一种高强度刹车盘的铸造工艺制造技术

一种高强度刹车盘的铸造工艺，其特征是采用以下方法：将铁水经过浇注系统由铸造模具浇注口进入，通过主浇道在流入其下部横浇道，再由横浇道进入各个浇口，通过直浇道向上外模型的浇铸型腔浇注铁水，再通过直浇道向下外模型的浇铸型腔内浇注铁水，待浇注口和冒口出现铁水后，停止浇铸，待其冷却后拆模，去除铸件上的附着物和毛刺，修整尺寸后即得高强度刹车盘。本发明专利技术减少非金属夹杂物和熔渣，控制炉料中微量有害元素硫、锰、磷的含量，使得采用本发明专利技术的铸造方法生产的薄壁球墨铸铁件球化不良现象消除，球化衰退、皮下气孔废品率均趋近于零。 1

The casting process of a high strength brake disc

The casting process of a high strength brake disc is characterized by using the following method: entering the casting mold of the casting mould by the casting system of the casting mould through the pouring system of the casting mold through the main runner, and then entering the gate by the cast in place, and pouring the molten iron through the cast cavity of the upper and outer model through the straight runner, and then through the straight runner. Cast iron water is cast in the casting cavity of the model, and after the pouring of molten iron in the pouring mouth and riser, the casting is stopped and the mold is dismantled after cooling to remove the attachments and burrs on the castings, and the high strength brake disc is obtained after the size is trimmed. The invention reduces the non-metallic inclusions and slag and controls the content of trace harmful elements sulfur, manganese and phosphorus in the furnace material, so that the poor spheroidization phenomenon of the thin-walled spheroidal graphite cast iron produced by this invention is eliminated, and the spheroidization decline and the rate of the subcutaneous hole waste are almost zero. One

