一种刹车盘连接帽齿形成型方法及其制成的刹车盘连接帽与流程

本发明涉及刹车盘制造领域，具体涉及一种刹车盘连接帽齿形成型方法及其制成的刹车盘连接帽。

背景技术：

刹车盘，简单来说，就是一个圆的盘子，随汽车行进而转动，并通过制动卡钳夹住刹车盘而产生制动力，从而起到减速或者停车的作用。刹车盘具有较好的制动效果，并且散热效果好，在高速制动状态下，不易产生热衰退，因此成为现目前汽车领域常用的一类刹车设备。目前为了给制动盘减重，很多公司设计出了分体式制动盘，即连接帽和制动盘采用不同的材料。连接帽采用铝合金或者其他轻质高强度金属材料，制动盘采用灰铸铁，然后将连接帽与制动盘通过圆周配合齿连接在一起，并通过圆周配合齿之间的作用来承受刹车带来的剪切力。现有技术中制动盘和连接帽之前的齿形，多通过齿形成型模具来制作成形，传统工艺的齿形成型模具成型后壁厚变化较大(30％以上)，工件纵向尺寸变化较大(25％以上)，使用前需要添加切边工艺，修整纵向尺寸。因此需要提供一种刹车盘连接帽齿形成型方法及其制成的刹车盘连接帽，来提高双金属刹车盘齿形的成形精度。

技术实现要素：

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种刹车盘连接帽齿形成型方法及其制成的刹车盘连接帽，以提高双金属刹车盘齿形的成形精度。

为实现上述目的及其它相关目的，本发明提供一种刹车盘连接帽齿形成型方法，其特征在于，包括以下步骤：

s1、提供一凸模，所述凸模上具有与连接帽待成型齿廓内轮廓相匹配的内齿廓成型结构；

s2、提供一连接帽坯件，将所述连接帽坯件套装在所述凸模上，并使所述待成型齿廓的位置与所述内齿廓成型结构的位置相对应；

s3、提供多个第一成形块，所述第一成形块上具有第一成型结构，所述第一成型结构的形状与所述待成型齿廓的齿根外轮廓形状相匹配；使所述第一成型结构沿所述凸模的径向挤压所述连接帽坯件，直至在所述连接帽上成型出第一齿形；

s4、提供多个第二成形块，所述第二成形块上具有第二成型结构，所述第二成型结构与所述待成型齿廓的齿顶圆形状相匹配，使所述第二成型结构沿所述凸模的径向挤压所述第一齿形，直至将所述第一齿形成型成第二齿形；

s5、提供多个第三成形块，所述第三成形块上具有第三成型结构，所述第三成型结构与所述待成型齿廓的外轮廓形状相匹配，使所述第三成型结构沿所述凸模的径向挤压所述第二齿形，直至将所述第二齿形成型成第三齿形。

在本发明一示例中，所述凸模设置在压机下工作台上；所述第一成形块或所述第二成形块或所述第三成形块可拆卸安装在所述凸模的四周，并均可沿径向设置的轨道往复移动，所述压机的上工作台上设置有多个推块，所述多个推块通过斜面导向结构在所述上工作台下移的过程中推动所述所述第一成形块或所述第二成形块或所述第三成形块进行挤压成形工作。

在本发明一示例中，所述上工作台和所述下工作台之间设置有导向结构。

在本发明一示例中，所述第一成形块或所述第二成形块或所述第三成形块外侧的所述下工作台上设置有挡块，所述挡块朝向所述凸模的一侧设置有与所述推块外侧平面相配的挡块平面。

