具有改进的加强结构定位装置的复合制动鼓及其铸造方法制造方法及图纸

适用于汽车的复合制动鼓包括一嵌入制动鼓圆柱形部分的加固组件。加固组件最好用钢丝制成并包括在制动鼓圆柱形部分中间隔开的许多环。轴向延伸的定位钢丝机械式固定于加固环并使环定位。定痊钢丝的端部只与形成铸型腔的铸型半模之一接触，使装置能基本实现自定位而不横跨铸型的分型线。由于不横跨分型线，不的位置距经过精加工的制动鼓摩擦面保持在允差限度内。将铸铁水浇入铸型，然后进行机加工，制成本发明专利技术的复合制动鼓。（*该技术在2011年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一促制动鼓，具体来说，这种制动鼓适用于汽车，并通过一嵌入式加固组件形成一种复合结构来加固。本专利技术还涉及上述复合制动鼓的铸造方法。用于汽车如重型卡车的制动鼓一般用灰铸铁制造，在要求精确的尺寸和表面上进行机加工。虽然铁制的制动鼓性能已相当令人满意，但是，制动系统的设计者还在不断地努力提高其性能，降低其成本，提高其疲劳寿命并减轻其重量。普通全铁的制动鼓的一个具体缺点是易于热裂和形成裂纹，这最终可能导致制动鼓故障。作为改进制动鼓的一种措施，已有人提出各种复合结构，其中，为了加固而在铁中加入钢。例如，按照美国专利2，316，029号，在板材冲压制成的钟形外壳内用离心铸造法制成铁质内部，以形成制动鼓的摩擦面。虽然这种结构的制动鼓性能令人满意，但是钢制加强层并不处在最佳位置，这是由于制动瓦作用在制动鼓上的很高的弯曲应力很靠近制动面的内圆柱形面，而那里才最适于采用钢制加强结构。另外，这种制动鼓的制造需要专用机械和特殊的加工步序。过去去另一种解决方案是采用一种外部作用加固件，例如美国专利3，841，448号中的那种钢带。这种方案也需要专用加工设备，而且钢加固件也不处于最佳位置。另外，制动鼓和加固件之间的界面需要精加工，在零件间提供良好的接合可能很困难。美国专利2，111，709号提出在铁制动鼓结构中嵌入钢丝环。虽然这种结构可能改善现有技术中的那种全铁制动鼓，但是，单环所提供的加固作用只是发生在制动鼓的开口部位。另外，上述专利未公开在造型过程中使加固件定位的装置。单个加固环大的横截面积使铁和钢环间接合不良，这是由于环的吸热所致。美国专利4，858，731号共同转让给本专利技术的受让人，按照该专利的制动鼓采用一种钢丝制成笼式加固组件，用铸造到位的方法基本嵌在灰铸铁制动鼓之内。设置定位钢丝以便在铸造过程中使加固结构相对于铸型腔定位。由于加固组件的钢材有比灰铸铁大得多的弹性模量，这种加固方式增加了复合制动鼓结构的强度，因而减小了因负载而产生的机械挠度。虽然这种制动鼓较之以往的制动鼓有所改进，但是当使加固结构定位时，加固结构的定位钢丝却位于两个铸型半模上。因此，定位钢丝跨过铸型的分型线，在维持加固结构相对于制动鼓的机加工过的负荷或摩擦面的定位误差方面会产生问题。另外，定位钢丝的内端要求具有精确的直径，这种端部要与两个铸型半模接触。此外，在本申请人以前的设计中当将两个半模放在一块时，易使型砂自由碎裂而导致成品的缺陷。本专利技术的目的是提供一种改进的复合制鼓及其铸造方法。按照本专利技术的一个方面，一种用于汽车的复合制动鼓，它包括用于将所述制动鼓安装在汽车车轴结构上以便绕转动轴线转动的一安装平台;接连所述安装平台，形成所述制动鼓的一开口端和一封闭端并构成内圆柱形制动摩擦面的一圆柱形侧部，该圆柱形侧部具有一基本嵌入其内的加强结构，并包括至少两个周向绕所述制动鼓延伸且与所述转动轴线共轴的环，所述环由两个或更多轴向延伸的定位钢丝连接在一起并相对于所述转动轴线轴向间隔开来，所述定位钢丝具有使所述加强结构在第一和第二铸型半模间的铸型腔中定位的两个端部，定位钢丝的这两个端部只与一个共同的铸型半模接合从而将所加强结构相对于唯一的所述共同的铸型半模在铸型腔中定位，所述定位钢丝的至少一端超越所述环轴向延伸并与所述共同的铸型半模接触。在上述复合制动鼓中，所述轴向延伸的端部可以包括一基本凹形的接触部分，用于接触一段所述共同的铸型半模。所述接触部分可以包括一凸起，该凸起向所述环内朝着所述转动轴线斜向延伸，所述凸起连接于一个接触段，该接触段具有一个基本轴向延伸的部分，用于接触所述共同的铸型半模。所述接触段可以一斜向向外延伸的端部终止。所述定位钢丝的一端可以形成一环形端，该环形端接触所述共同的铸型半模并使所述加强结构在铸型腔内定位。所述加强结构可以包括三条绕所述环等距间隔开的定位钢丝。