專利名稱：單蹄制動器的單蹄制造方法
技術領域：
本發明涉及一種單蹄制動器的單蹄制造方法，該單蹄主要用于汽車的制動器。
背景技術：
目前汽車用的鼓式制動器一般是雙蹄片結構，而單蹄結構簡單，成本比較低，但單蹄的制造難度相當大。最關鍵部分即蹄端部的有效粘接面積控制的制造難度很大。目前工藝造成此部分的有效粘結面積比較小，且端面不平整。此有效粘結面積限制了摩擦片的大小，而在制動中，此面積受力卻最大。 在單蹄的制造中，要解決單蹄端部四層鋼板能夠合四為一，并且在受很大力的情況下不會變形，同時要保證摩擦材料端部粘接處4(參見圖4)的直線度較好的部分長度盡可能的長。現有的技術的制造單蹄的工藝流程如下 第1步、將高強度且折彎性能十分好的帶狀材料預彎成U型斷面的C型零件A，包括底面的基體外圓3和其兩邊的幅板2。如圖1所示。 第2步、端部沖成M型斷面如圖2所示，在第1步沖成M型的過程中，單蹄端部的基體外圓3"的中間向下凹進變形，在單蹄端部形成M形的單蹄端部外圓1 ;該單蹄端部外圓1兩側的單蹄端部幅板2向單蹄端部的中間收縮變形。由于單蹄端部外圓1和基體外圓3是一個整體，所以與單蹄端部外圓1的鄰近部分(即摩擦材料端部粘接處4)也被帶動向下變形。 第3步、夾緊M型斷面參見圖3，由于與端部沖成M型斷面鄰近的外圓已向下折彎，所以該向下折彎的部分的抗變形能力較差，則夾緊單蹄端部1時，帶動鄰近端部的幅板2平行相互靠攏變形，所以鄰近端部的外側部分(即摩擦材料端部粘接處4)向端部逐漸變窄。 第4步、整形如圖4所示，為了保證摩擦材料端部粘接處4與基體外圓3弧度的一致性(二者為同一周面)，利用相互配套的外模9和內模10對摩擦材料端部粘接處4進行整形處理，該外模9和內模10的相對面具有與所述的基體外圓3相同的曲面，并相互吻合。整形時，分別將外模9和內模10設在摩擦材料端部粘接處4的內側(即圖3中的下面)和外側(即圖3中的上面)。利用固定的外模9保證外形，向上加力推動內模10。由于第2步造成的摩擦材料端部粘接處4向內變形很深，所以對內模10施加的推動力要求很大，控制的難度相當的大。 綜上所述，從現有的制造方法可以看出，在第二步的加工中，使摩擦材料端部粘接處向下變形，又在第4步的整形加工中向上變形到原位置。多次的變形勢必破壞了變形處的材料特性，降低了原有的物理性能；減小了摩擦材料的有效粘結面積；摩擦材料端部粘接處不平整，降低了粘接牢固性；需要較高的粘結強度和更好的摩擦材料，增加了生產成本和工藝難度，降低了生產效率。
發明內容
本發明的目的就是提供一種單蹄制動器的單蹄制造方法，以解決現有技術存在的在制造過程中多次的變形破壞了變形處的材料特性，降低了原有的物理性能；減小了摩擦材料的有效粘結面積；摩擦材料端部粘接處不平整，降低了粘接牢固性；需要較高的粘結強度和更好的摩擦材料，增加了生產成本和工藝難度，降低了生產效率的問題。
本發明的技術方案是一種單蹄制動器的單蹄制造方法，其特征在于包括以下四個步驟 第1步、將高強度且具有良好折彎性能的帶狀材料預彎成U型斷面的C型零件，該零件包括底面的基體外圓和其兩邊的幅板； 第2步、端部沖成M型斷面采用內模和外模將所述的U型斷面的C型零件的端部沖成M型斷面，并利用內模與外模的接合處在M型端部與其鄰近的基體外圓的區域，亦即摩擦材料端部粘接處的臨界處產生一個切口； 第3步、夾緊M型斷面采用兩側模具分別設在第2步加工出的工件的M型端部的兩側，將M型端部的兩側向中間施加壓力夾緊。 在所述的第2步中，所述的內模的上端兩側與所述的U型斷面的C型零件A的兩
