一種復(fù)合制動(dòng)鼓整體鋼圈及其制造方法與流程

本發(fā)明涉及復(fù)合制動(dòng)鼓領(lǐng)域，具體涉及一種雙金屬?gòu)?fù)合一體式制動(dòng)鼓，尤其涉及一種用于載重車或大、中型客車的雙金屬?gòu)?fù)合制動(dòng)鼓整體鋼圈及其制造方法。

背景技術(shù)：

雙金屬?gòu)?fù)合制動(dòng)鼓，如圖1所示，是在外層鋼圈1內(nèi)復(fù)合內(nèi)層灰鐵材料2，由于外層鋼圈壁厚不一致，且高度尺寸較大，整體制作難度較大。

傳統(tǒng)的制作方法是根據(jù)不同壁厚，或者在較小高度范圍內(nèi)，如圖2所示，分別制作兩至四件，再焊接而成，這種制作方法不僅工序繁瑣、制作周期長(zhǎng)，并且由于焊縫的存在，造成整體材質(zhì)不均勻現(xiàn)象。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于，針對(duì)上述缺陷，提供一種能克服分體式鋼圈需分段制作、焊接、打磨等繁瑣工序、解決整體性能不一致等缺點(diǎn)的復(fù)合制動(dòng)鼓整體鋼圈的制造方法。

本發(fā)明的另一目的在于，提供一種以上述制造方法制得的復(fù)合制動(dòng)鼓整體鋼圈。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案如下：

一種復(fù)合制動(dòng)鼓整體鋼圈的制造方法，其特征在于，包括以下步驟：

a.選取鋼板厚度

根據(jù)復(fù)合制動(dòng)鼓外層鋼圈最厚處的尺寸選取鋼板厚度；

b.確定圓形坯料的尺寸

利用套裁的下料方式對(duì)鋼板進(jìn)行下料，將鋼板下料成具有一定直徑大小的圓形坯料，圓形坯料的直徑根據(jù)外層鋼圈的體積大小，計(jì)算出相應(yīng)的直徑，并留出5-10mm的加工余量；圓形坯料的直徑按下式計(jì)算：

上式中：D為圓形坯料的直徑；V為外層鋼圈的體積；δ為系數(shù)；

c.加工定位工藝孔

在圓形坯料的中心位置處加工一定位工藝孔，定位工藝孔直徑φ80-φ150mm；

d.兩次粗旋加工

以中心定位工藝孔為基準(zhǔn)，將圓形坯料置于粗旋模芯上并加以固定，在粗旋模芯與圓形坯料高速旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，將粗旋旋輪沿著粗旋模芯的外形輪廓逐漸下壓，分兩次完成對(duì)圓形坯料的粗旋加工，以形成具有外層鋼圈初始形狀的鋼圈半成品；

e.兩次精旋加工

以中心定位工藝孔為基準(zhǔn)，將具有外層鋼圈初始形狀的鋼圈半成品置于精旋模芯上并加以固定，在精旋模芯與鋼圈半成品高速旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，將精旋旋輪沿著精旋模芯的外形輪廓逐漸下壓，分兩次完成對(duì)鋼圈半成品的精旋加工，以形成具有不同截面形狀及不同截面壁厚的精旋坯料；

f.對(duì)輥滾型

采用上下凹凸槽相配合的上、下輥，將精旋坯料置于下輥上并壓緊，在上、下輥高速旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，將上輥下壓，完成對(duì)精旋坯料的滾型，以形成制動(dòng)面中部具有凹凸槽形狀的整體鋼圈。

進(jìn)一步的，所述步驟a需在復(fù)合制動(dòng)鼓外層鋼圈的最厚處加工時(shí)，應(yīng)留出鋼板厚度的的加工余量。

進(jìn)一步的，所述步驟c加工定位工藝孔的加工方式為機(jī)加工、沖壓或等離子切割中的一種。

一種復(fù)合制動(dòng)鼓整體鋼圈，是以復(fù)合制動(dòng)鼓整體鋼圈的制造方法制的，所述鋼圈為一體式結(jié)構(gòu)，且所述鋼圈的鋼板的抗拉強(qiáng)度≥350MPa，延伸率≥20%，同時(shí)，該一體式鋼圈包括壁厚為12-20mm的基體部，壁厚為6-17mm的斜面連接部，壁厚為4-6mm的制動(dòng)面部，壁厚為5-12mm的制動(dòng)面口部以及壁厚為5-12mm的加強(qiáng)筋部，所述鋼圈的高度為250-300mm。

