[發明專利]采用計算機模擬軟件的輪裝制動盤的生產方法

在審

• 申請號: 201910293535.5
• 申請日: 2015-07-27
• 公開（公告）號: CN110102718A
• 公開（公告）日: 2019-08-09
• 發明（設計）人: 陳國賢
• 申請（專利權）人: 江蘇鼎泰工程材料有限公司
• 主分類號: B22C9/24
• 分類號: B22C9/24;B22D31/00;B22C9/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及采用計算機模擬軟件的輪裝制動盤的生產方法，過計算機模擬軟件對所述制動盤的鑄造工藝和鑄造模具進行模擬分析，確定所述散熱筋頂面的環狀筋板尺寸，同時將所述制動盤的摩擦面的加工余量頂設計成錐面，使其斷面由長方形變成三角形，增大鑄件變形的阻力，使鑄件保持穩定收縮，防止變形；制定所述制動盤的鑄造工藝，采用底返引入金屬液的方式進行底澆，其中金屬液由整流過濾裝置底部進入型腔；制作鑄造模具，其環狀筋板和摩擦面的加工余量頂符合模擬分析的結果。

技術領域

本發明涉及一種輪裝制動盤的生產方法及應用該方法的輪裝制動盤，特別是一種采用計算機模擬軟件的輪裝制動盤的生產方法。

背景技術

目前，城市快軌列車、鐵路客車和高速動車組列車的基礎制動均采用盤形制動裝置，盤形制動裝置的作用是在車輛實施制動時，使閘片垂直壓緊輪裝或軸裝制動盤的摩擦面產生摩擦力，由此產生制動力矩，將車輛運動時的動能和勢能轉化為熱能，從而達到使車輛減速或停車的目的。因此制動盤是將列車動能和勢能通過摩擦轉化成熱能的關鍵部件。

公布號為CN102069148A的發明專利公開了一種高速機車用制動盤的鑄造方法，包括如下步驟：凝固模擬、設計砂芯、芯盒制作、制芯、組芯、熔煉澆鑄、打箱落砂和清理，該發明采用無箱疊芯組合澆鑄的方式，根據制動盤設計沙芯，且制動盤用于摩擦的摩擦面呈平面設置，雖然生產效率高，但在鑄造過程中輪裝制動盤因幾何形狀不對稱，散熱面一側冷卻不佳，導致冷卻不均勻，鑄件兩側收縮率不同，因此生產的鑄件往往批量產生翹曲變形，形成波浪形的摩擦面，發生變形后的鑄件即使通過機加工使幾何尺寸符合圖紙要求，但由于整個盤體圓周變形而導致的厚度不均勻仍然會使動平衡檢測無法通過，成為無法修復的廢品。

發明內容

為克服上述現有技術中存在的問題，本發明提供一種易于實現、避免發生翹曲變形的輪裝制動盤的生產方法，以及使用該方法制造的輪裝制動盤。

本發明的技術方案為：一種輪裝制動盤的生產方法，所述輪裝制動盤鑄造過程中，在制動盤散熱面的散熱筋頂面增加一整體的環狀筋板（環狀筋板厚度為10mm，或5mm、或6mm、或7mm、或8mm、或9mm），將散熱筋頂面逐一聯接起來，所述環狀筋板與制動盤一次鑄造成型，形成一個穩固的、上下面雙環設置的環狀框架結構，提高鑄件冷卻的均勻性，防止鑄件在冷卻過程中發生翹曲變形，將所述制動盤的摩擦面的加工余量頂設計成錐面，增大了鑄件變形的阻力，使鑄件保持穩定收縮，冷卻完成后，將散熱筋頂面的環狀筋板進行去除，將所述制動盤的摩擦面的加工余量頂加工成平面。

另一種輪裝制動盤的生產方法，包括具體如下步驟：

A、通過計算機模擬軟件對所述制動盤的鑄造工藝和鑄造模具進行模擬分析，確定所述散熱筋頂面的環狀筋板尺寸，同時將所述制動盤的摩擦面的加工余量頂設計成錐面，使其斷面由長方形變成三角形，增大鑄件變形的阻力，使鑄件保持穩定收縮，防止變形；

B、制定所述制動盤的鑄造工藝，采用底返引入金屬液的方式進行底澆，其中金屬液由整流過濾裝置底部進入型腔；

C、根據步驟A的模擬分析結果，制作鑄造模具，其環狀筋板和摩擦面的加工余量頂符合步驟A中模擬分析的結果；其中，環狀筋板厚度為10mm，或5mm、或6mm、或7mm、或8mm、或9mm

D、制作型芯，合箱，熔煉澆鑄，冷卻凝固，打箱落砂；

E、對鑄件進行粗加工和熱處理，去除環狀筋板和摩擦面的加工余量頂；

F、對鑄件進行調質處理和精加工。

在進行模擬分析前，首先對鑄件需要達到的技術要求做分析，根據技術要求模擬制動盤的鑄造工藝和鑄造模具。本發明選用的模擬軟件包括適用于材料加工工程及制造領域中的任何模擬軟件，如Magma、ProCast、NovaCast、AnyCast、Flow3D、華鑄CAE、Ansys、Abaqus、Marc等。