汽车制动鼓加工中钻铰复合刀具应用

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1、汽车制动鼓加工中钻较复合刀具应用摘要汽车重载、载荷不平衡、频繁制动、提速等动作都会造成制动鼓安全性能下降，降低产品的使用寿命，将现代化的创新工艺应用在汽车制动鼓的创新应用方面，改造产品的组织性能、材料成份、铸造熔炼工艺等，对汽车制动鼓进行优化设计，不但可以提升其综合性能及使用寿命，还可以减少因制动器失效引发的安全事故。关键词制动鼓；创新加工；钻较复合刀具中图分类号U416文献标识码A文章编号1674-6708(2013)84-0151-021制动鼓概论及工作原理制动鼓是汽车的主要保安件之一，极大的影响了行车安全。生产水平不断提髙，经济持续快速发展带动了汽车产业的发展壮大，汽车已成为人们生活

2、、出行重要的运输、交通工具，发挥日益重要的作用。车辆增多，交通事故也增多了，因车辆质量问题、制动系统故障引发的交通事故占据了重大比例，一般情况下制动器失效是由于制动鼓失效。所以制动鼓是汽车配件中维修率极高的一种零件，因此，提升制动鼓的质量可以有效确保汽车行车安全，提升汽车整体质量。常见的汽车制动器是鼓式制动器，主要构成有固定部分、旋转部分、张开机构三部分［1］。制动鼓是旋转部分，固定在轮鼓上与车轮一同旋转。制动底板、制动蹄是主要的固定部分，支承销和张开机构固定在制动底板上，摩擦片钾在制动蹄上，制动蹄下端松套于支承销上，而张开机构则是利用液压缸、凸轮等张开制动蹄，制动蹄回位则是依靠上端固定的

3、回位弹簧。鼓式制动器结构如下图1所示。制动过程中，张开机构利用液压缸、凸轮产生的作用拉动制动蹄张开,贴合制动鼓的摩擦面产生摩擦力，踏板放松的时候基于回位弹簧的作用基础下，恢复制动鼓、制动蹄间隙，解除制动。制动鼓具有重要的作用，但工作条件很恶劣。1•制动鼓；2•凸轮；3.制动蹄；4.支撑销图1鼓式制动器结构示意图如图2所示，制动鼓受力方向和摩擦面呈垂直方向，若制动蹄以Q力向制动鼓实施压力，就会在工作面形成正压力N,受平衡条件影响，N=Q,可知摩擦力大小为：F=fN=fQof代表摩擦系数，Q代表有效张力。紧急制动时，有效张力猛增，瞬间增大摩擦力，会产生大量摩擦热，髙温严重影响了制动鼓材质。1•

4、制动鼓；2•制动蹄总成图2鼓式制动器受力分析图制动鼓工作原理：如图1所示，在汽车行驶的时候，制动鼓会和车轮一同旋转，制动时，受促动力影响，制动蹄张开，贴合制动鼓摩擦面，产生摩擦力，从而形成了较强的动力矩，受其影响，会逐渐降低制动鼓转速直至停止。2钻较复合刀具在汽车制动鼓加工过程中的应用如图3所示，通常设计汽车制动鼓的时候至少需要加工6个螺栓孔，基本上都采用的是先钻后较的生产工艺，这样不但效率低下，而且只钻不较孔位还很难保证施工质量。基于提高生产效率，提升加工孔质量的目的，经过多年的实践探索，发现在一台机床上利用钻较复合刀具可以有效、快速完成加工工艺。目前加工的制动鼓长度处于15mm〜20m

5、m范围内，孔位直径处于20mm〜30mm范围内，完全可以采用专用钻较复合刀具实现加工工艺，经过试验测评，极大的提升了生产效率，节约了经济成本，降低了员工工作强度。图4为设计示意图。图3汽车制动鼓图4专用钻较复合刀具示意图应用高速钢、硬质合金材料作为钻头部分的主要材料，能够适应HT250、HT200的铸件材料实施的加工工艺，将硬质合金制作成锥柄镶片，实现猝火HRL63-66,相比较高速刚麻花钻，具有较大的钻心直径。dt=(0.25-0.3)do,do代表钻头直径；螺旋角B=20。，相对较小。要求工作部分的钻头长度(Lo)＞工件加工部分长度(L),即，Lo=(1.2-1.5)L,不然会因为难以

6、排出钻头部分的铁屑而产生高温，导致工件被烧伤，缩短工件使用寿命，如果情况严重的时候会导致刀片碎裂。采用9SiCr合金钢作为刀体，实施猝火HRC50-62o为了方便制造，将钱刀部分和钻头制作成一体，将齿槽制作成直线的齿背，选用硬质合金材料做较刀部分；为实现测量的方便性，选用8齿或10齿，具体设计施工依据实际情况确定，通常情况下是齿数越多具备越好的导向性；不过需要注意的是，较孔质量高且具有较薄的切削厚度时，不能设置过多的齿数，因为齿数增多会减少容屑空间，进而减小刀齿强度，所以要依据工件材料性质及加工直径来确定钱刀齿数，不能过多也不能太少，适合为宜。由于工件直径可能会在较孔后进行扩张、收缩，所以

7、钱刀需要对直径公差进行选取，依据经验、多次试验确定较孔后应扩张或收缩，并确定大小范围。一般情况下扩张量最大取值为：Pmax-0.15IT,收缩量最小取值为:Pmin=0.1IT,其中IT代表被较孔精度级［2］。图5所示即为钱刀直径公差分布图。(a)(b)图5(a、b)较刀直径公差分布图如图5(a)所示，较孔后扩张的最大、最小较刀尺寸:domax=dmmax-Pmaxdomin=dmmax-Pmax-G如图5(b)所示，较