本发明专利技术涉及一种盘式制动器的制动盘，包括制动盘室(2)和摩擦环(3)，其中制动盘的制动盘室和摩擦环是一体的，并且是由流动成形的耐热或耐高温的等级钢构成的。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种盘式制动器的制动盘，包括摩擦环和制动盘室。本专利技术还涉及一种用于制造制动盘的方法，并且还涉及所述制动盘的用途。
技术介绍
盘式制动器是通常使用在机动车辆、起重机或电梯中的制动系统。在这些例子中，盘式制动器包括制动块，制动块通常按压在旋转制动盘上，从而制动盘的旋转运动被制动。为此，制动盘包括制动盘室，其具有杯形状并且具有固定到制动盘室的摩擦环。盘式制动器的制动块被按压抵靠摩擦环的表面。制动盘室用来固定旋转轴，而该旋转轴的旋转将被制动。制动盘室和摩擦环通常由用于大规模生产的铸钢制造。尽管在使用由铸钢构成的铸件体时可以制造非常复杂件和制动盘，但是设计自由度受铸造铸件体所需的最小壁厚度限制。从而，由铸钢构成的制动盘在重量方面通常不利。相比之下，轻量解决方案也是可行的，其例如具有由铸钢构成的摩擦环以及由铝或铝合金构成的制动盘室。除了这些制动盘中两个不同金属之间的接触问题，制动盘室还需要被单独制造，并且因此导致更高成本。此外，对于由铸钢制成的摩擦环，最小壁厚度的问题以及在此方面增加的重量仍旧存在。德国专利公开申请DE102009029780A1公开了一种用于机动车辆的制动盘，其中制动盘室是由板件通过流动成形制成的，并且被模制到布置在流动成形装置的旋压芯模中的摩擦环上。由于设置在摩擦环中的接合表面，制动盘室可以互锁的方式被连接到摩擦环或摩擦环装置。尽管制动盘室和摩擦环两者可以选择由不同材料构成，从而可以实现轻量构造，两个组件可以进一步被单独制造，并且随后通过互锁连接彼此连接。由于摩擦环再次包括铸件结构，摩擦环的壁厚度在本例中同样被限制为铸造摩擦环所需的最小值。
技术实现思路
基于上述内容，本专利技术的目的是提出一种制动盘，其首先可以简单的方式制造，有节约重量的潜力并且同时可以大规模生产。此外，意在提出一种制动盘制造方法以及该制动盘的有利用途。根据本专利技术的第一教导，关于制动盘的上述目的是如下实现的，即制动盘的制动盘室和摩擦环是一体的，并且由流动成形的耐热或耐高温的等级钢构成。由于流动成形(flow-forming)工艺或流动旋压(flow-turning)工艺，可以由单个金属件形成摩擦环和制动盘室的高精度形状。由于仅仅使用了单个方法步骤和单个原材料，根据本专利技术的制动盘制造方法性价比特别高。此外，壁厚度可以被减小到技术所需的最小值，从而可以明确节约重量。此外，根据本专利技术的制动盘不限于适于铸造的金属如具体铸钢，而是还可以由例如不能被铸造的耐高温钢合金或铝合金制成。根据本专利技术的制动盘的第一实施例，制动盘室和摩擦环具有至少在区域中不同的壁厚度。流动成形工艺或流动旋压工艺在形变方面允许极大的灵活度，从而例如摩擦环可以具有比制动盘室更大的壁厚度。在流动成形工艺或流动旋压工艺期间，材料可以在不同点处聚积或形成，从而可以在制动盘成形期间基于高灵活度选择制动盘室和摩擦环的最优厚度，从而实现了最优重量。当使用流动成形工艺或流动旋压工艺时的高可成形性还允许提供一体式制动盘，根据另一实施例其被设计为双制动盘。双制动盘具有两个摩擦环，两个摩擦环包括两个环表面，其以彼此间隔开的方式进行布置。根据本专利技术可以一体的方式提供此类型的甚至更复杂几何结构，并且在此方面不需要比单个制动盘更多的工艺步骤。制动盘室优选具有用于固定旋转轴的装置以及/或者摩擦环具有用于通风摩擦环的装置。用于将制动盘室固定到旋转轴或者用于通风摩擦环的装置可以简单方式通过流动成形工艺或流动旋压工艺进行制造。