個摩擦材料的端部粘接處對應處分別設有與所述的基體外圓內周面吻合的曲面，在該內模的上端中間設有口徑略大于外模頂端尺寸的凹槽；在沖成M型端部的過程中，用內模頂端的兩個曲面分別支撐住與兩個M型端部鄰近的摩擦材料端部粘接處的內側，再用外模向下沖壓剪切形成M型斷面，并在M型端部與摩擦材料端部粘接處的臨界處產生一個所述的切□。 還包括第4步，精密整形用整形內模支撐住經過第3步加工的工件的與其M型端部鄰近區域內側，用整形外模對該工件的與M型端部鄰近區域的外側加壓整形；該與M型端部鄰近區域是摩擦材料的端部粘接處，精密整形確保該摩擦材料端部粘接處完全修復到變形前的最大的平整粘接面積。 在所述的第2步的過程中，為了減小所述的摩擦材料端部粘接處的變形，增加一防變形外模夾緊該摩擦材料端部粘接處的外側。 在所述的第3步的過程中，為了減小所述的摩擦材料端部粘接處的變形，用類似所述的內模和防變形外模的夾緊內模和夾緊外模夾緊該摩擦材料端部粘接處的基體外圓；所述的內模和夾緊內模兩端的兩腳為方便取出可變為活動結構，該兩腳的下端通過軸與下面內模的主體兩端鉸接，使得兩腳的上端分別可以向兩邊擺動展開。 本發明的優點是由于在第2步沖M型斷面時，利用內模和外模單蹄端部與其他鄰近處形成一個切口 ，將夾緊M型斷面所產生變形區與摩擦材料端部粘接處4 (參見圖4)隔斷，所以在第4步整形的難度大大減小，甚至可以取消，工藝簡單且易于控制，提高了批量生產的可行性；降低了該區域向下和向中間收縮的變形，有利于降低制造成本，且因有內模支撐，所以摩擦材料端部粘接處的寬度也遠遠大于現有的制造方法，從而降低了對摩擦材料的強度以及粘接強度的要求，也降低的摩擦材料及粘接的成本；在相同的摩擦材料強度以及粘接強度時，提高制動效率和使用壽命。 并且在沖成M斷面與夾緊M過程中，如果基體外圓一直被內模與外模夾緊，摩擦材料端部粘接處將不會存在變形。更大的提高了生產效率，改善粘接效果和降低了成本。
圖1是現有技術的預彎成U型斷面的C型零件的立體結構示意圖； 圖2是現有技術的沖成M型的過程中單蹄端部的結構示意圖； 圖3是現有技術的夾緊M型斷面后的結構示意圖； 圖4是現有技術的整形步驟的整形過程示意圖； 圖5是本發明的沖成M型的過程中單蹄端部的結構示意圖； 圖6是本發明的夾緊M型斷面后的結構示意圖； 圖7是本發明的整形步驟的整形過程示意圖； 圖8是圖7的A-A剖視圖； 圖9是本發明的整形內模11和17的另外一種實施例的結構示意圖。
具體實施例方式參見圖1、圖5 圖7，本發明的工藝流程分為以下四個步驟 第1步與現有技術是相同的，將高強度且折彎性能好的帶狀材料(如QSTE380TM
鋼板)，預彎成U型斷面的C型零件A，包括底面的基體外圓3和其兩邊的幅板2。如圖1所 第2步如圖5所示，將圖1所示的C型零件A的端部沖成M型斷面。在沖成M型 的過程中，本發明增加了內模ll，該內模ll的上端兩側與C型零件A需要成型為M型端部 相鄰的基體外圓3兩個區域(亦即摩擦材料端部粘接處)4對應處設有與基體外圓3內周面 吻合的曲面，在該內模11的上端中間設有凹槽lll，該凹槽111與外模13頂端的配合間隙 為0-7mm，根據工藝要求進行調整；外模13與現有技術相同。