制动盘加工工艺的改善

制动盘加工工艺的改善

曹圣立,张杭裕,沈浩坤

浙江亚太机电股份有限公司

摘要：随着社会的快速发展，家庭用车的需求量越来越大，带动了人们对于汽车的消费，汽车的需求量稳步上升。汽车行业的蓬勃发展和各种新型汽车的不断涌现，机械行业快速发展。因为现在很多车主都对自己的车辆保养非常重视，有的还对自己的车辆进行改装升级，以达到更快速起动和制动等良好性能，就必须了解一下自己车辆上制动系统的制动效果。自此本文主要从制动盘的定义、制动盘的作用、制动盘的材质、制动盘在车辆上的分布情况等方面来简要分析。

关键词：制动盘，加工，改善

随着汽车工业的不断发展，刹车盘的需求量也随之增多。在这种背景下，刹车盘的加工工艺也发生了变化。本文首先介绍了目前常用的两种刹车方式：盘刹和鼓刹，并作出比较。之后重点介绍了盘刹制动方式的主要零件—刹车盘的加工工艺，并对刹车盘的市场作出分析，认为刹车盘制造企业应该引进人才，提高产品质量，走自主创新之路。

盘形制动是通过制动盘和闸片之间的相对摩擦产生制动力,要实现这一性能必须对制动盘的结构和制造过程提出一些特殊要求;制动盘盘环表面粗糙度要达到Ra3.2.盘环、盘毂以及连接座的平面要和其回转中心垂直.垂直度小于0.1mm.连接座上螺孔位置度要达到0.2mm范围内.作为运动件还需进行静平衡,其静不平衡量要小于32g·m。随着提速客车生产批量的加大.制动盘的生产成倍增长,有必要深入研究批量生产制动盘的加工工艺,从而满足制动盘越来越高的产品质量要求。

一、制动盘组织性能

1显微组织及晶粒度检验

制动盘先后经过正火预处理及调质处理后获得回火索氏体组织。并按照金属显微组织及晶粒度测定规定对制动盘材料进行显微组织及晶粒度检验。制动盘显微组织为回火索氏体组织。满足汽车用制动盘技术条件的要求。制动盘组织细小均匀，晶粒度可以达到8—10级，国外进口制动盘组织晶粒度达到7级。相比国外进口制动盘。研制制动盘的晶粒度更细、更均匀，大小均匀的晶粒更不容易产生疲劳裂纹。因为晶界是阻止裂纹扩展的障碍，可阻碍裂纹的萌生和扩展。材料的热疲劳抗力更高。

2热物理性能试验

比热容和热扩散系数是反映材质热物理性能的重要参数。决定了制动盘在制动过程中的温度变化。比热容和热扩散系数越高，同等制动能量的条件下．制动盘温度越低。对研制制动盘和进口制动盘的材料试样进行了常温、高温比热容和热扩散系数对比试验。研制铸钢制动盘和进口制动盘材料的比热容和热扩散系数基本一致，若排除结构因素，制动过程中研制制动盘和进口制动盘最高温度及温度分布应基本一致。

3力学性能试验

对研制制动盘和进口制动盘两种材料进行了常温和高温(100、200、300、400、500、600和700℃)拉伸试验。测得各温度点试样的抗拉强度、屈服强度和断后伸长率，又对两种材料进行了常温和低温冲击试验。验证材质的韧性。研制制动盘和进口制动盘抗拉强度和屈服强度随温度变化的趋势及数值基本一致：30一300℃范围内，抗拉强度和屈服强度下降不明显，制动盘热损伤最小：300一500℃范围内，抗拉强度和屈服强度下降明显，研制制动盘和进口制动盘抗拉强度分别下降了195MPa和200MPa。屈服强度分别下降了150MPa和140MPa；500一600℃范围内，抗拉强度和屈服强度下降更加明显。

二、制动盘的生产

刹车目前有盘刹和鼓刹还有气刹，老一些的车很多都是前盘后鼓的。现在的车很多前后都是盘刹的。因为盘刹较鼓刹的散热好，在高速制动状态下，不容易产生热衰退，所以其高速制动效果好。但在低速冷闸时，制动效果不如鼓刹。价格比鼓刹贵。所以现在很多中高级轿车采用全盘刹，而普通轿车采用前盘后鼓，而相对低速，且需要制动力大的卡车、巴士，仍采用鼓刹。

刹车盘是铸造产品，由于受气候因素影响，北方太冷、南方太热，所以刹车盘的生产基地大多数分布在我国山东、河北、山西这一纬度地区，尤以山东莱州、龙口刹车盘行业起步最早，厂家众多。

制动盘是汽车上的制动零部件。车辆制动时，驾驶人员踩住制动踏板。制动卡钳的内外两摩擦片夹住旋转的制动卡钳盘，产生的摩擦力形成制动力，从而起到减速或者停车的动作。制动盘经过铸造成型之后进入机械加工车间，刚开始采用普通车床加工制动盘，影响整体加工效率。随着制动盘的产量提高和质量的要求，逐渐的数控车床代替普通车床加工制动盘。～次加工完成。效率相对得到了提高。

三、制动盘的加工工艺及加工设备

制动盘在铸造过程中，必须很好地控制铸型中水分的含量、砂芯和型砂中的湿强度，这样就减少出现气孔，从而降低砂眼铸造中的缺陷出现，降低废品率，提高企业的生产效益。3.1制动盘的加工工序的改进

制动盘经过铸造成型之后进入机械加工车间，刚开始采用普通车床加工制动盘，影响整体加工效率。随着制动盘的产量提高和质量的要求，逐渐的数控车床代替普通车床加工制动盘，一次加工完成，效率相对得到了提高。加工制动盘时工序有：粗车——(最大外圆、孔、小端外圆端面、制动盘的右侧面孔及右侧面、左端制动面及所有内侧孔)．精车(最大外圆面、左端制动车面及各内孔、小端外圆面、外圆端面、中孔及右端制动面)——精车(中间大槽及右端制动面、左端制动面及小圆端面、左端底部面、孔部分的倒角)——精钻孔——去制动盘的毛刺——检验入库。

3.2如何选择刀具

制动盘提高效率企业刚开始加工制动盘时大多采用硬质合金刀具加工制动盘。随着现代化数控机床的普及，制动盘的各项性能变高，硬质合金刀具的硬度相对低，在加工时对线速度敏感，数控车床加工时无法高速切削。如果继续采用高速切削硬质合金刀具会产生剧烈磨损，导致频繁换刀，增加刀具费用，直接影响企业加工效益。随着制动盘的需求量加大，很多厂家会采用新型的立方氮化硼刀具加工制动盘，原因在于立方氮化硼刀具硬度高，耐磨性好，对线速度不敏感，可满足高速切削制动盘的要求，从而提高加工效率，降低企业的加工成本。目前刀具市场中，硬质合金刀具还是主流刀具，对于加工制动盘行业，立方氮化硼刀具并没有完全代替硬质合金刀具。对于小批量或单件制动盘，还是选择合适的硬质合金刀具较经济，但对于大批量生产制动盘的厂家，会选择立方氮化硼刀具。超硬研制的非金属粘合剂立方氮化硼刀具，与传统的立方氮化硼刀具相比增加了韧性，解决了传统立方氮化硼刀具脆性大，不能粗加工的问题。超硬研制的非金属粘合剂立方氮化硼刀具加工制动盘的优点：硬度高，耐磨性好，抗冲击型强，降低了加工成本；高速切削制动盘零件提高了加工效率：干式切削降低环境污染。其中超硬研制氮化硼刀具粗加工、精加工均可。

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