[发明专利]汽车制动盘的新型铸造模型结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种汽车零部件，尤其是涉及一种汽车制动盘的新型铸造模型结构。 

背景技术

目前，在国内外铸造行业中，自动造型生产线根据分型方式的不同一般分为两种，即水平造型生产线和垂直造型生产线。实心结构后制动盘由于无内部型腔结构，因而一般生产时无需砂芯，只需通过砂模成型即可。但是，在垂直造型线生产中，这种常规方法所生产出来的铸件在刹车面与装配面连接的R角处会往往会存在内部缩松缺陷。在制动盘受力过程中，由于该处缩松的存在，会使制动盘由于受力集中而产生断裂倾向。因而，实心系列后制动盘在垂直造型线难以进行大批量生产，从而成为国内外铸造行业垂直造型线的一大难题。 

发明内容

本发明的目的是提供一种汽车制动盘的新型铸造模型结构，以改善现有实心结构后制动盘在垂直造型线上生产所产生的内部R角缩松缺陷，制动盘存在受力断裂倾向，制动过程安全性差，生产效率低等技术问题。 

本发明主要是通过下述技术方案解决上述技术问题的：一种汽车制动盘的新型铸造模型结构，由两个外模型和一砂芯复合而成，其中砂芯位于外模型当中； 

所述砂芯由两块结构相同的砂芯模型对应结合而成，所述砂芯模型左右两端设有定位栓，砂芯模型外侧面中心区域具有圆形凸台，该圆形凸台的圆心处设有贯穿砂芯模型的砂芯中心孔，在砂芯模型内侧、两定位栓之间的中心线上设有横截面为半圆形直浇道，直浇道底部与砂型中心孔连通，在直浇道末端设有陶瓷过滤片；在砂芯内侧靠近铸件易产生R角缩松的部位设冷铁凹槽，该冷铁凹槽内放置有冷铁；所述砂芯侧部还设有砂芯排气孔；

所述外模型内型腔与所述砂芯外侧形状吻合，所述内型腔左右两端设有与定位栓吻合的定位孔，内型腔的外缘设有横浇道、浇口杯，所述浇口杯与横浇道连通，该横浇道的末端出口与砂芯模型内的直浇道入口对接，所述外模型内型腔外缘还设有与型腔连接的冒口、砂芯排气管、金型排气管，所述金型排气管与冒口连接，所述砂芯排气管的管口与砂芯排气孔连接；

所述在砂芯模型圆形凸台和砂芯模型外侧面结合位置的R角处，套设有微合金消失环；所述微合金消失环由Ce，La，Nb，Ta微合金元素，以及可发性聚甲基丙烯酸甲酯(EPMMA)于环形模具内浇注制成；各元素为制动盘总重量的比例为：Ce0.1-0.2%，La0.1-0.2%，Nb 0.01-0.03% ，Ta0.01-0.02%。

作为优选，所述砂芯中心孔附近设有加强筋。 

作为优选，所述微合金消失环的内径等于或大于圆形凸台外径，其截面积为9mm-81mm。 

本发明结合车用高档零部件特性，精选多种微合金元素进行合理配比，聚甲基丙烯酸甲酯（EPMMA）树脂是无毒环保的材料，稀土金属Ce能降低铸件中Sn等低熔点物质的危害，形成有利于提高铸件性能的高熔点物质。稀土金属La可以细化晶粒，减少S 和P在晶界的偏析,净化晶界提高铸件的冲击韧性。上述材料制成的微合金消失环套装在圆形凸台的R角处，在铁水的作用下，其中的Ce、La、Nb等成分随着消失环的消失，逐渐扩散在铸件的R角附近，因此大大提高了制动盘R角附近的强度和韧性，并节约了合金材料。 

本发明方法具有工艺简单，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；砂芯内放置的冷铁靠近易产生R角的缩松部位，但又不与铸件接触，不仅能调节铁水温度场，解决缩松缺陷，而且冷铁不与铸件接触也避免了铸件产生白口倾向，大大提高了产品的质量。该发明很好的改善了现有垂直造型线工艺的不足，具有很好的经济效益。 

附图说明

图1是砂型的结构示意图； 

图2是砂型的剖视图；

图3是图2中进汤片的A向视图；

图4是砂芯模型的结构示意图；

图5是冷铁的结构示意图；

图6是冷铁的剖面示意图；

图7是微合金消失环的结构示意图；

图8是砂型造型机的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。