双金属组合式制动盘
技术领域
本实用新型属于汽车轮端总成技术领域，尤其涉及一种双金属组合式制动盘。
背景技术
由于盘式制动器具有刹车灵敏、散热性能好等优点，现已在豪华大巴、公共汽车和载重车推广使用，逐步由盘式制动替代现有的鼓式制动。前盘后鼓已成趋势，后续国家要求挂车全部切换为盘式制动，制动盘的需求将迅猛增长。
一直以来，用于商用载重车和豪华大巴、公共汽车的制动盘均采用灰铁铸造，见图1，这种产品在使用过程中存在以下不足：
1、灰铁材料强度偏低，一般要求HT250甚至HT200；导致制动盘使用过程中法兰底开裂，造成安全隐患；
2、对于使用要求而言，需要制动盘面具有良好的散热性能，但受法兰处强度要求所限，无法将材料中碳含量提高，制动盘面材料导热性能不佳，刹车过程中制动盘面温升过高，盘面极易产生疲劳龟裂纹，甚至开裂，影响车辆制动性能，制动盘产品使用寿命偏低；
3、汽车轻量化已成为发展主题，由于灰铁材料强度所限，为达到产品结构强度，各部位壁厚设计较厚，增加了灰铁制动盘产品重量。
4、制动盘在使用过程中出现故障时需整体拆卸，维修时间长，维修成本高。
发明内容
鉴于此，本实用新型的目的在于，提供一种双金属组合式制动盘，旨在解决用于商用载重车和豪华大巴、公共汽车的制动盘法兰底开裂，制动盘面温升过高，发生龟裂纹，影响制动性能和寿命偏低，出现故障需整体拆卸，维修时间长，修成成本高的缺陷。
为了达到上述目的，进而采取的技术方案如下：
双金属组合式制动盘，包括连接机构和制动盘本体，所述连接机构与制动盘本体可拆卸连接；
所述连接机构和制动盘本体通过螺栓或铆钉相连接；
所述连接机构的材料需用高强度碳素钢板冲压或旋压制成，所述制动盘本体采用高碳灰铸铁制成，所述高碳灰铸铁的化学成分按质量百分比计为：
C：3.40～3.90，Si：1.50～2.10，Mn：0.50～1.10，P：≤0.10，S：≤0.12，Cr： 0.20～0.60，其余为Fe。
作为实用新型进一步的改进，所述制动盘本体呈圆环形状结构，包括第一制动盘面和第二制动盘面，第一制动盘面和第二制动盘面表面平行，且之间通过若干均匀交叉分布的圆柱连接，将两个制动盘面连接为一体，从而第一制动盘面和第二制动盘面之间形成通风道，以及，第一制动盘面内圆半径小于第二制动盘面内圆半径；
所述连接机构包括一体成型的法兰、连接体和紧固体，连接体呈圆柱管状结构，紧固体呈圆环状机构，所述连接体的一端与法兰一体成型，另一端与紧固体的内圈连接，同时，所述紧固体与第一制动盘面通过螺栓或铆钉相连接；
作为实用新型进一步的改进，所述紧固体的壁厚为法兰壁厚的75-90％。
作为实用新型进一步的改进，所述紧固体与制动盘面连接的一端的壁厚为通风道宽度的25-50％。
作为实用新型进一步的改进，所述制动盘本体呈圆环形状结构，包括第一制动盘面和第二制动盘面，第一制动盘面和第二制动盘面表面平行，且之间通过若干均匀交叉分布的圆柱连接，将两个制动盘面连接为一体，从而第一制动盘面和第二制动盘面之间形成通风道，以及，第一制动盘面内圆半径大于第二制动盘面内圆半径；
所述连接机构设置在靠近第一制动盘面的一侧，连接机构包括法兰、连接体和复合体，所述连接体呈圆柱管状结构，连接体一端与法兰一体成型，另一端与复合体通过螺栓或铆钉相连接，所述复合体呈圆环内圆收口状结构，复合体的截面呈L形状，所述复合体一端与连接体通过螺栓或铆钉连接，另一端穿插在第一制动盘面和第二制动盘面之间，且穿过第一制动盘面和第二制动盘面之间最内侧的圆柱。
作为实用新型进一步的改进，所述复合体穿过第一制动盘面内圆半径大于第二制动盘面之间最内侧的圆柱并延伸出距离为3-10mm。
