專利名稱：鑄造剎車盤的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鑄造剎車盤和一種制造用于鑄造剎車盤的毛坯鑄件(bare casting)的方法。
背景技術(shù)：
鑄造剎車盤包括一個通過轉(zhuǎn)輪鐘罩體連接到環(huán)形盤上的安裝法蘭，這在本領(lǐng)域是公知的。通常轉(zhuǎn)輪鐘罩體會有一個環(huán)形鑄造凹槽，安裝法蘭也會有一個中心鑄孔。所述轉(zhuǎn)輪鐘罩體凹槽和法蘭孔通過使用型芯成形。
為環(huán)形盤設(shè)置通風(fēng)孔在本領(lǐng)域也是公知的?？梢圆捎酶鞣N不同的通風(fēng)結(jié)構(gòu)，通常它們也是通過使用型芯成形的。
這樣，已知的制造鑄造通風(fēng)剎車盤的方式是設(shè)有一個底部(第一)鑄模，在所述鑄模中定位轉(zhuǎn)輪鐘罩體凹槽和法蘭孔芯，并在所述鑄模中定位(單體的)盤通風(fēng)孔芯，再用一個頂部(第二)鑄模與此鑄模閉合，然后澆注鑄件。在這種情況下，鑄模有水平分模線。
具體地，因為使用兩個單體型芯，他們必須各自支承在鑄模中，支承結(jié)構(gòu)會占用鑄?？臻g。而且，為了均勻支承兩個型芯，需要水平澆注所述剎車盤，即環(huán)形盤平面是水平的。
這樣導(dǎo)致型芯會占用相當(dāng)多的砂箱空間。而且，因為第一和第二型芯需要分別在鑄模中定位，所以得不到緊公差。因而需要加大鑄件尺寸，而使隨后的機加工得到正確的配合公差。顯然，這會導(dǎo)致鑄造材料的浪費和額外機加工的成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種鑄造剎車盤，其包括一個由轉(zhuǎn)輪鐘罩體連接到環(huán)形盤上的安裝法蘭，所述轉(zhuǎn)輪鐘罩體有一個軸向鑄造凹槽，環(huán)形盤包括界定通風(fēng)孔的鑄造通風(fēng)葉板，其中所述轉(zhuǎn)輪鐘罩體包括一個或多個相配的徑向鑄造孔，以在制造中將用于形成軸向鑄造凹槽的鑄造型芯部分和用于形成通風(fēng)孔的鑄造型芯部分相連，其中環(huán)形盤包括一個鄰近所述安裝法蘭且確定第一剎車平面的第一剎車面，和一個遠(yuǎn)離所述安裝法蘭的第二剎車面，其中徑向鑄孔的一個邊緣基本上與所述第一剎車面成一直線，且徑向鑄孔的中心位于所述邊緣的安裝法蘭一端。
本發(fā)明還提供了一種鑄造剎車盤，其包括一個通過轉(zhuǎn)輪鐘罩體連接到環(huán)形盤上的安裝法蘭，所述轉(zhuǎn)輪鐘罩體有一個軸向鑄造凹槽，環(huán)形盤包括界定通風(fēng)孔的鑄造通風(fēng)葉板，其中轉(zhuǎn)輪鐘罩體包括一個或多個相配的徑向鑄造孔，在制造中，為連接用于形成軸向鑄造凹槽的鑄造型芯部分和用于形成通風(fēng)孔的鑄造型芯部分，其中環(huán)形盤包括一個鄰近所述安裝法蘭且確定一個第一剎車平面的第一剎車面，和一個遠(yuǎn)離安所述裝法蘭的第二剎車面，其中所述徑向鑄孔并未位于第一剎車平面面向第二剎車面的一側(cè)。
