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刹车盘加工工艺和设备的选择(上)

2023-2-4 14:56:48      点击:

        汽车刹车盘,简单说就是一个圆的盘子,主流材质为铸铁,也有专供高档车使用的碳陶复合材料。车子行进时刹车盘也是转动的,却在制动系统中起到了十分重要的作用。好的刹车盘制动稳定,没有噪音,不抖动,但是对于机械加工的技术要求较高,这里我们就来说说刹车盘相关加工工艺的设计方案 ,供大家学习。


        刹车盘结构
        汽车刹车有盘刹和鼓刹两种结构。与鼓式制动器比较,盘式刹车具有以下优点:
        ①盘式刹车散热性好,在连续踩踏刹车时不易造成刹车热衰退。
        ②刹车盘在受热之后的尺寸变化,不会使踩刹车踏板的行程增加。
        ③盘式刹车系统反应快速,可做髙频率的刹车动作。
        ④盘式刹车的构造简单,且容易维修。

        ⑤刹车盘的排水性较佳。


        因此,现在很多中、髙级轿车采用全盘刹,普通轿车则采用前盘后鼓;而相对低速且需要制动力大的卡车、巴士,仍采用鼓刹。刹车制动原理如图1和图2所示。


图1 刹车制动原理

图1 刹车制动原理


图2 刹车鼓制动原理

图2 刹车鼓制动原理

        刹车盘的类型

        刹车盘分为实心盘(单片盘)(见图3)和通风盘(双片盘)(见图4)。通风盘具有通风功能。在圆周上有许多通向圆心的孔洞,称为风道。汽车在行使中通过风道处的空气对流,来达到散热的目的,比实心式散热效果要好许多。大部分轿车都是前驱,前盘使用频率高、发热量较大,故采用前通风盘,而后悬挂非驱动端则采用实心盘(单片盘),当然也有前后都是通风盘的。


图3 实心盘(单片盘)

图3 实心盘(单片盘)


图4 通风盘(双片盘)

图4 通风盘(双片盘)


        加工设备选择
        刹车盘为典型的盘类薄壁零件,加工内容主要为车削和磨削工序,加工难点是如何保证成品尺寸和形位精度。考虑到部分刹车盘的直径较大,超出了卧式车削中心的加工范围,并且工件的装夹和找正都比较费力,为提髙工艺刚性,优化工艺流程,现在大多数刹车盘加工企业使用的都是刹车盘数控立车(见图5)+刹车盘车磨一体机。
图5 刹车盘数控立车

图5 刹车盘数控立车


        加工工艺

        刹车盘加工的重点是保证尺寸精度和几何公差要求,特别是两处刹车端面的平行度要求,针对不同的刹车盘,车削加工通常分成2道工序(粗车+精车);分成3序(粗车+半精车+精车)加工时,一是为了平衡节拍,二是为了将粗、精加工彻底分开,满足较高的工序能力指数(Cpk值)要求。


        磨削工序通常采用立式刹车盘车磨一体机,为追求加工效率,刹车盘磨削加工时直接对上下两平行端面一次磨削成形,避免了二次装夹造成的误差。也常使用一些超硬合金刀具及复合刀具,如陶瓷刀片、复合钻头等。现有工艺流程为:铸造毛坯-粗车-精车-磨削-清洗-包装。