轿车制动器的制动盘开发研究
紧凑型轿车盘式制动器设计优化与性能提升研究
紧凑型轿车盘式制动器设计优化与性能提升研究随着汽车工业的迅速发展，轿车制动系统的优化和性能提升变得愈发重要。
作为汽车制动系统的关键部件，制动器的设计与性能直接影响到车辆的制动效果和行车安全性。
本文将重点研究紧凑型轿车盘式制动器的设计优化和性能提升。
1. 研究背景紧凑型轿车盘式制动器旨在在有限空间内实现更高的制动效果，并提高整车的安全性能。
而设计优化和性能提升的研究成果将对未来紧凑型轿车制动系统的发展具有重要的指导意义。
2. 参数选择与材料优化制动器设计过程中，参数的选择和材料的优化是非常重要的环节。
通过对制动器的参数进行优化，可以得到更合理、更高效的制动系统。
同时，选用合适的材料可以提高制动器的制动力和耐久性。
3. 制动器结构设计紧凑型轿车的制动器在保证安全性的同时，还需考虑空间利用的效率。
因此，制动器的结构设计应该注重紧凑性和可靠性。
采用先进的CAD和CAE技术，可以进行结构优化，并通过仿真分析验证设计的合理性。
4. 制动力的优化制动力的优化是制动器设计的关键。
通过合理的排列和设计制动器的摩擦材料，可以提高制动力的输出效率。
此外，制动器的液压系统和制动片的设计也是优化制动力的重要因素。
5. 制动器的热性能提升在制动过程中，制动系统会产生大量的热量。
热性能的提升旨在加强制动系统的散热能力，提高制动器的持续工作性能。
采用先进的散热设计和材料技术，可以有效地提高制动器的热性能。
6. 制动系统的智能化和自适应控制随着汽车智能化技术的快速发展，制动系统的智能化和自适应控制也得到了广泛的关注。
通过引入传感器和控制器，可以实现制动系统的自动调节和智能控制，提高制动的灵敏性和安全性。
7. 实验与验证在设计优化和性能提升的过程中，实验与验证是关键的环节。
通过试验台和道路试验，可以对制动器的性能进行全面的评估和验证。
此外，还可以通过与实际使用中的车辆进行比对，进一步验证设计的有效性。
8. 结论与展望通过对紧凑型轿车盘式制动器的设计优化与性能提升的研究，可以得出以下结论：合理的参数选择和材料优化、结构设计的优化、制动力和热性能的提升、智能化和自适应控制的引入，都可以有效地提高制动器的性能。
紧凑型轿车盘式制动器设计的性能优化研究
紧凑型轿车盘式制动器设计的性能优化研究性能优化是紧凑型轿车盘式制动器设计中至关重要的一步。
盘式制动器是现代汽车常用的制动系统之一，通过利用摩擦力减缓车辆的速度。
在紧凑型轿车中，盘式制动器设计的优化可以提高制动性能、减少制动距离、提高驾驶安全性。
首先，要优化盘式制动器的性能，需考虑制动器的材料选择。
制动器盘通常由铸铁或碳陶瓷制成。
铸铁盘价格相对较低，但其导热性能较差，容易产生热衰减现象，影响制动性能。
而碳陶瓷盘导热性能较好，具有较高的制动性能，但价格较高。
因此，在性能优化研究中，需要对不同材料的盘进行比较和评估，选择适合紧凑型轿车的盘材料。
其次，优化盘式制动器的性能需要考虑盘的大小。
盘的直径和厚度会直接影响制动器的散热能力和制动效果。
过小的盘直径会限制散热能力，导致制动性能下降，制动时易产生刹车衰减。
相反，过大的盘直径会增加制动器的重量，使制动系统过重，并且会增加制动时的刹车力。
因此，在性能优化研究中，需要确定适合紧凑型轿车的盘直径和厚度，以兼顾制动性能和整车的轻量化要求。
此外，在盘式制动器性能优化研究中，要考虑优化刹车盘和刹车片之间的接触面积。
刹车盘和刹车片之间的接触面积决定了制动的摩擦力和热量的分散。
适当增加接触面积可以提高制动性能和散热能力。