本發(fā)明還提供一種用于制造鑄造剎車盤的毛坯鑄件的方法，其包括以下步驟提供一個第一鑄模；提供一個第二鑄模；提供一個單體型芯，其包括用于形成轉(zhuǎn)輪鐘罩體軸向凹槽的部分，及一個通過一個或多個徑向連接部分與之相連、用于形成環(huán)形盤通風(fēng)孔的部分在第一鑄模中安裝所述型芯；用第二鑄模閉合所述第一鑄模；澆注鑄件；冷卻鑄件；
從鑄模中拿出鑄件；這樣，所述環(huán)形盤包括一個鄰近所述安裝法蘭且確定一個第一剎車平面的第一剎車面，和一個遠(yuǎn)離所述安裝法蘭的第二剎車面，其中徑向鑄孔的一個邊緣基本上與第一剎車平面成一直線，且徑向鑄孔的中心位于所述邊緣在安裝法蘭的一側(cè)。
本發(fā)明進一步提供了一種制造用于鑄造剎車盤的毛坯鑄件的方法，包括以下步驟提供一個第一鑄模；提供一個第二鑄模；提供一個單體型芯，其有一個用于形成轉(zhuǎn)輪鐘罩體軸向凹槽的部分，和一個通過一個或多個徑向連接部分與之相連、用于形成環(huán)形盤通風(fēng)孔的部分；在所述第一鑄模中安裝所述型芯；用所述第二鑄模閉合所述第一鑄模；澆注鑄件；冷卻所述鑄件；從鑄模中拿出所述鑄件，這樣，環(huán)形盤包括一個鄰近所述安裝法蘭且確定一個第一剎車平面的第一剎車面，和一個遠(yuǎn)離安裝法蘭的第二剎車面，其中徑向鑄孔并未位于第一剎車平面面向第二剎車面的一側(cè)。


現(xiàn)在將對照附圖對本發(fā)明進行詳細(xì)描述，其僅作為示例。在所述附圖中圖1是本發(fā)明所述鑄造剎車盤的截面圖，圖2是圖1中鑄造剎車盤沿箭頭A方向的視圖，圖3是圖1中鑄造剎車盤的截面圖，其示出鑄造型芯和鑄模，
圖3A單獨地示出圖3中的型芯，圖4到圖9是本發(fā)明所述鑄造剎車盤的其他剖面圖。
具體實施例方式
參照圖1到3A，示出一個鑄造剎車盤10，其帶有一個安裝法蘭12、一個轉(zhuǎn)輪鐘罩體14和一個圓盤16。
所述安裝法蘭包括一個鑄造中心孔18和多個安裝孔20。該法蘭還包括多個螺紋拆卸孔22。
圓盤16確定一平面P，并包括一個鄰近安裝法蘭12的第一(外側(cè))剎車面30，和一個第二(內(nèi)側(cè))剎車面32。
第一剎車面30設(shè)于外側(cè)壁34上，所述第二剎車面設(shè)于內(nèi)側(cè)壁36上。
第一剎車面30確定第一剎車平面35A。
所述外側(cè)壁和內(nèi)側(cè)壁通過多個通風(fēng)葉板38相連。這樣設(shè)置了四個徑向間隔排列的通風(fēng)葉板作為一組，每組在剎車盤上沿圓周相隔一定距離重復(fù)，如圖2中清楚見到的那樣。
在其他實施例中可以使用不同的通風(fēng)葉板方式。
具體地應(yīng)當(dāng)指出，外側(cè)壁34有一個連續(xù)的徑向內(nèi)邊緣34A，徑向與轉(zhuǎn)輪鐘罩體14的鄰近部分隔開，構(gòu)成連續(xù)的環(huán)形通風(fēng)隙39。
轉(zhuǎn)輪鐘罩體14基本上是圓柱形，包括3個徑向鑄孔40(只顯示了其中一個)。所述孔的位置在圓周上相互間隔120度。每個孔是圓形的，其標(biāo)稱直徑是25mm?？椎妮S線表示為B?？梢钥吹娇?0的內(nèi)邊緣42基本上與第一(外側(cè))剎車面30對齊，軸線B位于內(nèi)邊緣42面向安裝法蘭(12)的一側(cè)。
