汽車制動卡鉗鑄造工藝探究

汽車制動卡鉗鑄造工藝探究摘要:制動卡鉗是汽車制動系統(tǒng)必不可少的組成要素，工作時會受到較大的沖擊振動荷載，在力學性能方面有著較高的要求，而這離不開合理化的鑄造。因此，本文從不同角度入手客觀闡述了汽車制動卡鉗的鑄造工藝，在有效的鑄造過程中提高汽車制動卡鉗整體性能以及運行效率。關(guān)鍵詞:汽車制動卡鉗;鑄造工藝;研究汽車制動卡鉗是有致密性要求的鑄件1，在實際應(yīng)用中不能出現(xiàn)縮孔縮松等缺陷問題，要在聯(lián)系實際的基礎(chǔ)上綜合分析各方面影響因素，優(yōu)化鑄造工藝的同時高效鑄造汽車制動卡鉗，將抗拉強度、屈服強度、延伸率等控制在規(guī)定范圍內(nèi)，促使制動卡鉗功能作用最大化發(fā)揮，提高汽車運行安全性、可靠性以及經(jīng)濟性。一、汽車制動卡鉗的鑄造工藝以某汽車制動制動卡鉗為例，材質(zhì)為QT450-10，抗拉強度、屈服強度分別大于450Mpa、290Mpa，延伸率不小于10%2。在原始澆注工藝中，汽車制動卡鉗對稱式分布，補縮冒口在鑄件的兩端，在鑄件一側(cè)中心位置的澆口杯，單個毛坯鑄件的質(zhì)量為312千克。汽車制動卡鉗澆注的最初溫度為1420攝氏度，澆注時間只有8秒，屬于濕型鑄造，砂芯是用覆膜砂制作而成的，可以利用三維軟件UG，直觀呈現(xiàn)汽車制動卡鉗澆注系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，在設(shè)置鑄件材質(zhì)、砂型、澆注初始溫度、澆注時間等基礎(chǔ)上計算、分析模擬結(jié)果，在應(yīng)用現(xiàn)代技術(shù)基礎(chǔ)上全面、系統(tǒng)剖析汽車制動卡鉗鑄造中充型、凝固等環(huán)節(jié)。在凝固過程分析中，會發(fā)現(xiàn)鑄件凝固到180秒的時候，底部有孤立的液相區(qū)出現(xiàn)，隨著冷卻繼續(xù)進行，溫度持續(xù)降低，鐵液出現(xiàn)液態(tài)收縮現(xiàn)象，冒口無法及時、有效補縮鑄件底部，無法滿足凝固要求，在實際應(yīng)用中縮孔縮松等缺陷問題發(fā)生的幾率特別高，隨著應(yīng)力集中現(xiàn)象的出現(xiàn)，鑄件機械性能大幅度降低，不利于汽車制動系統(tǒng)穩(wěn)定運行。此外，鑄件兩端也容易出現(xiàn)縮孔縮松問題，要在綜合分析的基礎(chǔ)上結(jié)合汽車制動卡鉗鑄造的要求、工藝流程、關(guān)鍵點等，將外冷鐵直接放入砂芯底部，加快冷卻速度的同時和冒口相互作用，確保鑄件順序凝固順利實現(xiàn)，將縮孔縮松缺陷問題發(fā)生問題最小化，通過優(yōu)化、改進鑄造工藝，提高汽車制動卡鉗性能以及質(zhì)量。二、汽車制動卡鉗的鑄造工藝改進汽車制動卡鉗鑄造工藝改進可以從澆注系統(tǒng)、合金成分兩大層面入手，在分析改進結(jié)果的基礎(chǔ)上進一步優(yōu)化鑄造工藝，確保汽車運行中制動卡鉗功能作用最大化發(fā)揮。(一)改進澆注系統(tǒng)。就該汽車制動卡鉗來說，在原始鑄造工藝作用下，冒口尺寸以及冒口頸橫截面積都太小，鐵水流動性以及補縮效果不高，鑄件兩端以及底部極易出現(xiàn)縮孔縮松情況，需要在具體分析缺陷問題的基礎(chǔ)上立足鑄造實際情況，科學改進對應(yīng)的澆注系統(tǒng)。汽車制動卡鉗的冒口是改進中不可忽視的一大關(guān)鍵點，可以將獨立設(shè)在鑄件兩端的冒口改為共用的冒口，將其設(shè)置鑄件合理位置，解決冒口頸橫截面積太小的問題，將直澆道窩設(shè)在直澆道底部，有效控制鐵水下流中產(chǎn)生的動能，也在一定程度上縮短鐵水高速紊流區(qū)，確保在鑄造過程中鑄件能夠被鐵水順利充滿，在源頭上將縮孔縮松缺陷問題的發(fā)生系數(shù)最小化。