第一節(jié) 產(chǎn)品技術發(fā)展現(xiàn)狀
重型載重汽車制動鼓工況十分惡劣,同時我國重載、超載現(xiàn)象十分嚴重,加速了制動鼓的失效,而且,我國制動鼓的力學性能和高溫組織不穩(wěn)定性不夠。
在我國,對于型載重車輛一般采用直接向制動鼓噴水的方式來降低制動鼓的溫度,這樣制動承受著頻繁的熱沖擊,加快了制動鼓的失效。制動鼓的失效形式主要有斷裂、裂、龜裂和磨損。
第二節(jié) 產(chǎn)品工藝特點或流程
1、特大型制動鼓的工藝方案
特大型制動鼓因根部受剪切,且扭矩極大,根部極易斷裂,俗稱“刷圈”。按鑄造工藝澆注位置選擇原則,重要面、受力面應朝下。為了確保根部內在質量,采取根部朝下,一反常態(tài)的澆注位置。
特大型制動鼓試制工藝簡圖
開始時,澆注系統(tǒng)曾用方案1—底注,直澆道穿過型芯,金屬流動平穩(wěn);方案2—沿分型面切線引入,開設方便。但鑄件經(jīng)磁粉探傷及射線照相檢查,根部及凸緣有縮松、疏松(顯微縮松)。故采用鑄鐵外冷鐵激冷,以解決上述部位缺陷。但產(chǎn)生使用鑄鐵外冷鐵一般常見的鑄件外觀不平整、冷鐵與鑄件熔接、產(chǎn)生氣孔等鑄造缺陷。后改用成型石墨冷鐵。石墨冷鐵每塊價約10元,每件使用20多塊,且回收困難,極易損壞,鑄件成本明顯增加。所以采用外冷鐵難以解決上述鑄造缺陷。
澆注系統(tǒng)方案3 —采用專用砂箱形成頂注式雨淋澆口。造成良好的順序凝固, 以解決上述鑄造缺陷。鑄件經(jīng)磁粉探傷及射線照相檢查,一次性合格。
特大型制動鼓頂注式雨淋澆口
澆注系統(tǒng)方案4 —采用型芯形成頂注式雨淋澆口,使工藝簡化,效率提高, 質量保證。
特大型制動鼓采用型芯形成頂注式雨淋澆口
2、消失模鑄造工藝
采用消失模鑄造方法。先用聚苯乙烯發(fā)泡成型為制動鼓泡沫模型,在泡沫模型外表面涂上涂料并烘干,然后干砂造型。采用的是5噸沖天爐溶化鐵水,1噸原材料中,生鐵占50%左右,回爐鐵20%,廢鋼30%,石灰石10公斤,SIFe3公斤,焦炭30公斤。澆注溫度為 1360一1380oC,采用0.3%的75SIFe孕育。一箱澆注2一3個制動鼓。在澆注過程中,要打開抽氣泵,把砂箱抽真空,抽出泡沫燃燒后的廢氣,從而提高制動鼓的產(chǎn)品質量。澆注完20分鐘后停止抽真空,5小時后開箱。
3、重型載貨汽車制動鼓工藝流程
第三節(jié) 國內外技術未來發(fā)展趨勢 分析
目前,重型卡車制動系統(tǒng)正處于進化階段,但是進化的方向和速度并不明朗。2009年以后,制動系統(tǒng)的進化應該更多的依賴于車隊的運營狀況反饋,而不會像現(xiàn)在這樣大程度的依賴于實驗數(shù)據(jù)。新技術帶來的好處超過成本投入,則制動系統(tǒng)會很快的改變,降低成本是制動鼓 研究 的一個熱點。
運營者們正在尋求成本更低、壽命更長、重量更輕、不以犧牲性能或增加維修成本為代價的制動系統(tǒng)。由于2007年和2010年的排放控制系統(tǒng)帶來的重量增加,制動系統(tǒng)的更輕量化顯得至關重要。因此,供應商們將零件材料、冶金工藝、制動設計和電子控制等的一攬子事物全都歸入了研發(fā)改進之列。
我國針對汽車重載、提速、載荷不平衡及頻繁剎車所帶來的汽車制動鼓使用壽命和安全性大幅下降的嚴重實際情況,結合現(xiàn)代 分析 測試手段找出制動鼓鑄件在新服役條件下產(chǎn)生缺陷的原因,通過對制動鼓的材料成份、組織性能、熔煉工藝和鑄造工藝等進行優(yōu)化設計和選定,使研制后的高性能汽車制動鼓綜合性能和使用壽命顯著提高,其性能指標達到國內先進水平:
1、高強度汽車制動鼓在相同使用條件下,使用壽命超過原來剎車鼓的3倍以上,達到9萬公里。
2、高強度汽車制動鼓的生產(chǎn)成本增加小于10%。
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