常见的优化方式是通过增加刹车片数量或设计刹车片具有更大的接触面积。
同时，还需考虑刹车盘和刹车片的材料特性，以确保良好的耐磨性和摩擦性能。
此外，盘式制动器的散热性能对性能优化也至关重要。
盘式制动器在制动过程中会产生大量的热量，如果无法及时散热，会导致制动性能下降，出现刹车衰减等现象。
因此，在性能优化研究中，需要设计有效的散热系统，如通风口和散热片等，在不影响整车外观的前提下提高制动器的散热能力。
同时，还可以考虑使用散热效果较好的材料，如铝合金等，以增加散热效果。
最后，性能优化的研究还应考虑盘式制动器的制动衬片选择。
制动衬片是盘式制动器中起关键作用的组件，直接负责产生制动摩擦力和停车距离。
紧凑型轿车盘式制动器设计原理与优化探究
紧凑型轿车盘式制动器设计原理与优化探究紧凑型轿车盘式制动器是现代汽车制动系统中常用的一种制动装置，其设计原理和优化对于车辆制动性能和安全性至关重要。
本文将探究紧凑型轿车盘式制动器的设计原理，并着重分析如何优化其性能。
一、紧凑型轿车盘式制动器的设计原理紧凑型轿车盘式制动器由刹车盘、刹车片和刹车钳组成。
当驾驶者踩下刹车踏板时，通过刹车液压系统，液压力将刹车片推向刹车盘，从而实现制动。
以下为紧凑型轿车盘式制动器的设计原理：1. 刹车盘：刹车盘是一个金属圆盘，固定在车轮中心，通过车轮运动带动刹车盘旋转。
车辆制动时，刹车钳的刹车片将会与刹车盘接触摩擦，产生制动力。
2. 刹车片：刹车片是由摩擦材料制成的，固定在刹车钳上。
当刹车踏板被踩下时，刹车液压系统会推动刹车片与刹车盘接触，产生摩擦力使车辆减速。
3. 刹车钳：刹车钳是盖在刹车片上的一种装置。
刹车钳的设计使得刹车片可以与刹车盘完全接触，从而实现更高的制动效果。
二、紧凑型轿车盘式制动器的优化1. 刹车盘材料优化：原来的刹车盘材料普遍使用铸铁，但是随着车辆重量和速度的增加，铸铁刹车盘可能会出现热裂纹等问题。
现在一些高性能车辆采用了碳陶瓷刹车盘，其具有更好的耐高温性能和制动性能。
2. 刹车片材料优化：刹车片的材料可以选择有机材料或金属材料，如钢铁或陶瓷。
有机材料刹车片具有良好的制动性能和低噪声，但磨损较快；而金属材料刹车片则具有更好的耐磨性能，但噪声较高。
优化选择适合车辆特征和使用环境的刹车片材料，可以提高制动性能和耐久性。
3. 刹车钳结构优化：刹车钳结构的优化可以提高刹车系统的刚性和散热性能。
例如，采用多活塞刹车钳可以提供更均匀的刹车力分布，降低制动不平衡问题。
此外，增加刹车钳的散热设备，如散热片或风道，可以提高刹车系统的散热效果，避免制动衰减或制动失效。
4. 制动液压系统优化：制动液压系统的优化可以提高刹车踏板的感觉和操作性。
例如，采用更灵敏的刹车总泵和辅助助力器可以提高刹车踏板的响应速度和制动力度的调节。
基于人机工程学的紧凑型轿车盘式制动器设计优化研究
基于人机工程学的紧凑型轿车盘式制动器设计优化研究1.简介紧凑型轿车在现代社会中被广泛应用，因其尺寸和造型的优势成为了消费者的首选。
而盘式制动器作为紧凑型轿车的关键组成部分，对车辆的刹车性能和安全性起着至关重要的作用。
本文基于人机工程学的理论和方法，对紧凑型轿车盘式制动器进行设计优化研究，旨在提高其性能和安全性。
2.人机工程学在轿车盘式制动器设计中的应用人机工程学是研究人类与机器、设备和环境之间交互关系的一门学科。
它将人类的身体特性、心理特征和行为特点作为研究对象，通过考虑人类的需求和能力，设计出更加符合人体工程学原理的产品。
在紧凑型轿车盘式制动器的设计中，人机工程学的应用可以改善制动器的可用性、操作性和安全性。