此外，在澆注系統(tǒng)改進過程中，要注重充型溫度，充型完成時的溫度范圍為1271到1420攝氏度3，有效控制溫度的同時提高充型的平穩(wěn)性，為鑄件順利凝固提供重要保障。針對鑄件底部出現(xiàn)的縮孔縮松問題，可以在改進澆注系統(tǒng)過程中對砂芯進行合理化處理，規(guī)范化放置外冷鐵，在解決鑄件縮孔縮松這一缺陷問題的基礎(chǔ)上最大化提高汽車制動卡鉗的機械性能。(二)調(diào)整合金成分。合金成分調(diào)整也是汽車制動卡鉗鑄造工藝改進的有效方法。在原始鑄造工藝作用下，該汽車制動卡鉗的合金成分配比有待完善，在理論探究、實踐探索過程中針對制動卡鉗性能、強度等，在反復(fù)試制的基礎(chǔ)上合理調(diào)整合金成分，爐后錳含量為035%，銅含量不能小于02%，也不能超過025%，在相互作用過程中最大化發(fā)揮錳的作用，有效固溶強化鑄件中的鐵素體，動態(tài)控制錳含量的同時形成合金滲碳體，以珠光體的形式呈現(xiàn)出來，合理提高鑄件基體中的珠光體比重，在鑄件塑性降低的過程中最大化提高鑄件的屈服以及抗拉強度，延伸率也能有效控制在規(guī)定的氛圍內(nèi)。與此同時，在錳的不斷作用下，高效控制鑄件基體中的珠光體溫度，防止其超過規(guī)定的范圍，控制好珠光體片距、過冷度二者間的線性關(guān)系，提高汽車制動卡鉗的強度。銅對珠光體也能起到積極作用，可以在調(diào)整銅含量基礎(chǔ)上最大化發(fā)揮其功能作用，完善球墨鑄鐵基體組織，在優(yōu)化配置的基礎(chǔ)上確保合金成分更加科學、合理，可以在把握澆注工藝的基礎(chǔ)上進一步規(guī)范化調(diào)整合金成分，有效滿足汽車制動卡鉗應(yīng)用中機械性能要求，提高制動卡鉗應(yīng)用的整體效果。(三)鑄造工藝改進效果。利用顯微鏡以及多種現(xiàn)代信息技術(shù)，全面、深入、系統(tǒng)了解澆注系統(tǒng)優(yōu)化完善以及合金成分科學調(diào)整之后汽車制動卡鉗運行效果。從試制結(jié)果看，在鑄造工藝改進之后，該汽車制動卡鉗兩端以及底部出現(xiàn)的縮孔縮松問題得到有效解決，鑄件基體中的珠光體含量有所增加，在15%左右4。與此同時，汽車制動卡鉗的抗拉強度、屈服強度、延伸率明顯提高，機械性能、力學性能都有明顯的改善，可以從根本上降低汽車制動卡鉗應(yīng)用中故障問題發(fā)生系數(shù)，在惡劣的環(huán)境下安全以及穩(wěn)定運行，充分發(fā)揮多方面優(yōu)勢作用，提高汽車制動系統(tǒng)的整體性能以及汽車運行的綜合效益。三、結(jié)語總而言之，鑄造是保證汽車制動卡鉗質(zhì)量的重要途徑，要在剖析制動卡鉗故障問題基礎(chǔ)上探索鑄造的新思路、新方法，在改進鑄造工藝的過程中保證汽車制動卡鉗質(zhì)量，能夠在惡劣的工作環(huán)境中高效運轉(zhuǎn)，將故障發(fā)生系數(shù)以及應(yīng)用成本最小化，提高制動卡鉗應(yīng)用效益以及汽車制動效果。參考文獻:1易剛電驅(qū)動汽車制動系統(tǒng)特殊要求及應(yīng)對措施J汽車工程師，2018(09):55-572阮婷，樊慶地，劉海云前制動卡鉗自動裝配工藝設(shè)計及應(yīng)用J武漢交通職業(yè)學院學報，2019，21(03):94-973黃朋朋，蘆剛，嚴青松，晏玉平，俞建波基于ProCAST的汽車制動鼓消失模鑄造工藝優(yōu)化J特種鑄造及有色合金，2019，39(08):889-8924李正網(wǎng)基于云平臺的汽車零配件擠壓鑄造CAPP研究J自動化儀表，2019，40(07):94-99