應(yīng)當(dāng)指出點劃線C確定了最后加工之前盤的毛坯鑄件的輪廓。具體地，第一剎車面30有加工前的表面30A，其確定了第一鑄造剎車平面35B。使用中，所述盤繞軸線D旋轉(zhuǎn)。
鑄造剎車盤10的毛坯鑄件是用以下步驟制造的。
圖3示出一個第一(底部)鑄模50(只顯示了部分)和一個第二(頂部)鑄模52。
所述鑄模通常包括一個部分地充滿型砂54的砂箱(未顯示)，其中已經(jīng)帶有一個鑄造型腔。所述砂箱的分模線是水平的，用E表示，它與盤10的旋轉(zhuǎn)軸線D重合。
在所述鑄模中放置有一個單體型芯60。
圖3A清楚地顯示了所述型芯60，其包括與型砂接觸以支承鑄模中型芯的支承部分61、64和70。支承組件61、64和70是環(huán)形的。
部分62用于形成鑄造安裝法蘭的中心孔，是環(huán)形的。
部分63用于形成轉(zhuǎn)輪鐘罩體的軸向凹槽，是環(huán)形的。
部分68用于形成環(huán)形通風(fēng)隙39，是環(huán)形的。
部分69用于形成通風(fēng)孔，其形狀可通過參考圖2來清楚理解。
部分65用于形成三個徑向鑄孔40中的一個。另外兩個類似于組件65的部分與部分65在圓周上間隔120度，用于形成另兩個徑向鑄孔。
部分66是環(huán)形的，成環(huán)形連接三個用于形成徑向鑄孔的部分65。具體地，通過部分66型芯可繞軸線D設(shè)于鑄模的任意旋轉(zhuǎn)方向上，即鑄模中用于形成徑向鑄孔的部分65的旋轉(zhuǎn)位置可以是任意的。
部分67設(shè)有和部分66接合的環(huán)形凸臺。部分67的左手端圍繞安裝法蘭12，型芯的邊緣67A基本上對齊安裝法蘭的邊緣12A。這樣，任何毛刺方便地位于完工鑄件的邊角，容易去掉。
然而，在另一個實施例中部分67可以從型芯中去掉，型芯會在點劃線68的位置中斷，如圖3A所示。這樣，通過去掉部分67，型芯鑄模就不需要在部分67上提供拔模斜度。
應(yīng)當(dāng)指出，因為分模線E是水平的，那么環(huán)形盤的平面P就在鑄模內(nèi)處于豎直狀態(tài)。這樣當(dāng)使用標(biāo)準(zhǔn)砂箱時，有可能在一個砂箱內(nèi)鑄造三個剎車盤，而對于以前的水平鑄造剎車盤，每個砂箱只能鑄造兩個剎車盤。
鑄造的主要成本之一是型砂本身，具體而言即使用后型砂的清潔。
使用本發(fā)明首先允許在每個砂箱內(nèi)使用較少的型砂，(因為可能鑄造三個剎車盤，而不是兩個)，此外每只盤鑄件需要清潔的型砂較少。
將徑向鑄孔的邊緣42定位成與第一(外側(cè))剎車面30基本成一直線，所述型芯的部分68、69和70的偏移可最小化，同時保持完工后剎車盤的整體性，因為已經(jīng)發(fā)現(xiàn)當(dāng)鑄孔40的主要部分徑向位于內(nèi)邊緣34A中時，在使用中會造成因環(huán)形盤16升溫導(dǎo)致的熱應(yīng)力局部增大，從而導(dǎo)致剎車盤過早損壞。
圖4至圖9示出本發(fā)明所述鑄造剎車盤其他的實施例，有等同于鑄造剎車盤10的特征，其標(biāo)號分別增加100、200、300、400、500和600。