本發(fā)明的有益效果：

本發(fā)明的復(fù)合制動(dòng)鼓整體鋼圈采用高性能的鋼板，一體成型，無(wú)焊接、鉚接等任何結(jié)合方式，保證了鋼圈性能的一致性；本發(fā)明采用套裁的方式，能夠減少鋼板的浪費(fèi)；本發(fā)明在制動(dòng)面中部滾型出凹凸槽，具有增加產(chǎn)品散熱面積和復(fù)合面積；本發(fā)明根據(jù)復(fù)合制動(dòng)鼓使用車型的不同，鋼圈的不同部位設(shè)置成不同的壁厚，載重量大的車型壁厚取上限，載重量小的車型壁厚取下限。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明涉及的雙金屬?gòu)?fù)合一體式制動(dòng)鼓的示意圖；

圖2為現(xiàn)有技術(shù)中制作雙金屬?gòu)?fù)合制動(dòng)鼓整體鋼圈的工件焊接示意圖；

圖3為本發(fā)明步驟b涉及的下料方式的示意圖；

圖4為本發(fā)明步驟c涉及的加工定位工藝孔的示意圖；

圖5為本發(fā)明步驟d涉及的粗旋加工示意圖；

圖6為本發(fā)明步驟e涉及的精旋加工示意圖；

圖7為本發(fā)明步驟e涉及的具有不同截面形狀及不同截面壁厚的精旋坯料的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為本發(fā)明步驟f涉及的對(duì)輥滾型加工示意圖；

圖9為本發(fā)明復(fù)合制動(dòng)鼓整體鋼圈的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖10為本發(fā)明復(fù)合制動(dòng)鼓整體鋼圈的尺寸示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

一種復(fù)合制動(dòng)鼓整體鋼圈的制造方法，其特征在于，包括以下步驟：

a.選取鋼板厚度

根據(jù)復(fù)合制動(dòng)鼓外層鋼圈1最厚處的尺寸選取鋼板厚度；所述步驟a需在復(fù)合制動(dòng)鼓外層鋼圈的最厚處加工時(shí)，應(yīng)留出鋼板厚度的的加工余量。

b.確定圓形坯料的尺寸

如圖3所示，利用套裁的下料方式對(duì)鋼板進(jìn)行下料，將鋼板下料成具有一定直徑大小的圓形坯料，圓形坯料的直徑根據(jù)外層鋼圈1的體積大小，計(jì)算出相應(yīng)的直徑，并留出5-10mm的加工余量；圓形坯料的直徑按下式計(jì)算：

上式中：D為圓形坯料的直徑；V為外層鋼圈的體積；δ為系數(shù)；

c.加工定位工藝孔

如圖4所示，在圓形坯料3的中心位置處加工一定位工藝孔，定位工藝孔直徑φ80-φ150mm；所述步驟c加工定位工藝孔的加工方式為機(jī)加工、沖壓或等離子切割中的一種。

d.兩次粗旋加工

如圖5所示，以中心定位工藝孔為基準(zhǔn)，將圓形坯料3置于粗旋模芯4上并加以固定，在粗旋模芯4與圓形坯料3高速旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，將粗旋旋輪5沿著粗旋模芯4的外形輪廓逐漸下壓，分兩次完成對(duì)圓形坯料3的粗旋加工，以形成具有外層鋼圈初始形狀的鋼圈半成品6；

e.兩次精旋加工

如圖6所示，以中心定位工藝孔為基準(zhǔn)，將具有外層鋼圈初始形狀的鋼圈半成品6置于精旋模芯7上并加以固定，在精旋模芯7與鋼圈半成品6高速旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，將精旋旋輪8沿著精旋模芯7的外形輪廓逐漸下壓，分兩次完成對(duì)鋼圈半成品6的精旋加工，以形成具有不同截面形狀及不同截面壁厚的精旋坯料9，如圖7所示；

f.對(duì)輥滾型

如圖8所示，采用上下凹凸槽相配合的上、下輥，將精旋坯料9置于下輥11上并壓緊，在上、下輥高速旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，將上輥10下壓，完成對(duì)精旋坯料9的滾型，以形成制動(dòng)面中部具有凹凸槽形狀的整體鋼圈，如圖9所示。

如圖10所示，一種復(fù)合制動(dòng)鼓整體鋼圈，是以復(fù)合制動(dòng)鼓整體鋼圈的制造方法制的，所述鋼圈1為一體式結(jié)構(gòu)，且所述鋼圈的鋼板的抗拉強(qiáng)度≥350MPa，延伸率≥20%，同時(shí)，該一體式鋼圈包括壁厚為12-20mm的基體部，壁厚為6-17mm的斜面連接部，壁厚為4-6mm的制動(dòng)面部，壁厚為5-12mm的制動(dòng)面口部以及壁厚為5-12mm的加強(qiáng)筋部，所述鋼圈的高度為250-300mm。