[發明專利]使用異質材料制成的制動盤及其制造方法

在審

• 申請號: 201410658710.3
• 申請日: 2014-11-18
• 公開（公告）號: CN104653668A
• 公開（公告）日: 2015-05-27
• 發明（設計）人: 金潤哲;韓在玟;金成進;李在永;李京燉
• 申請（專利權）人: 現代自動車株式會社;起亞自動車株式會社;瑞韓產業株式會社
• 主分類號: F16D65/12
• 分類號: F16D65/12
• 代理公司: 北京尚誠知識產權代理有限公司 11322
• 代理人: 龍淳;張微

技術領域

本發明涉及一種制動盤。具體地，該制動盤可由異質材料通過連接摩擦部件和帽狀部件來制造，其中該摩擦部件和帽狀部件由異質材料通過鑄造結合法制成。本發明還公開一種用于制造制動盤的方法。

背景技術

一般情況下，車輛的制動盤是指用來減速或使車輛停止、構成車輛制動系統不可或缺的裝置。用于制動系統的制動盤通過利用與摩擦材料摩擦產生的摩擦力，使車輛的動能轉化成熱能，從而使車輛制動。

在現有技術的制動盤中，由于安裝到輪轂的帽狀部件和制動時產生摩擦的摩擦部件都是由相同材料，例如片狀石墨灰鑄鐵制成，這種制動盤提高了減振能力、減振特性、散熱特性以及潤滑功能。

近年來，由于石油能源的枯竭，以及歸因于溫室效應的氣候變化，全球汽車產業一直在努力開發提高燃料效率的技術。其中，減輕車重而不劣化車輛性能的技術已得到關注。

事實上，減輕車輛下側的重量可能直接影響車輛的性能和燃料效率，并且減輕與車輪驅動負載直接相關的簧下質量可有效提高燃料效率。

具體地，為了減輕制動盤的重量，包含由灰鑄鐵制成的摩擦部件和由鋁制成的帽狀部件的制動盤已被使用。

然而，當使用由異質材料制成的制動盤時，并且當制動速度和制動負載處于惡劣條件下(例如，摩擦表面的溫度升高到大約800℃)時，在摩擦部件上可能會出現裂縫30，這是因為由灰鑄鐵制成的摩擦部件10和由鋁合金制成的帽狀部件20的熱膨脹系數之間存在差異(參見圖1)。

發明內容

本發明提供一種由異質或不同材料制造的制動盤。該制動盤通過將摩擦部件的連接結構與具有不同熱膨脹系數的帽狀部件連接，而具有在惡劣條件下的優異耐久性。本發明還提供一種制動盤的制造方法。

在示例性實施例中，由異質或不同材料制成的制動盤，包括：摩擦部件，其中連接孔形成在中央，沿著連接孔的周緣交替地反復出現突出部和凹進部，并且凹進部具有沿著連接孔的相反方向彎曲的形狀；和帽狀部件，其由與摩擦部件的材料不同的材料制成，并具有沿外側周緣形成用于插入突出部的插入槽，具體地，通過將與摩擦部件的內表面具有預定間隔的突出部的插入部件與帽狀部件的插入槽連接，沿著連接孔的周緣以預定間隔形成散熱孔。

插入部件和插入槽可以以面接觸的方式彼此連接。

帽狀部件的熱膨脹系數可大于摩擦部件的熱膨脹系數。

帽狀部件可以由鋁合金制成，并且摩擦部件可以由鑄鐵制成。

在突出部的上表面和下表面中的任一或多個表面上可以以預定角度形成倒角。具體地，當帽狀部件由鋁合金制成且摩擦部件由鑄鐵制成時，倒角可以以角度之和在大約3度至大約6度之間的方式形成。

在插入部件和插入槽之間可以形成有具有預定間隔的分離部件，分離部件之間的間隔可以在大約0.3mm至大約1mm之間。

另一方面，本發明提供一種用于制造由異質或不同材料制成的制動盤的方法，該方法包括以下步驟：預加熱步驟，對經鑄造的摩擦部件進行加工，以便沿著連接孔的周緣交替地反復出現突出部和凹進部，并對經加工的摩擦部件進行加熱；安裝步驟，將預加熱的摩擦部件插入到模具的下模部件中，模具的下模部件設有用于沿著連接孔的周緣以預定間隔實現散熱孔的插入部；鑄造步驟，將上模與下模連接，并注入作為帽狀部件原材料的熔融金屬；以及完成步驟，使鑄件凝固，將所凝固的鑄件從模具分離，對所分離出的鑄件進行后處理。

該方法在預加熱步驟前還可以包括：預加工步驟，對摩擦部件進行加工，使得摩擦部件的表面粗糙度在大約6.3Ra至約25Ra之間。

在鑄造步驟中，可以使用重力鑄造或熔湯鍛造工藝，不作限制。

摩擦部件可以由鑄鐵制成，并且帽狀部件可以由熔融的鋁合金制成。

在預加熱步驟中，可以在大約300℃至400℃的溫度下加熱摩擦部件大約1至3小時。

在鑄造步驟中，可以將熔融的鋁合金加熱到大約650℃至750℃的溫度，并將其注入。

在完成步驟中，可以使鑄件凝固大約60至500秒。

根據本發明的各種示例性實施例，在具有不同熱膨脹系數的摩擦部件和帽狀部件之間形成有散熱孔。因此，可以防止在極度高溫的惡劣條件下因不同材料的熱膨脹系數之間的差異所產生的裂縫。

另外，由于在制動盤上實現散熱孔，因此與傳統使用異質材料的制動盤相比，可進一步減輕制動盤的重量，燃料效率和R&H(乘坐與操縱)可顯著提高。

在下文中還公開了本發明的其他方面。

附圖說明