3.盘式刹车器设计优化的原则（1）结构紧凑：轿车空间有限，需要设计尺寸适合、结构紧凑的盘式制动器，从而最大限度地减少空间浪费。
（2）制动性能稳定：盘式制动器的制动力平稳且可靠，经过专业测试和验证，确保其在不同路况下的刹车性能稳定。
（3）热散热良好：紧凑型轿车行驶时会产生大量的热量，优化设计应考虑盘式制动器的散热效果，防止制动器过热导致系统失效。
（4）操作便捷：盘式制动器的操作部件应设计为易于操作、方便驾驶员操作的形式，以提高整车的可用性和驾驶员的操控性。
4.盘式刹车器设计优化的关键点（1）材料选择：采用高性能耐磨材料制作制动盘和制动片，提高刹车时的稳定性和耐久性。
（2）减轻重量：通过优化结构和材料选择，减轻盘式制动器的重量，提高整车的燃油经济性和操控性。
（3）空气动力学设计：优化盘式制动器的散热结构和外形设计，提高制动器的散热能力和空气动力学性能，避免制动器过热。
5.案例分析以某紧凑型轿车为例，我们进行了盘式制动器的设计优化研究。
首先，我们采用人机工程学的理论和方法，结合车辆的实际使用情况和用户需求，设计了一个紧凑型的盘式制动器结构，以减少空间浪费。
其次，我们选择了耐磨材料制作制动盘和制动片，提高了刹车时的稳定性和耐久性。
紧凑型轿车盘式制动器设计优化策略探究
紧凑型轿车盘式制动器设计优化策略探究为了提高紧凑型轿车盘式制动器的性能和效率，设计优化策略是一个重要的研究领域。
本文旨在探究紧凑型轿车盘式制动器的设计优化策略，以满足其性能需求并提高制动器的可靠性和安全性。
1. 引言紧凑型轿车盘式制动器是现代汽车制动系统的重要组成部分，它负责将动能转化为热能，通过摩擦力产生制动效果。
有效的制动器设计对确保驾驶安全至关重要。
2. 目前的设计优化策略2.1 硬件材料选择制动器盘和刹车片的材料选择对制动效果至关重要。
根据车辆的具体需求和使用环境，选择适当的材料可以提高制动器的性能。
2.2 结构参数优化制动器盘和刹车片的结构参数包括盘的直径、刹车片的面积等。
通过优化这些参数，可以实现更好的散热性能和更高的刹车效果。
2.3 制动力分配策略为了实现更好的制动效果，车辆的前后制动力分配也需要进行优化。
通过合理分配前后制动力，可以提高车辆的制动平衡性和驾驶稳定性。
3. 设计优化策略的探究3.1 材料选择方案探究不同材料的制动片和盘在高温下的摩擦特性存在差异。
通过对不同材料的摩擦特性进行研究，选择最适合紧凑型轿车盘式制动器的材料，可以提高制动器的性能。
3.2 结构参数优化方案探究通过优化制动器盘和刹车片的结构参数，如盘的内部散热结构、片的形状等，可以改善散热性能、降低制动器质量，并提高制动效果。
3.3 制动力分配策略方案探究根据车辆的动态特性和驾驶要求，优化前后制动力分配策略，如使用电子制动力分配系统，可以提高制动平衡性和驾驶稳定性。
4. 设计优化策略的实施与评估设计优化策略的实施需要进行仿真和实际测试。
通过构建数学模型和进行实际实验，评估设计优化策略的有效性和可行性，并进一步改进和优化。
5. 结论紧凑型轿车盘式制动器设计优化策略是一个多学科交叉的研究领域。
通过选择合适的材料、结构参数优化和制动力分配策略优化，可以实现紧凑型轿车盘式制动器的设计优化，提高制动器的性能和效率。
总结而言，紧凑型轿车盘式制动器设计优化策略的探究涉及材料选择、结构参数优化和制动力分配策略优化等方面。
紧凑型轿车盘式制动器设计的关键技术分析
紧凑型轿车盘式制动器设计的关键技术分析随着汽车产业的快速发展，轿车的设计和制造也在不断创新。
制动系统作为车辆安全的重要组成部分，设计和开发紧凑型轿车盘式制动器成为了汽车制造商和技术人员的一大挑战。
