第一節(jié) 產(chǎn)品技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
重型載重汽車制動(dòng)鼓工況十分惡劣,同時(shí)我國重載、超載現(xiàn)象十分嚴(yán)重,加速了制動(dòng)鼓的失效,而且,我國制動(dòng)鼓的力學(xué)性能和高溫組織不穩(wěn)定性不夠。
在我國,對(duì)于型載重車輛一般采用直接向制動(dòng)鼓噴水的方式來降低制動(dòng)鼓的溫度,這樣制動(dòng)承受著頻繁的熱沖擊,加快了制動(dòng)鼓的失效。制動(dòng)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(diǎn)或流程
1、特大型制動(dòng)鼓的工藝方案
特大型制動(dòng)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(yīng)朝下。為了確保根部?jī)?nèi)在質(zhì)量,采取根部朝下,一反常態(tài)的澆注位置。
特大型制動(dòng)鼓試制工藝簡(jiǎn)圖
開始時(shí),澆注系統(tǒng)曾用方案1—底注,直澆道穿過型芯,金屬流動(dòng)平穩(wěn);方案2—沿分型面切線引入,開設(shè)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(jià)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(dòng)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(jiǎn)化,效率提高, 質(zhì)量保證。
特大型制動(dòng)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(dòng)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(gè)制動(dòng)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(dòng)鼓的產(chǎn)品質(zhì)量。澆注完20分鐘后停止抽真空,5小時(shí)后開箱。
3、重型載貨汽車制動(dòng)鼓工藝流程
第三節(jié) 國內(nèi)外技術(shù)未來發(fā)展趨勢(shì) 分析
目前,重型卡車制動(dòng)系統(tǒng)正處于進(jìn)化階段,但是進(jìn)化的方向和速度并不明朗。2009年以后,制動(dòng)系統(tǒng)的進(jìn)化應(yīng)該更多的依賴于車隊(duì)的運(yùn)營狀況反饋,而不會(huì)像現(xiàn)在這樣大程度的依賴于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。新技術(shù)帶來的好處超過成本投入,則制動(dòng)系統(tǒng)會(huì)很快的改變,降低成本是制動(dòng)鼓 研究 的一個(gè)熱點(diǎn)。
運(yùn)營者們正在尋求成本更低、壽命更長(zhǎng)、重量更輕、不以犧牲性能或增加維修成本為代價(jià)的制動(dòng)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(dòng)系統(tǒng)的更輕量化顯得至關(guān)重要。因此,供應(yīng)商們將零件材料、冶金工藝、制動(dòng)設(shè)計(jì)和電子控制等的一攬子事物全都?xì)w入了研發(fā)改進(jìn)之列。
我國針對(duì)汽車重載、提速、載荷不平衡及頻繁剎車所帶來的汽車制動(dòng)鼓使用壽命和安全性大幅下降的嚴(yán)重實(shí)際情況,結(jié)合現(xiàn)代 分析 測(cè)試手段找出制動(dòng)鼓鑄件在新服役條件下產(chǎn)生缺陷的原因,通過對(duì)制動(dòng)鼓的材料成份、組織性能、熔煉工藝和鑄造工藝等進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)和選定,使研制后的高性能汽車制動(dòng)鼓綜合性能和使用壽命顯著提高,其性能指標(biāo)達(dá)到國內(nèi)先進(jìn)水平:
1、高強(qiáng)度汽車制動(dòng)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(dá)到9萬公里。
2、高強(qiáng)度汽車制動(dòng)鼓的生產(chǎn)成本增加小于10%。
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