CN1755159A - 一种轿车刹车盘及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轿车刹车盘及其制造方法，旨在提供一种耐磨、耐高温、质量轻的轿车刹车盘。该轿车刹车盘包括刹车碟和安装孔套，所述刹车碟是由氮化硅陶瓷材料制成的，氮化硅陶瓷材料具有很好的加工性能和独特的耐磨、耐腐蚀、耐高温性能，而且比重轻，与钢质材料相比更能满足刹车盘的安全性、耐磨性能指标；所述刹车盘的制造方法是，将氮化硅陶瓷粉及安装孔套装入预先作好的刹车盘模具中，用1800～2200kg/cm²的压力将其压制成型，再用1100～1300℃高温初次烧结后进行精加工，然后再用1700～1900℃的高温再次烧结即可制成符合技术要求的刹车盘，制作工艺简单、成本低。本发明可广泛应用于汽车领域。

Description

一种轿车刹车盘及其制造方法

                       技术领域

本发明涉及一种轿车刹车盘及其制造方法。

                       背景技术

轿车消费在我国正呈现飞速发展阶段，世界上比较有名的大公司竞相进入中国这块巨大的潜在市场，中国几家较大的轿车生产厂家，轿车年产量10-20万辆左右。目前世界上包括中国在内的轿车全部采用钢质刹车盘，即用钢质材料经铸造后再加工成刹车盘，传统的保守观念认为，钢质材料强度高，安全可靠。但是用钢质材料制作刹车盘仍存在以下缺点：1、耐磨性能差，一般轿车在行驶一定的里程后，刹车盘便会磨损到无法使用，必须更换；2、耐高温性能差，刹车盘在刹车时，因摩擦会产生高温、高热，此时遇水后，会有爆裂现象发生，尤其是在轿车下坡时长距离刹车，刹车盘产生的高温高热，会使刹车盘强度发生变化，使刹车不可靠，相当危险；3、因钢质材料制作的刹车盘质量较重，会增加轿车总重量，增加发动机的负荷，特别是影响轿车的加速性能。因此现有的用钢质材料制作的轿车刹车盘不耐磨、不耐高温、质量重。

                       发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种耐磨、耐高温、质量轻的轿车刹车盘及其制造方法。

本发明所采用的技术方案是：本发明包括刹车碟和安装孔套，所述刹车碟上设有与轿车车轮相对应的安装孔，所述安装孔套固定嵌在所述安装孔内，所述刹车碟是由氮化硅陶瓷材料制成的。

所述刹车碟由环状磨擦片和连接盘组成，所述连接盘与所述磨擦片连为一体，所述磨擦片的外周中部均匀设有若干个径向通孔和与每个所述通孔的相同侧相连通的、沿所述磨擦片周向的浅槽，所述安装孔设置于所述连接盘上。

本发明刹车盘的制造方法包括以下步骤：

①根据所述刹车盘的技术要求制作模具；

②将氮化硅陶瓷粉磨成细粉；

③先将所述安装孔套(1)放入所述模具中，再将所述氮化硅陶瓷细粉装入所述模具中，用1800～2200kg/cm²的压力压制成氮化硅陶瓷刹车盘模型；

④将压制成型的所述刹车盘模型用电弧炉产生的电子弧加热，使温度达到1100～1300℃，进行初次烧结；

⑤将初次烧结的所述刹车盘经过精加工；

⑥将精加工后的所述刹车盘用电弧炉产生的电子弧加热并加注氮气，使温度达到1700～1900℃，进行再次烧结，即可。

本发明的有益效果是：由于本发明的刹车碟是采用氮化硅陶瓷材料制作的，氮化硅陶瓷是近年来才诞生的一种新型陶瓷材料，它不但具有很好的加工性能，还有独特的耐磨、耐腐蚀、耐高温性能，而且比重轻，所以氮化硅陶瓷材料与钢质材料相比更能满足刹车盘的安全性、耐磨性能指标：

1、氮化硅陶瓷材料的性能指标中，抗拉强度为120Mpa、抗压强度为1200Mpa、抗弯强度为250-340Mpa、硬度为80-85BRA，所以氮化硅陶瓷具有很强的耐磨性，是钢的6-7倍，也就是说，用氮化硅陶瓷制作的刹车盘的使用寿命是现有钢质材料刹车盘的6-7倍，延长使用寿命，使轿车刹车盘可以终身免更换，从而达到节约维护及修理费用的目的；

2、氮化硅陶瓷材料具有良好的耐腐蚀、耐高温高热性能，所以保证了刹车盘的安全性；

3、氮化硅陶瓷材料的比重轻，比钢质材料要轻40-50％，所以用该刹车盘可降低轿车的总重量，从而减轻发动机的负荷，提高轿车的加速性能；

4、氮化硅陶瓷材料具有良好的加工性能，可使刹车盘的制作能满足其加工精度要求，从而进一步提高刹车盘的使用寿命。

所以用氮化硅陶瓷材料制作的刹车盘具有耐磨、耐高温、质量轻的优点。

又由于本发明刹车盘的安装孔内固定嵌装有安装孔套，所以能提高刹车盘与车轮的连接强度和轿车的抗冲击性能。

又由于本发明磨擦片的外周中部均匀设有若干个径向通孔和与每个所述通孔的相同侧相连通的、沿所述磨擦片周向的浅槽，即在作为通风孔的通孔旁留有一块挡风面积，就好比风扇的叶片，刹车盘旋转时，它会改变风的方向，使风经过孔的通道，达到很好的散热效果，所以更提高了刹车盘的散热性能，延长了其使用寿命；