本文旨在分析紧凑型轿车盘式制动器设计过程中的关键技术要素，包括材料选择、刹车片与刹车盘的匹配、热膨胀和制动力的控制等方面。
首先，材料选择是紧凑型轿车盘式制动器设计中的关键技术。
制动盘和刹车片需要选择高温耐受能力强、磨损率低的材料。
制动盘通常采用铁碳复合材料、铸铁或钢等材料，而刹车片则多采用有机、半金属或全金属刹车片。
材料的选择既要考虑到制动性能，也需要兼顾成本和环境友好因素。
其次，刹车片与刹车盘的匹配是关键技术之一。
刹车片的材料和几何参数需要与刹车盘相匹配，以确保制动器的性能和稳定性。
刹车片的表面形态（如凹槽、孔洞）和材料（如金属纤维、陶瓷纤维）对于制动器的摩擦特性和散热性能产生影响。
因此，在设计过程中需要进行充分的模拟和实验，以找出最佳的刹车片和刹车盘的组合方式。
第三，热膨胀是制动器设计中的另一个关键技术。
在高速制动时，制动器会因为摩擦产生大量的热量，导致制动盘和刹车片的热膨胀。
如果热膨胀不得当，会引起刹车片与刹车盘之间的剧烈摩擦，进而降低制动器的性能和寿命。
设计中要考虑到热膨胀系数、传热性能和材料的热导率等因素，以提高制动器的稳定性和耐久性。
最后，制动力的控制是紧凑型轿车盘式制动器设计中不可忽视的关键技术。
制动力的大小和响应速度直接影响到车辆的制动性能和安全性。
常见的制动力控制手段包括液压系统的设计、制动力分配系统和刹车盘的尺寸等。
合理的制动力控制能够确保车辆在制动过程中的平稳性和可控性，以保障驾驶员和乘客的安全。
综上所述，紧凑型轿车盘式制动器设计的关键技术包括材料选择、刹车片与刹车盘的匹配、热膨胀和制动力的控制等方面。
通过合理的设计和优化，可以提高制动器的性能和可靠性，提升车辆的安全性和驾驶体验。
轿车盘式制动器设计与分析
关于《轿车盘式制动器的设计与分析》的开题报告0陈文镇1.课题目的和意义近年来，随着车辆技术的进步和汽车行驶速度的提高，车辆制动器在车辆的安全方面表现得越来越明显。
目前汽车制动器主要分为鼓式和盘式两种，按照制动系统结构型式主要有机械式、气动式、液压式、气—液混合式。
它们的工作原理基本都一样，都是利用制动装置，用工作时产生的摩擦热来逐渐消耗车辆所具有的动能，以达到车辆制动减速，或直至停车的目的。
鼓式制动器是最早形式的汽车制动器，当盘式制动器还没有出现前，它已经广泛用于各类汽车上。
其刹车鼓的设计1902年就已经使用在马车上了，直到1920年左右才开始在汽车工业广泛应用。
然而随着汽车速度的提高和对制动性能的要求越来越高，现代乘用车的车轮除了使用铝合金车圈来降低运行温度外，还倾向于采用综合性能较好的盘式制动器。
盘式制动器逐渐开始取代了鼓式制动器在汽车上应用。
因此设计一个性能稳定同时安全可靠地盘式制动器很重要，并且通过盘式制动器设计计算，有助于初步掌握汽车新产品的开发与设计的方法，培养了汽车零部件的设计能力，提高了综合运用所学知识解决实际问题的能力，具有十分重要的意义。
2.国内发展现状随着我国汽车工业技术的发展,特别是轿车工业的发展,合资企业的引进，国外先进技术的进入，汽车上采应用盘式制动器配置才逐步在我国形成规模。
特别是在提高整车性能、保障安全、提高乘车者的舒适性，满足人们不断提高的生活物质需求、改善生活环境等方面都发挥了很大的作用。
在轿车、微型车、轻卡、SUV及皮卡方面：在从经济与实用的角度出发，一般采用了混合的制动形式，即前车轮盘式制动，后车轮鼓式制动。
因轿车在制动过程中，由于惯性的作用，前轮的负荷通常占汽车全部负荷的70%－80%，所以前轮制动力要比后轮大。
生产厂家为了节省成本，就采用了前轮盘式制动，后轮鼓式制动的混合制动方式。
