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技术领域

本发明属于汽车刹车盘毛坯铸造技术领域，具体公开了一种汽车刹车 盘毛坯制作专机及浇注刹车盘毛坯的工艺。

背景技术

刹车盘是汽车制动系统的易损件，随着汽车工业的迅速发展，刹车盘 的市场需求是巨大的。目前刹车盘毛坯的制造成品率低，劳动强度大，效 率低，刹车盘毛坯在铸造过程中发生错箱、涨箱、气孔、砂眼、缩松等问 题，过去浇注过程中型腔中空气杂质难以快速/顺利排出，汽车刹车盘毛坯 在制造过程中发生的错箱、涨箱、气孔、砂眼、缩松等现象造成铸件成品 率低，铁水利用率低，铸造成本高。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种提高铸造成品率，降 低铸造成本，减轻劳动强度的汽车刹车盘毛坯制作专机及浇注刹车盘毛坯 的工艺。

本发明采用的技术方案是：一种汽车刹车盘毛坯制作专机，汽车刹车 盘毛坯制作专机，其特征在于，所述制作专机包括下砂型造型系统；下砂 型造型系统包括下砂型造型主机、下砂型刮平机(103)和砂型转移装置， 下砂型造型主机包括下砂型底动液压装置、下砂型上动液压装置、下砂型 型腔和固定平台，下砂型上型板固定在下砂型上动液压装置下侧，下砂型 上型板设有多个型腔成型单元，下砂型型腔设置在固定平台四周，下砂型 型腔或固定平台连接下砂型底动液压装置上，下砂型型腔与固定平台平板 上设有铁水道成型机构，下砂型底动液压装置带动下砂型型腔下降或固定 平台上升后，成型的下砂型平放在固定平台上，砂型转移装置将下砂型从 固定平台转移至刹车盘浇注工位。

所述砂型输送装置包括分别设置在下砂型造型主机两侧的砂型推送机 和砂型输送装置。

所述砂型输送装置上放置下工装，在下砂型造型主机与砂型输送装置 之间还设有移动式下砂型托送机构，下砂型底动液压装置带动下砂型型腔 与固定平台分离，砂型推送机推动下砂型水平滑动，移动式下砂型托送机 构承接下砂型的一端，移动式下砂型托送机构与砂型推送机将下砂型放入 下工装内。

所述移动式下砂型托送机构包括L形的下砂型承接板，下砂型承接板 通过连杆连接滑块，滑块水平滑动的设置在导向柱上。

所述铁水道成型机构为设置在下砂型型腔底部上侧的工字型铁水道凸 台，铁水道凸台的纵截面为梯形，固定平台上开设有供铁水道凸台穿过的 通道。

下砂型上型板设有八个型腔成型单元。

一种利用汽车刹车盘毛坯制作专机浇注刹车盘毛坯的工艺，其特征在 于，所述制作专机还包括上砂型造型系统，上砂型造型系统包括上砂型造 型主机和上砂型刮平机，上砂型造型主机包括上砂型上型板、上砂型下型 腔和上砂型上动液压装置，上砂型上型板固定在上动液压装置上，上砂型 下型腔内侧设有多个形成上砂型相对应的上砂型成型腔，在上砂型成型腔 底部还设有底动液压顶出装置，上砂型上型板设有多个向下凸出的挤压模 具；

所述工艺包括以下步骤：

步骤1、制作上砂型，每次制作一个、四个或其他数量的多个上砂型；

步骤101、向上砂型下型腔内注砂，由上砂型刮平机刮平；

步骤102、启动上砂型上动液压装置，将上砂型上型板降至与上砂型成 型腔密合后再继续向下压至设定高度后升起；

步骤103、启动上砂型底动液压顶出装置，由底部向上将上砂型顶出， 完成上砂型制作；

步骤2、制作下砂型

步骤201、启动下砂型底动液压装置，将下砂型型腔的上部升至设定高 度后停止；

步骤202、向下砂型型腔内注砂，由下砂型刮平机刮平；

步骤203、启动下砂型上动液压装置，压出下砂型型腔；

步骤204、降下下砂型底动液压装置至下砂型型腔顶端低于固定平台， 下砂型停留在固定平台上；

步骤205、启动砂型推送装置，将下砂型的一端推出下砂型造型主机， 移动式下砂型托送机构托住下砂型，下砂型落在输送装置平台上的下工装 上；

步骤206、连接下工装与下砂型；

步骤207、将上砂型保持水平并沿垂直方向放入型腔，将上工装扣在砂 型的上侧，上砂型固定机构压紧上砂型，利用偏心轴卡勾固定连接上工装 与下工装，将砂型移动至浇注位置；