又由于本发明将氮化硅陶瓷粉及安装孔套装入预先作好的刹车盘模具中，用压力机将其压制成型，再用1100～1300℃高温初次烧结后进行精加工，然后再用1700～1900℃的高温再次烧结即可制成符合技术要求的刹车盘，所以制作工艺简单、成本低。

                       附图说明

图1是本发明的纵向剖视示意图；

图2是本发明的A-A剖视示意图。

                     具体实施方式

本发明包括刹车碟和安装孔套1，所述刹车碟是由氮化硅陶瓷材料制成的。

氮化硅陶瓷材料，具有很好的加工性能和独特的耐磨、耐腐、耐高温性能，而且比重轻，与钢质材料相比更能满足刹车盘的安全性、耐磨性能指标。

如图1、图2所示，所述刹车碟由环状磨擦片2及连接盘3组成。所述磨擦片2与所述连接盘3连为一体，所述磨擦片1的外周中部均匀设有8个作为通风孔的径向通孔4和与每个所述通孔4的相同侧相连通的、沿所述磨擦片2周向的浅槽5，即在作为通风孔的通孔4旁留有一块挡风面积，就好比风扇的叶片，刹车盘旋转时，它会改变风的方向，使风经过孔的通道，达到很好的散热效果，延长了刹车盘的使用寿命；所述连接盘3上设有与轿车车轮相对应的安装孔，所述安装孔套1是固定嵌装于所述安装孔内的截面为“工”字形的钢质孔套，它能提高刹车盘与车轮的连接强度和轿车的抗冲击性能。

本发明用于轿车前轮时，分左右刹车盘，左刹车盘和右刹车盘在结构上是对称的。用于轿车后轮时，因后轮对散热要求较低，所以磨擦片2可做成实心的，即不需要设置通孔4和浅槽5。另外，用于轿车后轮的刹车毂也可采用本发明的技术。

本发明刹车盘的制造方法包括以下步骤：

①根据所述刹车盘的技术要求制作模具；

②将氮化硅陶瓷粉经过粗磨、细磨工序磨成细粉；

③先将所述安装孔套1放入所述模具中，再将所述氮化硅陶瓷细粉装入所述模具中，用1800～2200kg/cm²的压力压制成氮化硅陶瓷刹车盘模型；

④将压制成型的所述刹车盘模型用电弧炉产生的电子弧加热，使温度达到1100～1300℃，进行初次烧结，可获得很好的机械加工性能；

⑤将初次烧结的所述刹车盘用车床、磨床等进行精加工使之达到技术要求；

⑥将精加工后的所述刹车盘用电弧炉产生的电子弧加热并加注氮气，使温度达到1700～1900℃，进行再次烧结，即可得符合技术要求的刹车盘。

刹车盘模型的技术要求一般不高，表面光洁度达到1.6(Ra)、形位工差小于0.085即可，本发明的模具采用普通手段制作，若步骤①中的模具能使经步骤②压制出来的刹车盘模型达到产品的设计要求时，便不必进行精加工，直接用1700～1900℃的高温进行烧结即可得符合技术要求的刹车盘，可减少一道烧结工序和精加工工序，降低了加工制造成本。本发明刹车盘的制造工艺简单，成本低，可大批量生产以满足轿车市场的要求。

Claims (3)

1、一种轿车刹车盘，其特征在于：它包括刹车碟和安装孔套(1)，所述刹车碟上设有与轿车车轮相对应的安装孔，所述安装孔套(1)固定嵌在所述安装孔内，所述刹车碟是由氮化硅陶瓷材料制成的。

2、根据权利要求1所述的一种轿车刹车盘，其特征在于：所述刹车碟由环状磨擦片(2)和连接盘(3)组成，所述连接盘与所述磨擦片(2)连为一体，所述磨擦片(2)的外周中部均匀设有若干个径向通孔(4)和与每个所述通孔(4)的相同侧相连通的、沿所述磨擦片(2)周向的浅槽(5)，所述安装孔设置于所述连接盘(3)上。

3、一种权利要求1所述的一种轿车刹车盘的制造方法，其特征在于：它包括以下步骤：

①根据所述刹车盘的技术要求制作模具；

②将氮化硅陶瓷粉磨成细粉；

③先将所述安装孔套(1)放入所述模具中，再将所述氮化硅陶瓷细粉装入所述模具中，用1800～2200kg/cm²的压力压制成氮化硅陶瓷刹车盘模型；

④将压制成型的所述刹车盘模型用电弧炉产生的电子弧加热，使温度达到1100～1300℃，进行初次烧结；

⑤将初次烧结的所述刹车盘经过精加工；

⑥将精加工后的所述刹车盘用电弧炉产生的电子弧加热并加注氮气，使温度达到1700～1900℃，进行再次烧结，即可。

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