采用前盘后鼓式混合制动器，这主要是出于成本上的考虑，同时也是因为汽车在紧急制动时，轴荷前移，对前轮制动性能的要求比较高，这类前制动器主要以液压盘式制动器为主流，采用液压油作传输介质，以液压总泵为动力源，后制动器以液压式双泵双作用缸制动蹄匹配。
汽车盘式制动器研究报告
汽车盘式制动器研究报告随着汽车行业的不断发展，汽车制动系统的安全性和可靠性越来越受到关注。
盘式制动器作为一种常见的汽车制动系统，其性能和质量对汽车的安全性和驾驶体验有着重要的影响。
本文将对汽车盘式制动器进行研究和分析。
盘式制动器是一种通过摩擦力来减速和停止车辆的制动系统。
它由制动盘、制动钳、制动片和制动液等组成。
制动盘是一个圆形的金属盘，安装在车轮上。
制动钳是一个U形的金属夹子，安装在制动盘的两侧。
制动片是一种摩擦材料，安装在制动钳内部。
制动液是一种液体，通过制动踏板的压力来推动制动钳，使制动片与制动盘摩擦，从而减速和停止车辆。
盘式制动器具有以下优点：1. 散热性能好。
制动盘的散热性能比制动鼓好，可以更快地将制动时产生的热量散发出去，避免制动失效。
2. 制动力矩大。
盘式制动器的制动力矩比鼓式制动器大，可以更快地减速和停止车辆。
3. 维护方便。
盘式制动器的维护比鼓式制动器方便，更换制动片和制动盘也比较容易。
但是，盘式制动器也存在一些缺点：1. 价格较高。
盘式制动器的制造成本比鼓式制动器高，因此价格也较高。
2. 重量较大。
盘式制动器的重量比鼓式制动器大，会增加车辆的整体重量。
3. 对制动盘的要求高。
盘式制动器对制动盘的要求比鼓式制动器高，制动盘的平整度和表面质量都需要达到一定的标准。
盘式制动器是一种性能优良的汽车制动系统，但也存在一些缺点。
在选择汽车制动系统时，需要根据自己的需求和预算来进行选择。
同时，在使用过程中也需要注意制动盘和制动片的磨损情况，及时更换，以保证汽车的安全性和可靠性。
紧凑型轿车盘式制动器设计特点与性能优化研究
紧凑型轿车盘式制动器设计特点与性能优化研究随着现代化社会的发展，汽车已经成为人们日常生活中必不可少的交通工具之一。
而在汽车的安全性能中，制动系统是至关重要的。
其中，盘式制动器被广泛应用于轿车上，以提供卓越的制动性能。
本文将重点讨论紧凑型轿车盘式制动器的设计特点与性能优化研究。
首先，紧凑型轿车盘式制动器的设计特点是其结构紧凑，占用空间较小。
这种设计特点使得制动器可以更好地融入轿车整车结构中，提高整车的整体性能。
同时，紧凑型设计也有助于降低制动器的重量，从而减轻整车的总重量，提高燃油经济性。
其次，紧凑型轿车盘式制动器的性能优化是一个关键的研究方向。
性能优化旨在进一步提升制动器的制动效果、热性能和可靠性。
一方面，制动效果的优化需要考虑制动力的平衡和分配，以及制动距离的缩短。
从而使得驾驶者能够更加精确地控制车辆的制动过程，并提高行车的安全性。
另一方面，热性能的优化是为了有效地散热，防止制动器因长时间高温而失效。
在设计过程中，可以采用降低刹车片与刹车盘之间的接触热阻、增大散热板面积等措施来改善热性能。
此外，制动器的可靠性也需要得到充分考虑，确保在各种极端工况下都能够正常运行。
为了达到这些设计特点和性能优化的目标，还需要进行一系列的研究。
首先，可以通过有限元分析等数值模拟方法对制动器的结构进行优化设计。
这些方法可以提供详细的应力和温度分布情况，为制动器的材料和结构设计提供指导。
其次，可以借助试验和测试设备对制动器的性能进行评估和验证。
试验可以模拟实际使用环境，获取真实的制动性能数据，为进一步的优化提供实验依据。
此外，制动器的材料选择也是研究的重点之一。