作为实用新型进一步的改进，所述高碳灰铸铁加入化学成分按质量百分比计为：Cu：0.30～0.60％或Mo：0.20～0.50％，以增加制动盘本体的强度和硬度。
作为实用新型进一步的改进，所述高碳灰铸铁加入化学成分按质量百分比计为：Cu：0.30～0.60％和Mo：0.20～0.50％，以增加制动盘本体的强度和硬度。
双金属组合式制动盘的制造方法，以下步骤：
S1：选用碳素钢，采用旋压或者冲压方式制得法兰、连接体和紧固体；
S2：制动盘面制作：
S2-1：使用盘面模具制造盘面浇注砂型；
S2-2：将符合成分要求的高碳盘面铁水浇入砂型型腔内，完成制动盘面毛坯的制作；
S2-3：将法兰、连接体和紧固体以及第一制动盘面通过螺栓或铆钉紧固连接好；
S3：对双金属组合式制动盘毛坯进行机加工，制成双金属组合式制动盘成品。
双金属组合式制动盘的制造方法，以下步骤：
S1:选用碳素钢，采用旋压或者冲压方式制得法兰、连接体和复合体；
S2：制动盘面制作：
S2-1：制作好的复合体部件，放入盘面模具型腔内，制作盘面浇注砂型；
S2-2：将符合成分要求的高碳盘面铁水浇入砂型型腔内，完成制动盘本体毛坯的制作，以及复合体与制动盘本体的复合，制成高强轻量复合制动盘毛坯；
S2-3：将一体成型的法兰和连接体通过螺栓或铆钉与复合体紧固连接好；
S3：对双金属组合式制动盘毛坯进行机加工，制成双金属组合式制动盘成品。
本实用新型的有益效果是：
1.法兰及连接体采用高强度钢板制作，产品使用过程中再不会出现法兰开裂或脱顶现象，保证了车辆行驶安全性能；
2、提高了产品制动性能和使用寿命；制动盘面采用高导热性能材料，车辆制动过程中产生的热量可以快速散发出去，阻止了制动盘面温度的升高，防止了制动效能的降低，同时提高了制动盘面使用寿命；
3、减轻了产品重量；由于法兰和连接体采用高强度钢板制作，可以减少产品壁厚，同时，产品重量减轻10％；
4、该产品采用螺栓或铆钉紧固组合式安装，维修时需对法兰进行更换，拆卸方便，维修成本降低，同时，该结构可阻隔制动盘面热量向法兰传到，保护了轮毂及轴承不致在高温状态下运行。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
图1为本实用新型的实施例一的结构示意图；
图2为本实用新型的实施例二的结构示意图；
图3为实用新型的半剖结构示意图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
实施例一
请参考图1和图3，双金属组合式制动盘，包括连接机构10和制动盘本体20，所述连接机构10与制动盘本体20可拆卸连接；
所述连接机构10和制动盘本体20通过螺栓或铆钉30相连接；
所述连接机构10的材料需用高强度碳素钢板冲压或旋压制成，所述制动盘本体20采用高碳灰铸铁制成，所述高碳灰铸铁的化学成分按质量百分比计为：
C：3.40～3.90，Si：1.50～2.10，Mn：0.50～1.10，P：≤0.10，S：≤0.12，Cr： 0.20～0.60，其余为Fe；所述高碳灰铸铁加入化学成分按质量百分比计为：Cu： 0.30～0.60％和(或)Mo：0.20～0.50％，以增加制动盘本体20的强度和硬度。
所述制动盘本体20呈圆环形状结构，包括第一制动盘面21和第二制动盘面22，第一制动盘面21和第二制动盘面22表面平行，且之间通过若干均匀交叉分布的圆柱23连接，将两个制动盘面连接为一体，从而第一制动盘面21和第二制动盘面22之间形成通风道24，以及，第一制动盘面21内圆半径小于第二制动盘面22内圆半径；