在本发明一示例中，在步骤s2中所述连接帽坯件和所述凸模之间设置有周向止动结构。

在本发明一示例中，在步骤s2中所述连接帽坯件套装在所述凸模上并通过沿轴向压紧安装在所述凸模上。

在本发明一示例中，多个所述第一成形块沿所述凸模的圆周均布。

在本发明一示例中，多个所述第二成形块沿所述凸模的圆周均布。

在本发明一示例中，多个所述第三成形块沿所述凸模的圆周均布。

在本发明一示例中，还提供一种双金属刹车盘连接帽，其采用上述任一项所述的刹车盘连接帽齿形成型方法制成。

如上所述，本发明方法中通过第一成形块、第二成形块、第三成形块与凸模沿径向的挤压配合来成形刹车盘连接帽齿形，此种成型方法行程短，工件变形小，从而减小了壁厚的变化，此模具结构能够将成型后工件壁厚变化能够控制在较小的公差范围。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1显示为本发明刹车盘连接帽齿形成型方法的流程示意图；

图2显示为本发明刹车盘连接帽齿形成型方法一实施例中步骤s3中第一成形块与凸模的位置示意图；

图3显示为本发明刹车盘连接帽齿形成型方法一实施例中步骤s3后成型的连接帽中第一齿形的结构示意图；

图4显示为本发明刹车盘连接帽齿形成型方法一实施例中步骤s4中第二成形块与凸模的位置示意图；

图5显示为本发明刹车盘连接帽齿形成型方法一实施例中步骤s4后成型的连接帽中第二齿形的结构示意图；

图6显示为本发明刹车盘连接帽齿形成型方法一实施例中步骤s5中第三成形块与凸模的位置示意图；

图7显示为本发明刹车盘连接帽齿形成型方法一实施例中步骤s5后成型的连接帽中第三齿形的结构示意图；

图8显示为本发明方法中工件、凸模、成形块在压机工作台上的安装立面示意图；

图9显示为本发明连接帽坯件的结构示意图。

元件标号说明

100、凸模；110、内齿廓成型结构；120、周向止动结构；200a、第一成形块；210a、第一成型结构；200b、第二成形块；210b、第二成型结构；200c、第三成形块；210c、第三成型结构；220、第一斜面；230、导轨；300、连接帽坯件；310a、第一齿形；310b、第二齿形；310c、第三齿形；400、压料块；500、上工作台；600、下工作台；700、挡块；710、挡块平面；800、推块；801、推块外侧平面；802、第二斜面；900、导向结构。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其它优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。还应当理解，本发明实施例中使用的术语是为了描述特定的具体实施方案，而不是为了限制本发明的保护范围。下列实施例中未注明具体条件的试验方法，通常按照常规条件，或者按照各制造商所建议的条件。

当实施例给出数值范围时，应理解，除非本发明另有说明，每个数值范围的两个端点以及两个端点之间任何一个数值均可选用。除非另外定义，本发明中使用的所有技术和科学术语与本技术领域的技术人员对现有技术的掌握及本发明的记载，还可以使用与本发明实施例中所述的方法、设备、材料相似或等同的现有技术的任何方法、设备和材料来实现本发明。

请参阅图1，图1显示为本发明刹车盘连接帽齿形成型方法的流程示意图。本发明首先提供一种刹车盘连接帽齿形成型方法，以提高双金属刹车盘齿形的成形精度。此种成型方法行程短，工件变形小，从而减小了壁厚的变化。

请参阅图1至图9，本发明刹车盘连接帽齿形成型方法，包括以下步骤：

s1、提供一凸模100，所述凸模100上具有与连接帽待成型齿廓内轮廓相匹配的内齿廓成型结构110。请参阅图2中凸模100形状，在本步骤中，凸模100的形状与连接帽内的腔室形状相匹配，凸模100顶部一般为与连接帽内侧顶部平面相配的平面，在凸模100轴线延伸方向上对应连接帽高度方向上对应待成型齿廓的位置高度设置有所述内齿廓成型结构110，在本发明一示例中，所述内齿廓成型结构110的外轮廓与连接帽待成型齿廓内轮廓的形状相吻合匹配，其作用是在后续各种成形块的径向挤压力作用，成型出所述连接帽待成型齿廓的内侧轮廓。

