[發明專利]一種乘用車用鋁合金制動剎車盤的成型工藝

在審

• 申請號: 201810083225.6
• 申請日: 2018-01-29
• 公開（公告）號: CN108220844A
• 公開（公告）日: 2018-06-29
• 發明（設計）人: 王東輝;李好峰;孫巍;李鵬偉;王立娟;劉昌明;孔冰;王杰
• 申請（專利權）人: 遼寧忠旺集團有限公司
• 主分類號: C22F1/05
• 分類號: C22F1/05;C25D11/06
• 代理公司: 北京同恒源知識產權代理有限公司 11275
• 代理人: 趙榮之

本發明屬于機動車部件加工技術領域，涉及一種輕質、耐磨、溫升低、高強耐疲勞的乘用車用鋁合金制動剎車盤成型工藝，采用半連續鑄造技術通過成分配比熔鑄出6系鋁合金鑄錠，將鋁合金鑄錠經過均勻化熱處理后采用125MN正向擠壓機擠壓成實心擠壓棒材，通過離線淬火技術對擠壓棒材進行固溶處理，然后進行T6人工時效熱處理，達到提高鋁合金剎車盤力學性能的目的，然后將時效后擠壓棒材進行精切定尺，然后通過粗車、精車、精銑、鉆孔工序加工出剎車盤外輪廓，最后將機加出的變形鋁合金剎車盤進行微弧氧化表面處理，使變形鋁合金表面形成一層致密的陶瓷氧化膜層，進而提高變形鋁合金剎車盤的表面硬度和耐摩擦系數。

技術領域

本發明屬于機動車部件加工技術領域，涉及一種輕質、耐磨、溫升低、高強耐疲勞的乘用車用鋁合金制動剎車盤成型工藝。

背景技術

剎車盤是汽車制動系統中的關鍵部件，其性能的好壞直接影響制動效果，進而涉及乘車人的生命安全問題。乘用車剎車盤一般要求摩擦性能穩定、制動噪音小、導熱性能好、溫升低、運轉平穩和具備優異的耐疲勞和耐磨損性能。在滿足上述條件外，剎車盤的質量要求愈輕愈好，輕量化剎車盤可以減輕整車裝備質量，增加燃油經濟型，同時可以降低車輛慣性，在制動剎車過程中可以有效縮短制動距離，增加制動安全性。

現階段乘用車剎車盤應用最廣泛的是鑄鐵剎車盤，鑄鐵材質的強度適中、耐磨性能良好，材料和制造加工成本都比較低，是近幾十年來汽車剎車盤使用的首選材料。然而，鑄鐵剎車盤在大功率制動情況下存在熱容量不足、導熱性能差，連續制動易產生高溫高熱甚至熱龜裂，致使剎車強度降低，剎車性能不可靠，對行人和乘車人造成危險。除此之外，鑄鐵的密度較大，使車身自重增加，整車慣性增加，從而加大發動機的運轉負荷，降低汽車的加速性能，增加剎車制動距離。

在法拉利、保時捷、奧迪A8等豪華車型上的剎車盤為碳纖維增強的陶瓷(SiC)剎車盤，不過陶瓷剎車盤的制造成本非常高，很難被大多數車輛所采用。

鋁合金密度小、散熱好，經過微弧氧化表面處理后表面生成一層陶瓷膜，膜層硬度高、耐磨性能好，是制作剎車盤的理想材料。鋁合金微弧氧化剎車盤解決了現有鑄鐵制動盤耐磨性差、散熱效果不好、質量大等問題，同時可替代傳統價格高昂的陶瓷剎車盤。目前人們已經成功研制出鋁合金剎車盤，中國專利文獻CN 103115098 B公開了機動車用高硅鋁合金剎車盤制作方法。該方法采用半固態成形方法鑄造出高硅鋁合金剎車鑄型，再經微弧氧化表面處理工藝提高其表面的耐摩擦系數以及耐磨性能。但是該方法成型困難，對設備要求高，且鋁合金中硅含量高，不利于微弧氧化膜層的形成。

發明內容

有鑒于此，本發明為了解決現有技術中采用半固態成形方法鑄造出高硅鋁合金剎車鑄型，再經微弧氧化表面處理工藝提高其表面的耐摩擦系數以及耐磨性能的方法成型困難，對設備要求高，且鋁合金中硅含量高，不利于微弧氧化膜層的形成的問題，提供一種乘用車用鋁合金制動剎車盤的成型工藝。

為了達到上述目的，本發明提供一種乘用車用鋁合金制動剎車盤的成型工藝，包括如下步驟：

A、采用半連續鑄造技術通過成分配比熔鑄出6系鋁合金鑄錠，將鋁合金鑄錠經過均勻化熱處理后采用125MN正向擠壓機擠壓成實心擠壓棒材，通過離線淬火技術對擠壓棒材進行固溶處理，然后進行T6人工時效熱處理，達到提高鋁合金剎車盤力學性能的目的；

B、將時效后擠壓棒材進行精切定尺，然后通過粗車、精車、精銑、鉆孔工序加工出剎車盤外輪廓；

C、將機加出的變形鋁合金剎車盤進行微弧氧化表面處理，使變形鋁合金表面形成一層致密的陶瓷氧化膜層，進而提高變形鋁合金剎車盤的表面硬度和耐摩擦系數。

進一步，步驟A中6系鋁合金鑄錠為6061或6082鋁合金鑄錠。

進一步，步驟A擠壓棒材制備的過程包括如下步驟：