所述连接机构10包括一体成型的法兰11、连接体12和紧固体13，连接体12 呈圆柱管状结构，紧固体13呈圆环状机构，所述连接体12的一端与法兰11一体成型，另一端与紧固体13的内圈连接，同时，所述紧固体13与第一制动盘面21通过螺栓或铆钉30相连接；
所述紧固体13的壁厚为法兰11壁厚的75-90％，所述紧固体13与制动盘本体20连接的一端的壁厚为通风道24宽度的25-50％。
所述连接机构10的材料需用高强度碳素钢板冲压或旋压制成，一般选用 Q235B，最高用Q275，具体见下表1:
表1：
双金属组合式制动盘的制造方法，以下步骤：
S1：选用碳素钢，采用旋压或者冲压方式制得法兰11、连接体12和紧固体13；
S2：制动盘面制作：
S2-1：使用盘面模具制造盘面浇注砂型；
S2-2：将符合成分要求的高碳盘面铁水浇入砂型型腔内，完成制动盘面毛坯的制作；
S2-3：将法兰11、连接体12和紧固体13以及第一制动盘面21通过螺栓或铆钉30紧固连接好；
S3：对双金属组合式制动盘毛坯进行机加工，制成双金属组合式制动盘成品。
实施例二
请参考图2和图3，双金属组合式制动盘，包括连接机构10和制动盘本体20，所述连接机构10与制动盘本体20可拆卸连接；
所述连接机构10和制动盘本体20通过螺栓或铆钉30相连接；
所述连接机构10的材料需用高强度碳素钢板冲压或旋压制成，所述制动盘本体20采用高碳灰铸铁制成，所述高碳灰铸铁的化学成分按质量百分比计为：
C：3.40～3.90，Si：1.50～2.10，Mn：0.50～1.10，P：≤0.10，S：≤0.12，Cr： 0.20～0.60，其余为Fe；所述高碳灰铸铁加入化学成分按质量百分比计为：Cu： 0.30～0.60％和(或)Mo：0.20～0.50％，以增加制动盘本体20的强度和硬度。
所述制动盘本体20呈圆环形状结构，包括第一制动盘面21和第二制动盘面22，第一制动盘面21和第二制动盘面22表面平行，且之间通过若干均匀交叉分布的圆柱23连接，将两个制动盘面连接为一体，从而第一制动盘面21和第二制动盘面22之间形成通风道24，以及，第一制动盘面21内圆半径大于第二制动盘面22内圆半径；
所述连接机构10设置在靠近第一制动盘面21的一侧，连接机构10包括法兰11、连接体12和复合体14，所述连接体12呈圆柱管状结构，连接体12一端与法兰11一体成型，另一端与复合体14通过螺栓或铆钉30相连接，所述复合体14呈圆环内圆收口状结构，复合体14的截面呈L形状，所述复合体14一端与连接体12通过螺栓或铆钉30连接，另一端穿插在第一制动盘面21和第二制动盘面22之间，且穿过第一制动盘面21和第二制动盘面22之间最内侧的圆柱23。
所述复合体14穿过第一制动盘面21内圆半径大于第二制动盘面22之间最内侧的圆柱23并延伸出距离为3-10mm。
所述连接机构10的材料需用高强度碳素钢板冲压或旋压制成，一般选用 Q235B，最高用Q275，具体见下表1:
表1：
双金属组合式制动盘的制造方法，以下步骤：
S1:选用碳素钢，采用旋压或者冲压方式制得法兰11、连接体12和复合体14；
S2：制动盘面制作：
S2-1：制作好的复合体14部件，放入盘面模具型腔内，制作盘面浇注砂型；
S2-2：将符合成分要求的高碳盘面铁水浇入砂型型腔内，完成制动盘本体20 毛坯的制作，以及复合体14与制动盘本体20的复合，制成高强轻量复合制动盘毛坯；
S2-3：将一体成型的法兰11和连接体12通过螺栓或铆钉30与复合体14 紧固连接好；
S3：对双金属组合式制动盘毛坯进行机加工，制成双金属组合式制动盘成品。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