從圖4中可看到邊緣142基本上與平面135A成一直線。因為平面135A由剎車面130精加工后的表面確定，從圖中看，邊緣142位于第一剎車平面130A的右邊。從圖8可以看到邊緣542與由第一剎車面530確定的平面也基本上成一直線。
圖5、6、7和9示出一些鑄造剎車盤，其中，邊緣242、342、442和642都位于相關(guān)的第一剎車面的左邊，也在相關(guān)的第一鑄造剎車面的左邊。這樣的設(shè)置要求型芯的用于形成鑄孔的那些部分(等同于圖3A中的部分65)和用于形成通風(fēng)孔的那些部分(等同于圖3A中的部分69)之間有一個較大的距離。增加型芯這兩個部分之間的距離會使型芯較不穩(wěn)定，然而可在完工鑄件方面得到好處，可得好處為使用中外側(cè)壁下的局部熱應(yīng)力可減小。
權(quán)利要求
1.一種鑄造剎車盤，其包括一個通過一個轉(zhuǎn)輪鐘罩體連接到一個環(huán)形盤上的安裝法蘭，所述轉(zhuǎn)輪鐘罩體帶有一個軸向鑄造凹槽，所述環(huán)形盤包括確定多個通風(fēng)孔的鑄造通風(fēng)葉板，其中所述轉(zhuǎn)輪鐘罩體包括一個或多個徑向鑄造孔，所述徑向鑄造孔適于在制造中將用于形成軸向鑄造凹槽的鑄造型芯部分和用于形成通風(fēng)孔的鑄造型芯部分連接起來，其中所述環(huán)形盤包括一個鄰近所述安裝法蘭且確定一個第一剎車平面的第一剎車面，和一個遠(yuǎn)離所述安裝法蘭的第二剎車面，其中所述徑向鑄孔的一個邊緣基本上與所述第一剎車面成一直線，所述徑向鑄孔的中心位于所述邊緣在所述安裝法蘭的一側(cè)。
2.一種鑄造剎車盤，其包括一個通過一個轉(zhuǎn)輪鐘罩體連接到一個環(huán)形盤上的安裝法蘭，所述轉(zhuǎn)輪鐘罩體帶有一個軸向鑄造凹槽，所述環(huán)形盤包括確定多個通風(fēng)孔的鑄造通風(fēng)葉板，其中所述轉(zhuǎn)輪鐘罩體包括一個或多個徑向鑄造孔，所述徑向鑄造孔適于在制造中將用于形成軸向鑄造凹槽的鑄造型芯部分和用于形成通風(fēng)孔的鑄造型芯部分連接起來，其中所述環(huán)形盤包括一個鄰近所述安裝法蘭且確定一個第一剎車平面的第一剎車面，和一個遠(yuǎn)離安裝法蘭的第二剎車面，其中所述徑向鑄孔并未位于第一剎車平面面向第二剎車面的一側(cè)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的鑄造剎車盤，其特征在于每個所述徑向鑄孔都是圓形的。
4.如前述任一權(quán)利要求所述的鑄造剎車盤，其特征在于有三個徑向鑄孔。
5.如前述任一權(quán)利要求所述的鑄造剎車盤，其特征在于所述第一剎車面與所述轉(zhuǎn)輪鐘罩體之間用一個連續(xù)環(huán)形通風(fēng)隙隔開。
6.一種制造鑄造剎車盤的毛坯鑄件的方法，其包括以下步驟提供一個第一鑄模；提供一個第二鑄模；提供一個單體型芯，所述型芯帶有一個用于形成轉(zhuǎn)輪鐘罩體軸向凹槽組的部分，所述部分通過一個或多個徑向連接部分與一個用于形成環(huán)形盤通風(fēng)孔的部分相連接；在所述第一鑄模中安裝所述型芯；用第二鑄模閉合所述第一鑄模；澆注鑄件；冷卻所述鑄件；從所述鑄模中取出所述毛坯鑄件；這樣，所述環(huán)形盤包括一個鄰近所述安裝法蘭且確定一個第一鑄造剎車平面的第一鑄造剎車面，和一個遠(yuǎn)離所述安裝法蘭的第二鑄造剎車面，其中所述徑向鑄孔的一個邊緣基本上與所述第一鑄造剎車平面成一直線，所述徑向鑄孔的中心位于所述邊緣在所述安裝法蘭的一側(cè)。