然而，还可以设想使用其他方法步骤，以便提供用于固定制动盘室的装置和/或用于通风制动盘的摩擦环的装置。如果摩擦环具有涂层，利用该涂层可以实现不同功能。例如，如果是特别耐高温的涂层，则可以选择摩擦环以及制动盘室的材料以尽可能便宜，因为摩擦环表面的高度耐温水平已由涂层确保。从而，例如可以使用非耐高温的等级钢作为摩擦环和制动盘室的材料。通常，可以使用任意希望的金属，只要它们首先确保在流动成形工艺或流动旋压工艺期间的必要塑性形变。制动盘优选由钢、耐高温或耐热等级钢例如Fe-Al合金或Fe-Al-Cr合金构成。钢具有较高的耐热级别，并且因此是用于经受高温的制动盘的优选材料。特别地，Fe-Al钢和Fe-Al-Cr钢是耐高温且高性价比的，并且因此它们特别适用于制动盘。根据本专利技术的第二实施例，上述有关制动盘制造方法的目标是如下实现的，即制动盘是利用流动成形工艺和/或流动旋压工艺制造的。流动成形工艺或流动旋压工艺是高精度成形方法，利用其可实现高成形灵活度。特别地，使用流动成形工艺或流动旋压工艺可以形成局部改变的壁厚度，并且因此可以在单个方法步骤中从一块坯料制造包括制动盘室和摩擦环的一体式制动盘。由于该制造方法的高度自动化可能，因此制动盘可在一个工艺操作中以高性价比的方式全部制造。根据方法的另一实施例，制动盘优选由平钢板、圆形坯料或挤压管坯制成。还可以设想坯料已被预成形或者具有固定用装置，例如在旋压芯模中的孔。制动盘的所有基础部件具有共同特征，即它们可以相对低复杂度和成本进行制造。如果在流动旋压工艺或流动成形工艺之前平钢板或圆形坯料的壁厚度为至少4_，首先可以提供用于形成制动盘室和摩擦环的足够材料。其次，例如可以避免用于提供平钢板的冷乳工艺，并且由热钢带提供平钢板或圆形坯料。从而可以同样节约成本。根据本专利技术的另一实施例，使用流动旋压工艺或流动成形工艺制造双制动盘。双制动盘具有两个相对于彼此平行布置的摩擦环，并且它们与制动盘室是一体的。由于仅仅需要单个工艺操作用于制造双制动盘，所以当制造双制动盘时也可以实现成本节约。为了防止制造的制动盘在热作用下的后续翘曲，根据方法的另一实施例，在塑性形变期间金属被热控制。由于将要形成的工件的成形引起的温度增加通过轻微或选择性/定向冷却而被减至最小值。当然还可以以选择性方式加热将要形成的工件，例如通过感应或传导，以便辅助成形工艺。制造的制动盘在它们被制造之后被淬火和退火是有利的，特别是对于使用了等级钢的情形。使用流动成形工艺或流动旋压工艺制造制动盘是如此精确，因而可以省去另外的机加工以及甚至摩擦表面的研磨工序。因此，可以通过流动成形工艺或流动旋压工艺提供可立即使用的制动盘。根据方法的另一实施例，至少制动盘的摩擦环的表面被涂覆。一方面该涂层可以被实现为高温涂层，从而所述涂层保护摩擦环自身。此外，还可以通过涂层仅保护摩擦环表面防止腐蚀，从而在制动盘被使用时该涂层通过第一次制动过程而被去除。原当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种盘式制动器的制动盘(1)，包括制动盘室(2)和摩擦环(3)，其特征在于，制动盘(1)的制动盘室(2)和摩擦环(3)是一体的，并且是由流动成形的耐热或耐高温的等级钢构成的。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：米夏埃尔·霍弗特，
申请(专利权)人：蒂森克虏伯钢铁欧洲股份公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE
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