熔铸式制动盘及其制作方法与流程

本发明涉及制动盘领域，具体地涉及一种熔铸式制动盘及其制作方法。

背景技术：

对于例如机动车辆用的制动盘，其通常包括盘体和设于盘体的内周侧的帽，盘体用于在制动时与摩擦片接合，帽用于与车辆的传动部分(例如轮毂)不能相对转动地连接。

通常，盘体和帽通过铆接的方式连接在一起，二者的结合强度并不理想，并且铆接用的连接件增加了制动盘的整体重量。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服或至少减轻上述现有技术存在的不足，提供一种轻量化、高强度的熔铸式制动盘及其制作方法。

根据本发明的第一方面，提供一种熔铸式制动盘，其包括盘体和帽，所述盘体呈具有中孔的圆盘状，其中，

所述盘体的内周形成盘结合部，所述盘结合部的表面具有凹部，

所述帽的外周形成帽结合部，所述帽通过熔铸的方式形成于所述盘体的内周侧，且所述帽结合部部分地伸入所述凹部。

在至少一个实施方式中，所述凹部为贯穿所述盘结合部的通孔。

在至少一个实施方式中，所述盘结合部至少部分地嵌设在所述帽结合部内。

在至少一个实施方式中，所述盘结合部呈管状并沿所述制动盘的轴向延伸，在所述盘结合部的内周侧和外周侧，所述帽结合部将所述盘结合部包裹。

在至少一个实施方式中，所述盘结合部呈盘状并沿所述制动盘的径向朝所述制动盘的内周侧延伸，在所述盘结合部的轴向上的两侧，所述帽结合部将所述盘结合部包裹。

在至少一个实施方式中，所述盘体的制作材料包括铸铁。

在至少一个实施方式中，所述帽的制作材料包括铝合金。

在至少一个实施方式中，所述盘体的位于外周的主体的内部形成若干散热槽。

根据本发明的第二方面，提供一种熔铸式制动盘的制作方法，其中，所述制动盘为根据本发明的熔铸式制动盘，所述方法包括：

提供盘体；

通过熔铸的方式形成与所述盘体相连的所述帽。

在至少一个实施方式中，所述提供盘体包括：对所述盘结合部进行喷砂处理。

根据本发明的熔铸式制动盘结构简单、可靠性高。

附图说明

图1是根据本发明的第一实施方式的盘体的沿轴向的剖视图。

图2是根据本发明的第一实施方式的制动盘的沿轴向的剖视图。

图3是根据本发明的第一实施方式的制动盘的立体剖视图。

图4是根据本发明的第二实施方式的盘体的沿轴向的剖视图。

图5是根据本发明的第二实施方式的制动盘的沿轴向的剖视图。

图6是根据本发明的第二实施方式的制动盘的立体剖视图。

附图标记说明：

10盘体；11主体；11a端板；11b叶片；12盘结合部；120通孔；13让位槽；14散热槽；20帽；21帽结合部；r径向；a轴向。

具体实施方式

下面参照附图描述本发明的示例性实施方式。应当理解，这些具体的说明仅用于示教本领域技术人员如何实施本发明，而不用于穷举本发明的所有可行的方式，也不用于限制本发明的范围。

除非特别说明，参照图1、图2、图4和图5，a表示制动盘的轴向，该轴向a与盘体10和帽20的轴向一致；r表示制动盘的径向，该径向r与盘体10和帽20的径向一致。

参照图1至图6，以机动车的制动盘为例，介绍根据本发明的熔铸式制动盘及其制作方法。

(第一实施方式)

首先，参照图1至图3，介绍根据本发明的第一实施方式的制动盘。制动盘包括盘体10和帽20。

盘体10呈具有中孔的圆盘状。盘体10的外周部分为主体11，主体11用于在制动时与摩擦片接合。主体11包括在轴向a上相对设置的两个圆盘状的端板11a，两个端板11a之间是连接这两个端板11a的、在周向上间隔开的多个叶片11b，相邻的叶片11b之间形成用于散热的散热槽14。在制动盘的转动过程中，空气能流经散热槽14而给盘体10散热。