步骤208、将铁水由浇注口浇注，铁水经浇注口至下砂型底部然后经铁 水道浇注至型腔内，刹车盘的铸造毛坯工件在型腔内形成；型腔内的空气 及在浇注过程中产生的杂质经排气缝和补缩冒口向上快速排出。

所述补缩口成型机构为多个锥形的补缩孔凸台。

所述上砂型成型腔的直径小于型腔成型单元的直径，上砂型与型腔之 间形成排气缝；型腔成型单元的外壁设有多个限位台成型槽，限位台成型 槽使得型腔内壁形成多个限位台。

所述上砂型成型腔的底部设有一个定位凸台成型腔，型腔成型单元的 下端对应设有一个定位槽成型凸台；所述挤压模具下侧设有上砂型夹持孔 成型凸台，上砂型夹持孔成型凸台挤压形成的上砂型夹持孔贯穿上砂型。

本发明的有益效果如下：

本发明提供的汽车刹车盘毛坯制作专机，下砂型底动液压装置带动下 砂型型腔升降，实现下砂型型腔与固定平台的开合，下砂型底动液压装置 带动下砂型型腔下降后与固定平台分离，就可以使得压制成型的下砂型与 下砂型型腔分离，下砂型停留在固定平台上，可以非常方便的将下砂型从 固定平台上推送至下一工序，操作非常方便，而且下砂型上型板设有多个 型腔成型单元，可以在下砂型上形成多个型腔，可以同时铸造多个刹车盘， 一个水冒口可以一次浇注多个刹车盘毛坯，提高铁水利用率，降低铸造成 本，提高了铸造效率。上砂型上型板与上砂型型腔共同压制多个上砂型， 上砂型底动液压顶出装置将压制好的上砂型顶出，结构简单，效率高，而 且劳动强度小。

采用该汽车刹车盘毛坯制作专机制得上砂型和下砂型后，采用水平浇 注，可以同时浇注多个、八个甚至更多的刹车盘，提高工作效率；将上砂 型直接固定在型腔内，有效的解决了以往浇注过程中容易错箱的问题。

附图说明

图1为本发明上砂型造型系统的立体结构示意图。

图2为上砂型造型系统另一视角的立体结构示意图。

图3为下砂型造型系统的立体结构示意图。

图4为下砂型造型系统另一视角的立体结构示意图。

图5为固定平台与下砂型型腔的结构示意图。

图6为上砂型与下砂型组装的立体爆炸图。

图7为上砂型与下砂型组装的另一视角立体爆炸图。

图8为偏心轴卡勾的结构示意图。

其中，101、下砂型造型主机架102、移动式下砂型托送机构103、 下砂型刮平机104、下砂型输送台105、下砂型上型板106、下砂型型 腔107、固定平台108、下砂型造型砂输送口109、下砂型液压控制台 110、下砂型推送机201、上砂型造型主机架202、上砂型刮平机203、 上砂型上型板204、上砂型型腔205、上砂型造型砂输送口206、上砂 型液压控制台3、上工装301、上工装本体302、横梁303、调节螺 杆304、压块305、加强固定部4、上砂型401、补缩冒口402、上 砂型夹持孔403定位凸台5、下砂型501、浇注口502、型腔503、 限位台504、铁水道6、下工装601、铁水道底衬托602、滚轮7、 偏心轴卡勾701、上固定板702、偏心把手703、连杆704、下固定 板。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明进行详细说明。本发明系在申请 人原申请专利的基础上研制的汽车刹车盘毛坯造型制作专机。

本发明实施例的一种汽车刹车盘毛坯制作专机，包括上砂型造型系统 和下砂型造型系统，上砂型造型系统用于加工上砂型4，下砂型造型系统加 工下砂型5，将上砂型4与下砂型5合模后铸造刹车盘毛坯。

参见图1～2，上砂型造型系统包括上砂型造型主机和上砂型刮平机202， 上砂型刮平机202固定在上砂型造型主机的一侧，上砂型造型主机包括上 砂型上型板203、上砂型型腔204和上砂型上动液压装置，上砂型上型板 203固定在上动液压装置上，上砂型型腔204上侧设有多个向上开口的上砂 型成型腔，在上砂型成型腔底部还设有底动液压顶出装置，上砂型上型板 203下侧设有多个向下凸出的挤压模具，挤压模具用于在上砂型4上制作上 下通透式排气孔；上砂型上动液压装置和底动液压顶出装置固定在上砂型 造型主机架201上；造型砂由上砂型造型砂输送口205进入上砂型成型腔 内，上砂型上型板203与上砂型型腔204共同压制多个上砂型4，上砂型底 动液压顶出装置将压制好的上砂型4顶出，结构简单，效率高，同时压制 多个上砂型4，而且劳动强度小。