s2、提供一连接帽坯件300，将所述连接帽坯件300套装在所述凸模100上，并使所述待成型齿廓的位置与所述内齿廓成型结构110的位置相对应。请具体参阅图9，在本发明一示例中，所述连接帽坯件300为一帽状薄壁部件，所述连接帽的内部直径略大于内齿廓成型结构110的最大外圆直径，以便于其套装在所述内齿廓成型结构110的外部。所述待成型齿廓将要成形在所述连接帽坯件300对应所述内齿廓成型结构110的外圆柱面上，在本发明一示例中，在制作完成后所述待成型齿廓绕所述外圆柱面圆周均布。请参阅图8中，图8显示为本发明方法中工件、凸模100、成形块在压机工作台上的安装立面示意图。连接帽坯件300套装在所述凸模100上时，应使凸模100顶部平面与连接帽内侧顶部平面相接触，所述凸模100和所述连接帽坯件300之间设置有周向止动结构120，并且所述连接帽坯件300套装在所述凸模100上并通过沿轴向压紧安装在所述凸模100上。

s3、提供多个第一成形块200a，所述第一成形块200a上具有第一成型结构210a，所述第一成型结构210a的形状与所述待成型齿廓的齿根外轮廓形状相匹配；使所述第一成型结构210a沿所述凸模100的径向挤压所述连接帽坯件300，直至在所述连接帽上成型出第一齿形310a。请参阅图2和图3。图2显示为本发明刹车盘连接帽齿形成型方法一实施例中步骤s3中第一成形块200a与凸模100的位置示意图。图3显示为本发明刹车盘连接帽齿形成型方法一实施例中步骤s3后成型的连接帽中第一齿形310a的结构示意图。本发明中第一成形块200a的排布与连接帽待成型齿廓相匹配对应，在本发明一示例中，在制作完成后所述待成型齿廓绕所述连接帽的外圆柱面圆周均布，相对应的多个所述第一成形块200a沿所述凸模100的圆周均布，每一所述第一成形块200a上均设置有所述第一成型结构210a，第一成型结构210a的沿径向向凸模100中心侧伸出，且具有与连接帽待成型齿廓齿根外轮廓相吻合匹配的形状。多个第一成型块200a上的所述第一成型结构210a同时沿径向向所述凸模100侧移动，同时挤压所述连接帽坯件300。需要说明的是所述第一成型结构210a可以一次成形一个齿形也可以一次成形多个齿形，可以具体根据精度要求及连接帽大小进行选择。

s4、提供多个第二成形块200b，所述第二成形块200b上具有第二成型结构210b，所述第二成型结构210b与所述待成型齿廓的齿顶圆形状相匹配，使所述第二成型结构210b沿所述凸模100的径向挤压所述第一齿形310a，直至将所述第一齿形310a成型成多个第二齿形310b。请参阅图4和图5。图4显示为本发明刹车盘连接帽齿形成型方法一实施例中步骤s4中第二成形块200b与凸模100的位置示意图。图5显示为本发明刹车盘连接帽齿形成型方法一实施例中步骤s4后成型的连接帽中第二齿形310b的结构示意图。本发明中第二成形块200b的排布也应与连接帽待成型齿廓相匹配对应，在本发明一示例中，在制作完成后所述待成型齿廓绕所述连接帽的外圆柱面圆周均布，相对应的多个所述第二成形块200b沿所述凸模100的圆周均布，每一所述第二成形块200b上均设置有所述第二成型结构210b，第二成型结构210b为与连接帽待成型齿廓齿顶圆同轴设置的圆柱面，所述圆柱面的半径与待成型齿廓齿顶圆柱面半径相等，并在成形时与连接帽待成型齿廓齿顶圆柱面相重合。多个第二成型块200b上的所述第二成型结构210b同时沿径向向所述凸模100侧移动，以同时挤压所述连接帽坯件300。需要说明的是所述第二成型结构210b可以一次成形一个齿形也可以一次成形多个齿形，可以具体根据精度要求及连接帽大小进行选择。