合适的刹车片和刹车盘材料能够提供更好的摩擦性能、抗磨损性能和抗热衰减性能。
常用的材料包括金属基复合材料、陶瓷复合材料和碳石墨复合材料等。
通过研究不同材料的摩擦特性和热性能，可以选择最适合紧凑型轿车盘式制动器的材料。
总的来说，紧凑型轿车盘式制动器设计特点与性能优化研究是为了提高轿车制动性能和安全性。
基于性能与安全性的紧凑型轿车盘式制动器设计优化探究
基于性能与安全性的紧凑型轿车盘式制动器设计优化探究在现代汽车工程中，制动器是一项关键的安全性和性能特性的设计。
在紧凑型轿车的设计中，制动器的设计和优化对于提高车辆的性能和安全性非常重要。
本文旨在探究基于性能与安全性的紧凑型轿车盘式制动器的设计优化。
首先，紧凑型轿车盘式制动器的设计需要考虑制动器的性能指标。
其中，刹车距离是一个重要的指标，它直接关系到车辆的安全性。
为了降低刹车距离，可以考虑提高制动器的摩擦系数和制动器的刹车力。
同时，制动器的热容量也是一个关键指标，它决定了制动器的耐久性和安全性。
在设计过程中，应选择合适的材料和结构以提高热容量。
其次，紧凑型轿车盘式制动器的设计还需要考虑制动器的结构和材料。
制动器由刹车片、刹车盘和刹车卡钳组成。
刹车片的设计应考虑摩擦材料的选择和刹车片的结构，以达到较高的摩擦系数和较低的磨损率。
刹车盘的设计应注意选择合适的材料和热处理工艺，以提高热容量和耐久性。
刹车卡钳的设计应考虑卡钳的刚度和制动力的分配，在不增加刹车片磨损的前提下，实现最佳的刹车性能。
然后，紧凑型轿车盘式制动器的设计还需要考虑制动系统的优化。
制动系统包括制动助力器、制动主缸和制动管路等组件。
制动助力器的设计应考虑助力器的性能和灵敏度，以提高刹车的响应速度和稳定性。
制动主缸的设计应注意选择合适的泵径和杠杆比，以提供足够的制动力和合适的刹车踏板感觉。
制动管路的设计应保证制动液的供应和排放畅通，避免气泡和漏液等问题。
最后，紧凑型轿车盘式制动器的设计还需要考虑制动器的冷却系统。
制动器在制动过程中会产生大量的热量，如果不能有效地散热，会导致制动器的性能下降甚至失效。
因此，制动器的冷却系统设计是非常重要的。
可以采用通风式制动盘或制动器冷却片等方式来增加制动器散热面积，同时还可以考虑使用热管或热油来提高制动器的热传导和散热效果。
综上所述，基于性能与安全性的紧凑型轿车盘式制动器设计优化需要综合考虑刹车距离、热容量、刹车片、刹车盘、刹车卡钳、制动助力器、制动主缸、制动管路和冷却系统等多个方面的因素。
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Keywords: B rake disc; M aterial composition; Cast; Property
制动盘是制动器的关键零件 , 对汽车的安全行驶
原材料 : 铸 12#生铁 , 其特点是低硅 、低锰 、低
起到至关重要的作用 。轿车产量不断增长 , 制动盘的 硫 、低磷 , 杂质少 , 可获得纯净的金属液 , 容易配入
拉强度和耐磨性 , 应该从材质体系 、配方上给予保 障 , 灰铸铁具有较好的强度 、耐磨性 、耐热性 , 减震 性能良好 , 铸造性能较好 , 适用于制造汽车的制动 鼓 、制动盘 [1 ] 。本项目所研制的广州本田雅阁轿车制
动盘采用 C—Si—Mn—P—S—Cu—Cr体系 , 配方见 表 1。
表 1 制动盘的材料配方
收稿时间 : 2005 - 02 - 22
© 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.