上砂型刮平机202是由液压驱动，上砂型刮平机202的液压杆端部固 定工字型刮平主体。上砂型刮平机202、上砂型上动液压装置和上砂型底动 液压顶出装置均连接至上砂型液压控制台206。上砂型上动液压装置和底动 液压顶出装置均连接四个导柱滑动设置，带动上砂型上型板203和顶出机 构竖直升降，从而确保上砂型4的平行度和水平度，上砂型型腔204在不 影响上砂型底动液压顶出装置运动的情况下也可以与四个导柱连接。

本实施例中的上砂型型腔204上设有四个向上开口的上砂型成型腔。 补缩口成型机构为多个上大下小的锥形的补缩孔凸台，从而在上砂型4上 形成多个锥形的补缩冒口401，在浇注过程中直接给刹车盘补缩松。进一步 的，在上砂型底动液压顶出装置上端固定有多套辅柱，每个上砂型成型腔 对应一套辅柱，挤压模具下端设有上砂型夹持孔成型凸台，上砂型夹持孔 成型凸台所得到的上砂型夹持孔402贯穿上砂型4。上砂型夹持孔成型凸台 在上砂型4上形成通透排气孔和多个上砂型夹持孔402，通过上砂型夹持孔 402可以非常方便的取放上砂型4，保证上砂型4平行放入下砂型5内，而 且本实施例中的上砂型夹持孔成型凸台所得到的上砂型夹持孔402贯穿上 砂型4，且上砂型夹持孔402是上大下小的锥形结构，上砂型夹持孔402 具有排气的功能，排气效果更为理想，有效的提高铸造质量，提高浇注效 率。

上砂型成型腔的直径小于所述型腔成型单元的直径，上砂型4与型腔 502之间形成排气缝，铸造刹车盘时铁水由下向上流动，当铁水浇注流入型 腔502后使整个型腔502里面的空气直接、顺畅、均匀由下向上自上砂型4 与下砂型5之间的排气缝排出。

参照图3～5，下砂型造型系统包括下砂型造型主机和下砂型刮平机103， 下砂型造型主机包括固定在下砂型造型主机架101上的下砂型底动液压装 置、下砂型上动液压装置与固定平台107，下砂型上型板105固定在下砂型 上动液压装置下侧，下砂型上型板105设有多个型腔成型单元，下砂型型 腔106连接下砂型底动液压装置，下砂型底动液压装置带动下砂型型腔106 升降，实现下砂型型腔106与固定平台107的开合，下砂型型腔106为容 纳造型砂的腔，下砂型底动液压装置带动下砂型型腔106下降后与固定平 台107分离，就可以使得压制成型的下砂型5与下砂型型腔106分离，下 砂型5固定在固定平台107上，可以非常方便的将下砂型5从固定平台107 上推送至下一工序，操作非常方便，而且下砂型上型板105设有多个型腔 成型单元，可以在下砂型5上形成多个型腔502，可以同时铸造多个刹车盘， 提高了铸造效率。固定平台107位于下砂型型腔106内部，下砂型型腔106 上设有铁水道成型机构，从而在下砂型5的底部形成铁水道504。具体的， 本实施例中的下砂型上型板105设有八个型腔成型单元。

进一步的，下砂型造型主机的两侧还分别设有砂型推送机和砂型输送 装置。利用砂型推送机将固定平台107上的下砂型5推送至砂型输送装置 上，提高工作效率，降低劳动强度。下砂型输送装置为下砂型输送台104， 下砂型输送台104上放置下工装6，砂型输送装置为下砂型推送机110，在 下砂型造型主机与砂型输送装置之间还设有移动式下砂型托送机构102，下 砂型底动液压装置带动下砂型型腔106与固定平台107分离，下砂型推送 机110推动下砂型5水平滑动，移动式下砂型托送机构102承接下砂型5 的一端，移动式下砂型托送机构102与砂型推送机将下砂型5放入下工装6 内。本实施例中的移动式下砂型托送机构102包括L形的下砂型承接板， 下砂型承接板通过连杆连接滑块，滑块水平滑动的设置在导向柱上。

下砂型刮平机103、砂型推送机和砂型输送装置均为液压驱动，下砂型 刮平机103、下砂型底动液压装置、下砂型上动液压装置、砂型推送机和砂 型输送装置均连接至下砂型液压控制台109，下砂型刮平机103液压杆端部 固定工字型刮平主体。下砂型上动液压装置和下砂型底动液压装置均连接 四个导柱滑动设置，带动下砂型上型板105和下砂型型腔106竖直升降， 从而确保下砂型5的平行度和水平度。