7.一種制造鑄造剎車盤的毛坯鑄件的方法，其包括以下步驟提供一個第一鑄模；提供一個第二鑄模；提供一個單體型芯，所述型芯帶有一個用于形成轉(zhuǎn)輪鐘罩體軸向凹槽的部分，其通過一個或多個徑向連接部分與一個用于形成環(huán)形盤通風(fēng)孔的部分相連接；在所述第一鑄模中安裝所述型芯；用所述第二鑄模閉合所述第一鑄模；澆注鑄件；冷卻所述鑄件；從所述鑄模中取出所述毛坯鑄件；這樣，所述環(huán)形盤包括一個鄰近安裝法蘭且確定一個第一鑄造剎車平面的第一鑄造剎車面，和一個遠(yuǎn)離安裝法蘭的第二鑄造剎車面，其中所述徑向鑄孔并未位于所述第一鑄造剎車平面面向第二鑄造剎車面的一側(cè)。
8.如權(quán)利要求6或7所述的制造毛坯鑄件的方法，其特征在于所述用于形成環(huán)形盤通風(fēng)孔的部分確定一個平面，其中所述型芯設(shè)于第一鑄模中，且所述平面是豎直的。
9.如權(quán)利要求8所述的制造毛坯鑄件的方法，其特征在于所述第一鑄模和所述第二鑄模有一條水平分模線。
10.如權(quán)利要求6至9中任一項所述的制造毛坯鑄件的方法，其特征在于所述型芯的用于形成環(huán)形盤通風(fēng)孔的部分在徑向最內(nèi)邊緣有一個用于形成連續(xù)的環(huán)形通風(fēng)隙的部分。
11.如權(quán)利要求6至10中任一項所述的制造毛坯鑄件的方法，其特征在于所述型芯包括一個圍繞每個徑向連接部分的連續(xù)環(huán)形部分。
12.如權(quán)利要求11所述的制造毛坯鑄件的方法，其特征在于所述型芯包括一個連接到所述連續(xù)環(huán)形部分上的環(huán)形凸臺，所述連續(xù)環(huán)形凸臺朝向離開所述第一鑄造剎車面的方向。
13.如權(quán)利要求12所述的制造毛坯鑄件的方法，其特征在于所述環(huán)形凸臺圍繞所述毛坯鑄件的所述安裝法蘭。
全文摘要
一種鑄造剎車盤，其包括一個通過一個轉(zhuǎn)輪鐘罩體連接到一個環(huán)形盤(16)上的安裝法蘭(12)，所述轉(zhuǎn)輪鐘罩體(14)有一個軸向鑄造凹槽，所述環(huán)形盤包括確定通風(fēng)孔的鑄造通風(fēng)葉板(38)，其中所述轉(zhuǎn)輪鐘罩體包括一個或多個徑向鑄造孔，所述徑向鑄造孔適于在制造中將用于形成軸向鑄造凹槽的鑄造型芯部分和用于形成所述通風(fēng)孔的鑄造型芯部分連接起來，其中所述環(huán)形盤包括一個鄰近所述安裝法蘭且確定第一剎車平面的第一剎車面(32)，和一個遠(yuǎn)離所述安裝法蘭的第二剎車面(32)，其中所述徑向鑄孔的一個邊緣基本上與所述第一剎車面(35B)成一直線，所述徑向鑄孔的中心位于所述邊緣在安裝法蘭的一側(cè)。
文檔編號B22C9/28GK1628222SQ03803255
公開日2005年6月15日 申請日期2003年2月4日 優(yōu)先權(quán)日2002年2月5日
發(fā)明者彼得·克斯萊克·吉本斯 申請人:英國美瑞特重型車制動系統(tǒng)有限公司