《机床与液压 》20051No18
·39·
3 熔炼铸造 制动盘的铸件材料采用 GW 05 - 250 /1J 中频无芯
感应电炉进行熔炼 , 温度为 1380℃左右 , 炉温易于 调节 , 过热温度容易获得珠光体组织 , 为防止金属液 偏析和出现白口 (自由渗碳体 ) , 把调整化学成分所 需要配 入 的 合 金 按 规 定 破 碎 成 粒 状 , 再 经 过 高 于 300℃烘焙消除结晶水 , 出铁时及时按铬铁 、紫铜 、 锰铁 、硅铁合金顺序加入炉中 , 留取 50%硅铁作为 炉前孕育 , 用珍珠岩粉末覆盖金属液集渣 , 从而获得 优质铸铁 。灰铸铁熔炼后 , 用浇包装盛熔融铁液浇注 于铸模内 。制动盘铸铁毛坯经清砂后在 550℃经 3h 的低温退火 , 以消除铸造过程产生的热应力 , 使制动 盘铸件毛坯不易变形 , 保证了铸件机械加工后的几何 尺寸精度 。
·38·
《机床与液压 》20051No18
轿车制动器的制动盘开发研究 3
曾建谋 1 , 曾焕浪 1 , 陈志明 2 , 谈健青 2 , 李锐泉 2
(11广东工业大学 , 广州 510090; 21广东德庆阀门制造有限公司 , 德庆 526600)
摘要 : 研究了制动盘的材质配方 、铸造工艺和机械加工方法 , 并对所研制的制动盘进行了抗拉强度 、表面硬度以及金 相组织等性能检测 , 检测结果表明 : 制动盘的主要性能指标抗拉强度达到 270M Pa; 工作面的表面硬度为 HRB 98～100; 工 作面的平行度小于 01015mm; 显微组织为珠光体 、铁素体和碳化物 , 基体组织珠光体大于或等于 99% ; A 型石墨呈片状 、 无方向性且分布均匀 。制动盘的主要性能指标均达到技术要求 。
化学元素
质量分数 / %
C
312～316
Si
117～218
Mn
015～019
P
< 0110
其它元素 , 足以满足要求的力学性能指标 。 2 制动盘铸造模型
制动盘的铸模采用煤粉砂 , 采用湿式造型工艺 , 铸模透气性好 , 可以有效防止气孔化学粘砂 , 使铸件 表面光滑 , 湿式造型可保证铸件表面有足够的硬度 , 有利于铸铁件中片状 A 型石墨的形成 , 使铸件具有 良好的耐磨性 、减震性和导热能力 。
(2) 采用 GW 05 - 250 /1J中频无芯感应电炉进行 熔炼铸造的制动盘 , 经金相检验表明 , 可获得珠光体 ≥99%的基体组织 , A 型石墨呈片状 、无方向性且分 布均匀 。石墨等级为 4级 。均符合技术要求 , 但 A 型 石墨含量略小于 70% , 有待进一步改进 。
(3) 所研制的制动盘主要性能为 : 抗拉强度达 到 270MPa; 工作面的表面硬度 HRB 98 ～100; 工作 面的平行度小于 01015mm; 均符合技术要求 。 参考文献
S
< 0118
于 50AFS。型砂 的 配比 为 : 原 砂 30% , 旧 砂 70%。
Cu
013～112
外加 : 膨 润 土 215% ～315% , 煤粉 018% ～115% ,
Cr
0105～0138
水分 410% ～515% 。
3 基金项目 : 广东省科学技术厅工业攻关项目 (2001C10801) © 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.