铁水道成型机构为设置在下砂型型腔106底板上侧的工字型铁水道凸 台，固定平台107上开设有供铁水道凸台穿过的通道。型腔成型单元的外 壁设有多个限位台成型槽，限位台成型槽使得型腔502内壁形成多个限位 台503，限位台503对上砂型4进行限位，保持上砂型4与下砂型5的平行 度和垂直度，可以有效的提高铸件的精确度，减少刹车盘毛坯的加工量， 降低铸造成本，而且限位台503保证了排气缝的均匀，使得排气均匀顺畅， 提高了浇注质量。上砂型成型腔的上部设有一个定位凸台成型腔，型腔成 型单元的下端对应设有一个定位槽成型凸台。在上砂型4的下端可以形成 一个向下的定位凸台403，型腔502底部形成一个与定位凸台403相对应的 定位槽，定位凸台403落入定位槽内，对上砂型4进一步定位，使整个型 腔502在浇注的过程中不会移动变形，确保工件的精准度、水平度和垂直 度，铸造出来的工件可以取消刹车盘粗车的一道工序，直接进入下一步加 工。

本发明还提供一种利用上述汽车刹车盘毛坯制作专机浇注刹车盘毛坯 的工艺，所述工艺包括以下步骤：

步骤1、制作上砂型4

步骤101、上砂型上型板203和上砂型型腔204的腔内喷洒脱模剂，造 型砂由上砂型造型砂输送口205进入上砂型型腔204的腔内，由上砂型刮 平机202刮平；

步骤102、启动上砂型上动液压装置，将上砂型上型板203降至与上砂 型成型腔密合后再继续向下压至设定高度后升起，如若上砂型强度不够可 重复挤压一次

步骤103、启动上砂型底动液压顶出装置，由底部向上将上砂型4顶出， 上砂型夹持孔成型凸台在上砂型4上形成多个贯穿上砂型4的上砂型夹持 孔402，完成上砂型4制作；

步骤2、制作下砂型5

步骤201、启动下砂型底动液压装置，将下砂型型腔106升至固定平台 107高度；

步骤202、由下砂型造型砂输送口108向下砂型型腔106内注砂，由下 砂型刮平机103刮平；

步骤203、启动下砂型上动液压装置，压出型腔502；

步骤204、降下下砂型底动液压装置至下砂型型腔106顶端低于固定平 台107，下砂型5停留在固定平台107上；

步骤205、启动下砂型推送机110，将下砂型5的一端推出下砂型造型 主机约三分之一的位置，移动式下砂型托送机构102托住下砂型5，下砂型 推送机110继续推动下砂型5落在输送装置平台上的下工装6上；

步骤206、连接下工装6与下砂型5；

步骤207、将上砂型4保持水平并沿垂直方向放入型腔502，将上工装 3扣在砂型的上侧，多点固定，保持上砂型4、下砂型5内型腔的垂直度和 水平度，上砂型固定机构压紧上砂型4，利用偏心轴卡勾固定连接上工装3 与下工装6，将砂型移动至浇注平台；

步骤208、将铁水由浇注口501浇注，铁水经铁水道504浇注至型腔 502与上砂型4之间，型腔502内的空气及在浇注过程中产生的一些杂质经 排气缝和补缩冒口401向上排出砂箱外；上砂型中间的通透式排气及下砂 型的砂子为慢排气过程。

参照图6～7，上工装3由上工装本体301和横梁302构成，两个横梁 302固定在上工装本体301的上侧，上工装3为矩形框架结构，调节螺杆 303上端通过螺母高度可调地连接在横梁302上，压块304可以与调节螺杆 303固定连接，也可以是活动连接。上砂型4的上砂型夹持孔402的下端贯 穿定位凸台403下侧，且上砂型夹持孔402上端面积大于其下端面积，成 上大下小的锥形。

下工装6的铁水道504底衬托601沿铁水道504的方向设置，铁水道 504底衬托601具有U形槽，U形槽内填充有与铁水道504底衬托601上 表面平齐的耐火材料。在下砂型6的下侧还设有滚轮602，可以非常方便的 将砂型移动至浇注平台。

参照图8，偏心轴卡勾7包括上固定板701、连杆703、下固定板704 和偏心把手702，连杆703下端与下固定板704固定连接，连杆703上端穿 过上固定板701上的孔后连接偏心把手702，转动偏心把手702，偏心把手 702前端的偏心轮转动后向下压上固定板701，使得上固定板701与下固定 板704通过连杆703夹紧，从而夹紧上工装3、砂型和下工装6。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在 本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含 在本发明的保护范围之内。