盘体10的内周部分形成用于与帽20相连的盘结合部12。在本实施方式中，盘结合部12呈短管状，并沿轴向a朝远离主体11的外侧延伸。

盘结合部12的在轴向a上靠近远端部(远离盘体10的轴向端部)的区域设有多个在径向r上贯穿盘结合部12的通孔120，通孔120在盘结合部12的周向上排列。通孔120用于使下文中描述的帽20的帽结合部21能更牢固地与盘结合部12连接在一起。

可选地，通孔120也可以由形成于盘结合部12的多个凹坑或凹槽而取代，例如，每个凹坑或凹槽形成为位于盘结合部12的内周壁或外周壁上的凹坑或凹槽，这些凹坑或凹槽在径向r上并不贯穿盘结合部12。

在本申请中，也将上述凹坑、凹槽和通孔称为凹部。

优选地，与盘结合部12的外周紧邻的主体11的内周区域部分地凹进而形成环绕盘结合部12的让位槽13。下文介绍的帽结合部21能部分地伸入让位槽13。

可选地，盘体10的制作材料包括铸铁，且优选为灰铸铁。

帽20用于与车辆的传动部分(例如轮毂)不能相对转动地连接。帽20在轴向a上凸出于盘体10。

帽20的外周壁形成帽结合部21，帽结合部21用于与盘结合部12相连。

接下来结合制动盘的制作方法，介绍帽20与盘体10的连接结构。

首先，准备上述的盘体10。优选地，对盘体10的盘结合部12作喷砂处理，以使得盘结合部12具有较高的清洁度和合适的表面粗糙度，保证帽20与盘体10的铸造结合率。

接下来，通过熔铸的方式形成帽20。帽20的制作材料例如包括铝合金，将铝合金的熔融液体浇铸入型腔内(盘体10此时也位于型腔内)，熔融液体凝固后形成与盘体10相连的帽20。由于液体的流动性，帽结合部21将部分地穿过位于盘结合部12的通孔120，增加帽20与盘体10的连接强度。

在本实施方式中，在径向r上，帽结合部21的厚度大于盘结合部12的厚度，帽结合部21在盘结合部12的内周侧、外周侧及轴向外侧(图2中的左侧)将盘结合部12包裹。

(第二实施方式)

接下来，参照图4至图6，介绍根据本发明的第二实施方式的制动盘。

第二实施方式是第一实施方式的变型，与第一实施方式相同或相似的部分使用相同的附图标记，并省去对这些部分的详细说明。

在第一实施方式中，盘体10和帽20在轴向a上结合；在本实施方式中，盘体10和帽20在径向r上结合。

盘结合部12呈环形的盘状并沿径向r朝盘体10的内周侧延伸。通孔120在轴向a上贯穿盘结合部12。

帽结合部21在帽20的外周区域形成法兰状的边缘。

在本实施方式中，在轴向a上，帽结合部21的厚度大于盘结合部12的厚度，帽结合部21在盘结合部12的轴向两侧和径向内侧将盘结合部12包裹。

在轴向a上，盘结合部12内陷于主体11的表面，该凹陷部形成让位槽13。优选地，帽结合部21的一个轴向端面(图5中的左侧端面)与主体11的对应的轴向端面(图5中的左侧端面)处于同一平面。

本发明至少具有以下优点中的一个优点：

(i)根据本发明的制动盘的盘体10和帽20的连接在熔铸工艺中完成，不需要借助其它连接件，镶嵌式的连接方式结合强度大。

(ii)盘体10和帽20既通过结构上的镶嵌结合(帽结合部21伸入通孔120)，又通过化学渗透结合(在熔铸过程中渗透)，连接部分的接触面积大，热传导性能好。

(iii)经过例如喷砂处理的盘结合部12表面清洁度高，不容易残留氧化层，使得盘体10和帽20的铸造结合率高。

(iv)铸铁制的盘体10和铝合金制的帽20的材料的热膨胀系数接近，使得制动盘在使用过程中不容易因为温度变化而脱裂。

当然，本发明不限于上述实施方式，本领域技术人员在本发明的教导下可以对本发明的上述实施方式做出各种变型，而不脱离本发明的范围。例如：

(i)除喷砂处理外，还可以对盘结合部12作其它的表面处理，使其表面洁净，并且增加结合表面的表面积(例如在盘结合部12的表面设置凹槽)。

(ii)盘体10和帽20的制作材料还可以是其它热膨胀系数接近的材料。