(11Guangdong University of Technology, Guangzhou 510090, China;
21Deqing B rake D isc M anufacture Co1L td1, Deqing 526600, China)
Abstract: The material composition, cast technology and machine p rocess of brake disc were studied, and performance test such
制动盘铸模的木模如图 1
所示 。制动盘铸模采用砂箱分
开模手工造型 , 模样沿分模面 (制动盘大平面 ) 分开 , 先制 图 1 制动盘的木模 成上半型箱 、下半型箱两个模箱 , 然后将它们进行合 模配合在一起 , 如图 2所示 。用于造型的型砂 , 其主 要性能要求 : 原砂含坭量应 尽可能小 , 颗粒均匀 , 粒度 为 70 ～100 目 , SiO2 含量大 于 90% , CaO 含 量 小 于 015% ; 膨润 土组 分 为 75% 钠膨润土和 25%钙膨润土 ; 图 2 制动盘铸造模型 湿压强度 50～60kPa, 紧实率 40% ～45% , 透气性大
关键词 : 制动盘 ; 材质 ; 铸造 ; 性能 中图分类号 : U463151 文献标识号 : A 文章编号 : 1001 - 3881 (2005) 8 - 038 - 2
D evelopm en t and Research of Car Brake’s Brake D isc
ZENG J ian2mou1 , ZENG Huan2lang1 , CHEN Zhi2m ing2 , TAN J ian2qing2 , L I Rui2quan2
表 3 制动盘的化学成分
合金元素 C Si M n P
S Cu Cr
质量分数 / % 3140 1176 0168 01058 01036 0184 0138
6 结论 (1) 采用 C314%、Si1176%、Mn0168%、P01058%、
S01036% 、Cu0108能好 , 具有较好的强度 和硬度 。
5 制动盘的性能检测 制动盘的主要性能要求为: 抗拉强度 达到
220MPa以上 ; 工作面的表面硬度 HRB 90 ～103; 工 作面的平行度小于 01015mm; 基体组织珠光体大于 或等于 99% ; A 型石墨呈片状 、无方向性且分布均 匀 , 石墨尺寸等级为 4～6级 。
所研制的制动盘与进口的制动盘 (U1S1A 生产 ) 经广东省冶金 (黑色 ) 产品质量监督检验站和广州 市产品质量检验所检验验证 。检测结果如下 :
( 1) 抗拉强度 。用制动盘同样的材质 、同样的 熔炼铸造工艺 , 铸造出抗拉强度试样毛坯 , 再机加工 为抗拉试样 , 并在试验机上拉伸测试 。试验结果见表 2。
( 2) 制动盘的表面硬度 。沿制动盘的直径方向 测试六个试点 。检测结果见表 2。
表 2 U1S1A件与试制件的抗拉强度及硬度值
检验项目
需求量大 。而且 , 制动盘是易磨损件 , 在汽车维修市 场 , 其消耗量也大 。研制课题组承担广东省工业攻关 项目 “广州本田雅阁轿车制动盘研制 ”之后 , 主要 从制动盘的材质配方 、铸造工艺 、加工方法及性能检
测等方面进行研究 , 经过近两年的的试制 , 研制出一 批制动盘产品 。
1 制动盘的材质选择 制动盘是制动器的重要零件 , 要求具有一定的抗
U1S1A 件
抗拉强度 /M Pa
———
试制件 270
技术要求 ≥220
硬度 HRB
96、97、96、 9715、96、97
100、100、98、 99、100、99
90～103
(3) 制动盘的金相组织 。取样部位 : 制动盘的 工作面 。 ①显微组织 (见图 3) 。制动盘的显微组织 为珠光体 +铁素体 +碳化物 : 珠光体 ≥99% , 铁素体 < 1% , 碳化物 < 1%。基体组织珠光体符合 ≥99%的 要求 。 ②石墨形态 (见图 4) 。石墨形态为 A + B + C 型 , 与进口件相同 。A 型石墨呈片状 、无方向性且分 布均匀 , A 型石墨含量约 60%。石墨等级为 4级 。符 合 4～6 级的要求 。 ③制动盘的化学成分 。经检验 , 制动盘的化学成分见表 3。 ④制动盘的平行度 。安装 面对基准面的平行度为 01010mm, 符合 ≤01015mm 的要求 ; 制 动 盘面 对 基准 面 的平 行 度 为 01010mm , 符合 ≤01015mm 的要求 。 ⑤静平衡不平衡度 。经工 厂检测 , 制动盘精度等级达到形位公差等级 8级 , 静 平衡不平衡量 ≤01081N·m。
croscop ic structure of it includes pearlite, ferrite and carbide, the pealite of matrix is more than or equal to 99% , the model A of
graphite is flake, non - oriented and evenly distributed1A ll the main performance indexes of this part meet the specification1