s5、提供多个第三成形块200c，所述第三成形块200c上具有第三成型结构210c，所述第三成型结构210c与所述待成型齿廓的外轮廓形状相匹配，使所述第三成型结构210c沿所述凸模100的径向挤压所述第二齿形310b，直至将所述第二齿形310b成型成第三齿形310c。请参阅图6和图7。图6显示为本发明刹车盘连接帽齿形成型方法一实施例中步骤s5中第三成形块200c与凸模100的位置示意图。图7显示为本发明刹车盘连接帽齿形成型方法一实施例中步骤s5后成型的连接帽中第三齿形310c的结构示意图。本发明中第三成形块200c的排布与连接帽待成型齿廓相匹配对应，在本发明一示例中，在制作完成后所述待成型齿廓绕所述连接帽的外圆柱面圆周均布，相对应的多个所述第三成形块200c沿所述凸模100的圆周均布，每一所述第三成形块200c上均设置有所述第三成型结构210c，第三成型结构210c的沿径向向凸模100中心侧伸出，且具有与连接帽待成型齿廓外轮廓(每一齿形两侧外轮廓)相吻合匹配的形状。多个第三成型块200c上的所述第三成型结构210c同时沿径向向所述凸模100侧移动，以同时挤压所述连接帽坯件300。需要说明的是所述第三成型结构210c可以一次成形一个齿形也可以一次成形多个齿形，可以具体根据精度要求及连接帽大小进行选择。

需要说明的是只要能够完成上述方法，本发明中凸模100、所述第一成形块200a、所述第二成形块200b、所述第三成形块200c在压机上的安装方式不受限定。请参阅图8，显示为本发明方法中连接帽坯件300、凸模100、成形块在压机工作台上的安装立面示意图，在本发明一示例中，所述凸模100设置在压机下工作台600上；所述第一成形块200a和所述第二成形块200b和所述第三成形块200c均可拆卸安装在所述凸模100四周的下工作台600上，并均可沿径向设置的导轨230往复移动，以挤压或成形待成型齿廓。所述连接帽坯件300套装在所述凸模100上，并被安装在上工作台500上的压料块400沿轴向压紧在凸模100上，并经周向止动结构120(例如定位销和定位孔的配合)与所述凸模100之间沿周向止动；所述压机的上工作台500上设置有多个推块800，所述多个推块800通过第一斜面220和第二斜面802之间的导向结构900在所述上工作台500下移的过程中推动所述所述第一成形块200a或所述第二成形块200b或所述第三成形块200c进行挤压成形工作。为了提高精度，在本发明方法一示例中，还在所述上工作台500和所述下工作台600之间设置有导向结构900(例如导柱和导套)。所述第一成形块200a或所述第二成形块200b或所述第三成形块200c外侧的所述下工作台600上设置有挡块700，所述挡块700朝向所述凸模100的一侧设置有与所述推块外侧平面801相配的挡块平面710。在本发明一示例中，所述斜面导向结构900包括设置于所述成形块上的第一斜面220和对应设置在推块800上的第二斜面802，在上工作台500下移的过程中，推块外侧平面801沿所述挡块平面710移动，所述推块800上的第二斜面802沿所述成形块上的第一斜面220移动的同时推动成形块(所述第一成形块200a和所述第二成形块200b和所述第三成形块200c)向凸模100侧移动，以挤压连接帽坯件300。挡块700一方面为推块800提供导向，另一方面可以抵消成形过程中推块800所受到的侧向力。

在本发明一示例中，还提供一种双金属刹车盘连接帽，所述连接帽的外圆柱面上设置有与制动盘相配合的圆周配合齿，所述圆周配合齿采用上述任一项所述的刹车盘连接帽齿形成型方法制成。

如上所述，本发明方法中通过第一成形块、第二成形块、第三成形块与凸模沿径向的挤压配合来成形刹车盘连接帽齿形，此种成型方法行程短，工件变形小，从而减小了壁厚的变化，能够将成型后连接帽的壁厚变化能够控制在10％以内，纵向尺寸基本无变化，并且齿形能够控制在r1以内。所以，本发明有效克服了现有技术中的一些实际问题从而有很高的利用价值和使用意义。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。