【技术实现步骤摘要】
一种高强度刹车盘的铸造工艺
本专利技术涉及模具制作工艺，尤其是一种高强度刹车盘的铸造工艺。
技术介绍
刹车盘是汽车制动系统中关键零件，同轮毂装配在一起，通过与制动衬片进行干摩擦，产生巨大的摩擦力，降低车轮转速从而减速制动。在高速行驶时，汽车紧急制动刹车盘承受巨大的磨损，其质量的好坏直接影响刹车性能以及车辆的安全性能。球墨铸铁刹车盘的生产过程中，在热处理、抛丸清理后或机加工时常会发现一些直径大约为0.5-3mm，形状为球形、椭圆状或针孔状内壁光滑的孔洞，这些孔洞一般在铸件表皮下2-3mm分布，这就是所谓的皮下气孔。皮下气孔的形成是由于含镁铁液表面的张力大，容易形成氧化膜，这对阻碍析出气体和入侵气体的排出有一定影响，这些气体滞留于皮下就会形成气孔。另外，球墨铸铁糊状凝固特点使气体通道较早被堵塞，也会促进皮下气孔缺陷的形成。现有的模具工艺，采用侧边进铁水的方式进行浇铸，产品得料率低下，浪费成本、浪费能源。采用侧边进铁水，刹车面四周不能做到铁水同时冷却凝固，形成温度差大的局面，从而导致刹车盘之刹车面整圈硬度偏差大。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种高强度刹车盘的铸造工艺，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种高强度刹车盘的铸造工艺，其特征是采用以下方法：将铁水经过浇注系统由铸造模具浇注口进入，通过主浇道在流入其下部横浇道，再由横浇道进入各个浇口，通过直浇道向上外模型的浇铸型腔浇注铁水，再通过直浇道向下外模型的浇铸型腔内浇注铁水，待浇注口和冒口出现铁水后，停止浇铸，待其冷却后拆模，去除铸件上的附着物和毛刺，修整尺寸后即得高强度刹车盘。所述铸造模具，包括浇注系统、上外模型、砂芯、下外模型，所述上外模型、下外模型将砂芯夹置在当中并形成浇铸型腔，所述浇注系统包括型腔连接的主浇注口、主浇道、副浇口，所述主浇道中段设有主浇注口，所述主浇道两端分别与垂直于主浇道的横浇道连接，所述横浇道两端设有副浇口，所述副浇口与直浇道连接，所述直浇道依序贯穿上外模型的中心孔、砂芯中心孔抵达至下外模型的中心孔，所述直浇道靠近砂芯中心孔的位置设有上环形浇铸嘴，令上浇铸嘴与上外模型的浇铸型腔连通，直浇道的底部设有下浇铸嘴，令下浇铸嘴与下外模型的浇铸型腔连通。作为优选，所述直浇道上设有扩张段和收缩段，扩张段底部设有主过滤片。作为优选，所述环形浇铸嘴套置有环形陶瓷过滤片，环形陶瓷过滤片内侧和外侧均向外凸起。一种采用上述模具及工艺制作的球墨铸铁制动盘，由以下原料按所述重量配比制成：C3.5%、Si3.0%，Mn0.5%，Nb0.05％，Cr0.35%，Cu0.2%，Mo0.05％，包芯线0.2％，余量为铁和不可避免的杂质；所述包芯线包括碳钢外皮和粉状内芯，所述内芯由下列化学成分按所述质量百分比制成：Ca15％，Si25％，高镁铝合金11%、其中Mg：Al为2:1，Ti0.7%，Ce0.9%，La0.7%，Zr3.0％，V0.5%，Cu1.2%，Ba0.8%，余量为铁和不可避免的杂质。将上述球墨铸铁化的铁水经过浇注系统由模具浇注口进入，通过主浇道在流入其下部横浇道，再由横浇道进入各个浇口，通过直浇道向上外模型的浇铸型腔浇注铁水，再通过直浇道向下外模型的浇铸型腔内浇注铁水，待浇注口和冒口出现铁水后，停止浇铸，待其冷却后拆模，去除铸件上的附着物和毛刺，修整尺寸后即得高强度刹车盘。碳(C)：在本专利技术中，如后所述，由于将Si含量设定得高，因此优选C3.5～3.8%的范围。硅(Si)：Si具有C的石墨化及基体的铁素体化的效果。通常的球墨铸铁的Si含量为2.5％左右。在本专利技术中，Si含量为3.0～3.3%。进一步提高耐氧化性。锰(Mn)：Mn是为了将材料的不可避免的杂质即S以MnS的形式固定而使其无害化所需要的元素。铌(Nb)：Nb是通过在基体中形成微细的碳化物析出来提高高温下的抗拉强度及屈服应力的元素。在本专利技术中，添加Nb0.03～0.05％。当Nb含量变多时，损害铸铁的延性，并且Nb是碳化物生成倾向强且妨碍C的球状化的元素，并且使基体中的碳化物尺寸粗大。铬(Cr)：Cr是提高高温下的耐氧化性的元素。在本专利技术中，添加Cr0.2～0.35%。当Cr含量变多时，损害铸铁的延性。铜（Cu）：控制铜元素的含量，以改善淬火开裂倾向。在本专利技术中，铜元素的含量为0.1～0.2%。钼(Mo)：Mo是通过固熔于基体中来提高高温下的抗拉强度及屈服应力的元素。Mo与C结合而成生碳化物，硬度上升而延性降低。为了不损坏切削性，在本专利技术中，添加Mo0.05～0.07%。本专利技术通过对化学成分进行合理的设计，将Mg、Al以合金形式加入包芯线中，减缓单独加镁时的激烈喷溅，镁在铁水中有显著的脱硫作用。镁是主导元素，稀土金属一方面可促进石墨球化，另一方面克服硫以及杂质元素的影响以保证球化也是必须的，让铁液中的不活化的晶核得以长大，结果使铁液中总的晶核数量增多。同时利用包芯线加入Ti、高镁铝合金、Ca等微合金元素，可细化球墨铸铁的石墨形态，比普通铸铁的组织细小、均匀、致密，大幅提高刹车盘力学性能和抗腐蚀性能，抗蚀性能提高了80%以上。本专利技术减少非金属夹杂物和熔渣，控制炉料中微量有害元素硫、锰、磷的含量，使得采用本专利技术的铸造方法生产的薄壁球墨铸铁件球化不良现象消除，球化衰退、皮下气孔废品率均趋近于零。本专利技术方法具有工艺简单，造型方便，生产率高，产品合格率高的优点。其砂模内增设砂芯，铸件通过砂模和砂芯共同成型；浇注系统位于砂芯内部，改善了现有浇注系统一般位于外模的传统做法。高温铁水从浇注机浇注到砂模顶端的浇口杯后，立即进入位于砂芯内的直浇道，直浇道内的陶瓷过滤片能净化铁水，铁水通过陶瓷过滤片进入砂芯中心孔，在360°范围内进入铸件内腔，可以一次浇铸形成两件产品，因此提高了生产效率。降低成本、降低能耗；刹车面整圈硬度差减少，获得更高要求的产品。附图说明图1为现有技术的结构示意图，图2为本专利技术的结构示意图；图3为本专利技术的直浇道的剖视图；图4是图3中A处的放大图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。一种高强度刹车盘的铸造工艺，其特征是采用以下方法：将铁水经过浇注系统由铸造模具浇注口进入，通过主浇道在流入其下部横浇道，再由横浇道进入各个浇口，通过直浇道向上外模型的浇铸型腔浇注铁水，再通过直浇道向下外模型的浇铸型腔内浇注铁水，待浇注口和冒口出现铁水后，停止浇铸，待其冷却后拆模，去除铸件上的附着物和毛刺，修整尺寸后即得高强度刹车盘。请参阅图1-4，高强度刹车盘的铸造模具，包括浇注系统1、上外模型62、砂芯6、下外模型64，所述上外模型62、下外模型64将砂芯6夹置在当中并形成浇铸型腔，所述浇注系统包括型腔连接的主浇注口11、主浇道2、副浇口3，所述主浇道2中段设有主浇注口11，所述主浇道两端分别与垂直于主浇道2的横浇道21连接，所述横浇道21两端设有副浇口3，所述副浇口与直浇道4连接，所述直浇道4上设有扩张段41和收缩段42，扩张段41本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高强度刹车盘的铸造工艺，其特征在于采用以下方法：将铁水经过浇注系统由

【技术特征摘要】
1.一种高强度刹车盘的铸造工艺，其特征在于采用以下方法：将铁水经过浇注系统由铸造模具浇注口进入，通过主浇道在流入其下部横浇道，再由横浇道进入各个浇口，通过直浇道向上外模型的浇铸型腔浇注铁水，再通过直浇道向下外模型的浇铸型腔内浇注铁水，待浇注口和冒口出现铁水后，停止浇铸，待其冷却后拆模，去除铸件上的附着物和毛刺，修整尺寸后即得高强度刹车盘。2.根据权利要求1所述的一种高强度刹车盘的铸造工艺，其特征在于所述铸造模具，包括浇注系统、上外模型、砂芯、下外模型，所述上外模型、下外模型将砂芯夹置在当中并形成浇铸型腔，所述浇注系统包括型腔连接的主浇注口、主浇道、副浇口，所述主浇道中段...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵冬青，邱文淦，王建，伍月恩，胡亮，
申请(专利权)人：富士和机械工业湖北有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42