[发明专利]双金属制动鼓及其外壳的制造方法

说明书

本发明公开了一种双金属制动鼓结构，包括轮圈部和法兰部。所述轮圈部为双层金属结构，包括外壳层和摩擦层，二者之间铸造结合。所述法兰部为双层金属结构，包括结构层和加强层，结构层和加强层之间紧密结合。轮圈部外壳层和法兰部结构层为相同材料的一体结构。上述双金属制动鼓的制造方法，薄钢板经过下料裁切、冲压整形、旋压减薄、滚轧成型、制作法兰部加强层、制作轮圈部摩擦层和精加工制成。因为设置了双层的法兰部结构，法兰部加强层可以起到加强法兰部结构层刚度的效果，提高抗变形能力。因而在制作制动鼓外壳时，可以使用较薄钢板进行旋压滚轧操作，降低钢板在旋压减薄时的旋压工艺难度，降低工艺成本。

技术领域

本发明涉及一种双金属汽车制动鼓结构，特别涉及一种以钢制材料作为外壳层，以灰铸铁作为摩擦层的双金属制动鼓，本发明还涉及上述双金属制动鼓外壳，同时还涉及这种结构制动鼓及外壳的制造方法。

背景技术

载重汽车使用的鼓式刹车系统，是将圆筒形的金属制动鼓设置在轮毂的内圈，与轮毂之间通过端部法兰连接，刹车片及刹车系统设置在制动鼓的内部空间。最初的汽车制动鼓是纯灰铸铁铸造的，由于灰铸铁是性能较好的摩擦材料，因而灰铸铁制动鼓也曾经占据汽车制动鼓的主要市场。但是灰铸铁制动鼓存在着明显的缺陷，如金属晶体排列结构不紧密，铸态疏松，灰铸铁本身强度不高，为了保持铸铁制动鼓的形状稳定和结构完好，必须将制动鼓做的很厚很重，重量大、强度低是铸造工艺本身不能克服的缺陷。

后来开发出一种双金属制动鼓，在钢制材料的制动鼓外壳内壁上铸造一层灰铸铁摩擦层，以钢制外壳来保证机械强度及韧性，内层则使用灰铸铁的良好的摩擦性能。钢制材料机械强度比铸铁高得多，韧性好，因而从结构上可以降低整体厚度，降低重量。图1所示的一种铸造结合的双金属制动鼓。包括轮圈部1和法兰部2组成，其中的轮圈部1包括圆筒形外壳层11及圆筒形摩擦层12，摩擦层12位于外壳层11内侧，二者之间铸造结合。外壳层11为钢制，轮圈部外壳层11与法兰部2为一体材料结构，法兰部2设置有螺孔3和中央安装孔4。摩擦层12是铸造在轮圈部外壳层11内部的，轮圈部外壳层11和法兰部2则是钢板经裁切后旋压形成的，金属晶体结构排列较为紧密。这种结构的制动鼓外壳层11的厚度可以在4-8毫米之间，甚至厚度更小，摩擦层厚度可以在5-24毫米之前，可以满足制动鼓本身的强度和韧性的需求。

但是法兰部2是平板结构，不是通过旋压工艺减薄制做的，也不能和轮圈部外壳层11具有相同的厚度。法兰部2由于需要与其它部件进行连接传递扭矩，不仅需要保持足够的机械强度和韧性，同时需要保持足够的刚度，保证在一定的变形力的作用下不变形，实现结构的稳定性。所以不论是什么材料制作的法兰部，其厚度一般需要保持在14毫米以上，否则在刹车及制动鼓装卸过程中容易产生法兰部2的变形，影响整体制动鼓性能。

结合现有技术中的这种双金属制动鼓制造方法，为保持轮圈部外壳层11和法兰部2为一体结构，外壳层11一般是采用钢板裁切后旋压制成。鉴于法兰部2的厚度要求，所选择的钢板厚度应至少不小于法兰部2的厚度。比如法兰部厚度14毫米的话，那么选择的初始钢板的厚度便不能低于14毫米，否则加工出来的法兰部2的厚度会变小。而轮圈部外壳层11则是旋压达到4-8毫米的，也就意味着选取的钢板厚度越大，钢板厚度形变越大，旋压工艺成本也会越高。而如果降低初始钢板厚度时又不能满足制动鼓法兰部2的厚度要求，产生了不可克服的矛盾。

鉴于上述原因，本发明人开发了一种新的制动鼓结构，可以直接使用薄钢板制造出双金属制动鼓，且能够保证法兰部的厚度和强度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种双金属制动鼓结构，可以解决双金属制动鼓制造时不能用薄钢板的缺陷，同时可保证制动鼓法兰部的厚度和强度，降低双金属制动鼓的制造成本。

本发明的另一目的在于提供一种上述制动鼓的制造方法。