模芯与圆形坯料高速旋转的同时，将粗旋旋轮沿着粗旋模芯的外形轮廓逐渐下压，分两次完成对圆形坯料的粗旋加工，以形成具有外层钢圈初始形状的钢圈半成品；
e.两次精旋加工
以中心定位工艺孔为基准，将具有外层钢圈初始形状的钢圈半成品置于精旋模芯上并加以固定，在精旋模芯与钢圈半成品高速旋转的同时，将精旋旋轮沿着精旋模芯的外形轮廓逐渐下压，分两次完成对钢圈半成品的精旋加工，以形成具有不同截面形状及不同截面壁厚的精旋坯料；
f.对辊滚型
采用上下凹凸槽相配合的上、下辊，将精旋坯料置于下辊上并压紧，在上、下辊高速旋转的同时，将上辊下压，完成对精旋坯料的滚型，以形成制动面中部具有凹凸槽形状的整体钢圈。
进一步的，所述步骤a需在复合制动鼓外层钢圈的最厚处加工时，应留出钢板厚度的的加工余量。
进一步的，所述步骤c加工定位工艺孔的加工方式为机加工、冲压或等离子切割中的一种。
一种复合制动鼓整体钢圈，是以复合制动鼓整体钢圈的制造方法制的，所述钢圈为一体式结构，且所述钢圈的钢板的抗拉强度≥350MPa，延伸率≥20%，同时，该一体式钢圈包括壁厚为12-20mm的基体部，壁厚为6-17mm的斜面连接部，壁厚为4-6mm的制动面部，壁厚为5-12mm的制动面口部以及壁厚为5-12mm的加强筋部，所述钢圈的高度为250-300mm。
本发明的有益效果：
本发明的复合制动鼓整体钢圈采用高性能的钢板，一体成型，无焊接、铆接等任何结合方式，保证了钢圈性能的一致性；本发明采用套裁的方式，能够减少钢板的浪费；本发明在制动面中部滚型出凹凸槽，具有增加产品散热面积和复合面积；本发明根据复合制动鼓使用车型的不同，钢圈的不同部位设置成不同的壁厚，载重量大的车型壁厚取上限，载重量小的车型壁厚取下限。
附图说明
图1为本发明涉及的双金属复合一体式制动鼓的示意图；
图2为现有技术中制作双金属复合制动鼓整体钢圈的工件焊接示意图；
图3为本发明步骤b涉及的下料方式的示意图；
图4为本发明步骤c涉及的加工定位工艺孔的示意图；
图5为本发明步骤d涉及的粗旋加工示意图；
图6为本发明步骤e涉及的精旋加工示意图；
图7为本发明步骤e涉及的具有不同截面形状及不同截面壁厚的精旋坯料的结构示意图；
图8为本发明步骤f涉及的对辊滚型加工示意图；
图9为本发明复合制动鼓整体钢圈的结构示意图。
图10为本发明复合制动鼓整体钢圈的尺寸示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施方式对本发明的技术方案作进一步的详细描述。
一种复合制动鼓整体钢圈的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
a.选取钢板厚度
根据复合制动鼓外层钢圈1最厚处的尺寸选取钢板厚度；所述步骤a需在复合制动鼓外层钢圈的最厚处加工时，应留出钢板厚度的的加工余量。
b.确定圆形坯料的尺寸
如图3所示，利用套裁的下料方式对钢板进行下料，将钢板下料成具有一定直径大小的圆形坯料，圆形坯料的直径根据外层钢圈1的体积大小，计算出相应的直径，并留出5-10mm的加工余量；圆形坯料的直径按下式计算：
上式中：D为圆形坯料的直径；V为外层钢圈的体积；δ为系数；
c.加工定位工艺孔
如图4所示，在圆形坯料3的中心位置处加工一定位工艺孔，定位工艺孔直径φ80-φ150mm；所述步骤c加工定位工艺孔的加工方式为机加工、冲压或等离子切割中的一种。
d.两次粗旋加工
如图5所示，以中心定位工艺孔为基准，将圆形坯料3置于粗旋模芯4上并加以固定，在粗旋模芯4与圆形坯料3高速旋转的同时，将粗旋旋轮5沿着粗旋模芯4的外形轮廓逐渐下压，分两次完成对圆形坯料3的粗旋加工，以形成具有外层钢圈初始形状的钢圈半成品6；