所述环在轴向间隔开来，其中一个环邻近所述制动鼓的开口端，另一环邻近所述制动鼓的封闭端。所述加强结构可以包括六个环。所述环可以由钢丝构成。所述定位钢丝可以焊接在所述环上。所述加强结构可以接触所述共同的铸型半模，所述共同的铸型半模可以是阳半模。按照本专利技术的另一个方面，提出一种铸造复合制动鼓的方法，这种复合制动鼓包括用于将所述制动鼓安装在汽车车轴结构上以便绕转动轴线转动的一安装平台，接连所述安装平台，形成所述制动鼓的一开口端和一封闭端并构成一制动摩擦内表面的一圆柱形侧部，所述圆柱形侧部具有一基本嵌入其内的加强结构，并包括至少两个周向绕所述制动鼓延伸且与所述转动轴线共轴的环，所述环由两个或更多轴向延伸的定位钢丝连接在一起并相对于所述转动轴线轴向间隔开来，所述定位钢丝具有使所述加强结构在第一和第二铸型半模之间形成的铸型腔中定位的两个端部，所述定位钢丝的这两个端部只接合同一铸型半模以便使所述加强结构在铸型腔中只相对于一个铸型半模定位，所述定位钢丝中的至少一端轴向超越所述环延伸并接触上述同一铸型半模，所述方法包括设置一个第一铸型半模具有一个形成制动鼓之一部分的表面;设置一加固结构;使所述加固结构定位，与所述第一铸型半模接触从而使所述加固结构只相对于所述第一铸型半模定位;设置一个第二铸型半模，该铸型半模具有一个形成制动鼓之一部分的表面;将所述第二铸型半模相对于所述第一铸型半模定位以便形成一个铸型，该铸型有一个铸型腔，该铸型腔呈现基本形成所述制动鼓之一部分的表面，并基本包住所述加固结构而使所述第二铸型半模不接触所加固结构;浇铸所述复合制动鼓;以及从所述铸型中取出所述复合制动鼓。上述方法还可以包括从所述第一铸型半模表面除去散松的颗粒以清洁所述第一铸型半模表面的步骤。在上述方法中，所述清洁步骤可以在定位所述加固结构使其与所述第一铸型半模接触之后进行。所述清洁步骤可以通过在所述第一铸型半模表面上吹送一种鼓风介质的方式进行。所述第一铸型半模可以是阳半模。在上述方法中，可以通过基本在水平方向上的运动来使所述第二铸型半模在所述第一铸型半模上定位。在浇铸所述复合制动鼓时所述转动轴线基本在水平方向上。所述加固结构可以经过定位与所述第一铸型半模接触，因此，所述定位钢丝之一的指向从所述转动轴线基本垂直向下。本专利技术具有许多显著的优点，按照本专利技术的复合制动鼓最好采用由钢丝制成的笼式加固组件，在铸造中定位，使其基本嵌在灰铸铁制动鼓之中。具体来说，本专利技术改进了加固组件相对于制动鼓的经过机加工的，负荷或制动面的放置和定位。本专利技术的定位装置使加固组件在铸造过程中相对于两个半模之一精确定位，因而不跨过铸型的分型线，也不要求在定位端跨越两个半模的分隔部分。这样准确定位后，加固组件消除了会减少制动鼓寿命的公差问题。这种定位装置可以在加固组件装入铸型前方便地修正和精确地调整加固组件，这进一步保证了加固组件的精确定位。本专利技术另一个优点在于，在合模实际铸造前，把使加固组件定位过程中碎裂的型砂从铸型腔中清理出来。由于本专利技术的加固组件只与两个半模之一接触，因而当合模时，型砂不会从另一个铸型半模上碎落，所以在合模时铸型腔可免于玷污。由于清理了松散的型砂，从而减小了铸件的孔隙度，相应于增加了制动鼓的强度。这种加固组件也减少了最终促使制动鼓产生故障的表面热裂和裂纹的产生。复合结构强度提高也减少了生产一定强度的制动鼓所需的用铁量，从本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于汽车的复合制动鼓，它包括：用于将所述制动鼓安装在汽车车轴结构上以便绕转动轴线转动的一安装平台；接连所述安装平台，形成所述制动鼓的一开口端和一封闭端并构成内圆柱形制动摩擦面的一圆柱形侧部，该圆柱形侧部具有一基本嵌入其内的加强结 构，并包括至少两个周向绕所述制动鼓延伸且与所述转动轴线共轴的环，所述由两个或更多轴向延伸的定位钢丝连接在一起并相对于所述转动轴线轴向间隔开来，所述定位钢丝具有使所述加强结构在第一和第二铸型半模间的铸型腔中定位的两个端部，定位钢丝的这两个端部只与一个共同的铸型半模接合从而将所述的加强结构相对于唯一的所述共同的铸型半模在铸型腔中定位，所述定位钢丝的至少一端超越所述环轴向延伸并与所述共同的铸型半模接触。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：唐纳德阿尔伯特雷策，雷蒙约瑟夫特温斯顿，
申请(专利权)人：布德公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]