e.两次精旋加工
如图6所示，以中心定位工艺孔为基准，将具有外层钢圈初始形状的钢圈半成品6置于精旋模芯7上并加以固定，在精旋模芯7与钢圈半成品6高速旋转的同时，将精旋旋轮8沿着精旋模芯7的外形轮廓逐渐下压，分两次完成对钢圈半成品6的精旋加工，以形成具有不同截面形状及不同截面壁厚的精旋坯料9，如图7所示；
f.对辊滚型
如图8所示，采用上下凹凸槽相配合的上、下辊，将精旋坯料9置于下辊11上并压紧，在上、下辊高速旋转的同时，将上辊10下压，完成对精旋坯料9的滚型，以形成制动面中部具有凹凸槽形状的整体钢圈，如图9所示。
如图10所示，一种复合制动鼓整体钢圈，是以复合制动鼓整体钢圈的制造方法制的，所述钢圈1为一体式结构，且所述钢圈的钢板的抗拉强度≥350MPa，延伸率≥20%，同时，该一体式钢圈包括壁厚为12-20mm的基体部，壁厚为6-17mm的斜面连接部，壁厚为4-6mm的制动面部，壁厚为5-12mm的制动面口部以及壁厚为5-12mm的加强筋部，所述钢圈的高度为250-300mm。

Claims (4)

1.一种复合制动鼓整体钢圈的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
a.选取钢板厚度
根据复合制动鼓外层钢圈最厚处的尺寸选取钢板厚度；
b.确定圆形坯料的尺寸
利用套裁的下料方式对钢板进行下料，将钢板下料成具有一定直径大小的圆形坯料，圆形坯料的直径根据外层钢圈的体积大小，计算出相应的直径，并留出5-10mm的加工余量；圆形坯料的直径按下式计算：
上式中：D为圆形坯料的直径；V为外层钢圈的体积；δ为系数；
c.加工定位工艺孔
在圆形坯料的中心位置处加工一定位工艺孔，定位工艺孔直径φ80-φ150mm；
d.两次粗旋加工
以中心定位工艺孔为基准，将圆形坯料置于粗旋模芯上并加以固定，在粗旋模芯与圆形坯料高速旋转的同时，将粗旋旋轮沿着粗旋模芯的外形轮廓逐渐下压，分两次完成对圆形坯料的粗旋加工，以形成具有外层钢圈初始形状的钢圈半成品；
e.两次精旋加工
以中心定位工艺孔为基准，将具有外层钢圈初始形状的钢圈半成品置于精旋模芯上并加以固定，在精旋模芯与钢圈半成品高速旋转的同时，将精旋旋轮沿着精旋模芯的外形轮廓逐渐下压，分两次完成对钢圈半成品的精旋加工，以形成具有不同截面形状及不同截面壁厚的精旋坯料；
f.对辊滚型
采用上下凹凸槽相配合的上、下辊，将精旋坯料置于下辊上并压紧，在上、下辊高速旋转的同时，将上辊下压，完成对精旋坯料的滚型，以形成制动面中部具有凹凸槽形状的整体钢圈。
2.根据权利要求1所述的一种复合制动鼓整体钢圈的制造方法，其特征在于，所述步骤a钢板厚度的选取根据复合制动鼓外层钢圈最厚处的尺寸选取钢板厚度，若该入需加工处理，应留出相应的加工余量。
3.根据权利要求1所述的一种复合制动鼓整体钢圈的制造方法，其特征在于，所述步骤c加工定位工艺孔的加工方式为机加工、冲压或等离子切割中的一种。
4.一种复合制动鼓整体钢圈，是以权利要求1所述的复合制动鼓整体钢圈的制造方法制的，其特征在于，所述钢圈为一体式结构，且所述钢圈的钢板的抗拉强度≥350MPa，延伸率≥20%，同时，该一体式钢圈包括壁厚为12-20mm的基体部，壁厚为6-17mm的斜面连接部，壁厚为4-6mm的制动面部，壁厚为5-12mm的制动面口部以及壁厚为5-12mm的加强筋部，所述钢圈的高度为250-300mm。
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