在沖成M型端部的過程中，用 內模11頂端的兩個曲面分別支撐住與兩個M型端部鄰近的摩擦材料端部粘接處(區域)4 的內側14，再用外模13向下沖壓剪切形成M型斷面，并在內模11的凹槽111的左右兩側與 外模13的左右兩側(參見圖5)接合處(也是M型端部與區域4的臨界處)各沖壓產生一 個切口 12。 在此技術方案中，通過在M型端部與區域4的臨界處沖壓切口 12的方法，很好的 避免了摩擦材料端部粘接處4的向下的不必要變形。
第3步夾緊M型斷面。 如圖6，采用兩側模具15和16分別設在第2步加工出的工件的M型端部的兩側， 將M型端部的兩側向中間施加壓力F夾緊。由于摩擦材料端部粘接處4在第2步中沒有向 下變形，所以剛性很強，在該第3步的加工中摩擦材料部粘接處4基本沒有變形。
第4步精密整形(可選)，如圖7和圖8所示，為了確保摩擦材料端部粘接處4 的高精度，用頂端設有弧形凹槽19的整形內模17支撐住經過第3步加工的工件A的與其 M型端部鄰近的摩擦材料端部粘接處4的內側14，用整形外模18對該工件的與M型端部鄰 近的摩擦材料端部粘接處4的外側施加壓力F整形。該精密整形確保該摩擦材料端部粘接 處4完全修復到變形前的最大的平整粘接面積。 所述的整形內模17(包括前述的內模11)左右的兩腳171為方便取出可變為活動 式，比如兩腳171的下端通過軸172與內模17的主體鉸接，使得兩腳171的上端分別可以向兩邊擺動(如圖9) 在沖成M斷面與夾緊M過程(第2、3步)中，如果基體外圓3—直被內模11與外 模20夾緊，摩擦材料端部粘接處4(參見圖4)將不會存在變形。在此情況下可以省去第4 步的精密整形，進一步提高了工效。
權利要求
一種單蹄制動器的單蹄制造方法，其特征在于包括以下四個步驟第1步、將高強度且具有良好折彎性能的帶狀材料預彎成U型斷面的C型零件，該零件包括底面的基體外圓和其兩邊的幅板；第2步、端部沖成M型斷面采用內模和外模將所述的U型斷面的C型零件的端部沖成M型斷面，并利用內模與外模的接合處在M型端部與其鄰近的基體外圓的區域，亦即摩擦材料端部粘接處的臨界處產生一個切口；第3步、夾緊M型斷面采用兩側模具分別設在第2步加工出的工件的M型端部的兩側，將M型端部的兩側向中間施加壓力夾緊。
2. 根據權利要求1所述的單蹄制動器的單蹄制造方法，其特征在于在所述的第2步 中，所述的內模的上端兩側與所述的U型斷面的C型零件A的兩個摩擦材料的端部粘接處 對應處分別設有與所述的基體外圓內周面吻合的曲面，在該內模的上端中間設有口徑略大 于外模頂端尺寸的凹槽；在沖成M型端部的過程中，用內模頂端的兩個曲面分別支撐住與 兩個M型端部鄰近的摩擦材料端部粘接處的內側，再用外模向下沖壓剪切形成M型斷面，并 在M型端部與摩擦材料端部粘接處的臨界處產生一個所述的切口 。
3. 根據權利要求1所述的單蹄制動器的單蹄制造方法，其特征在于 還包括第4步，精密整形用整形內模支撐住經過第3步加工的工件的與其M型端部鄰近區域內側，用整形外模對該工件的與M型端部鄰近區域的外側加壓整形；該與M型端部鄰 近區域是摩擦材料的端部粘接處，精密整形確保該摩擦材料端部粘接處完全修復到變形前 的最大的平整粘接面積。
4. 根據權利要求1所述的單蹄制動器的單蹄制造方法，其特征在于在所述的第2步的過程中，為了減小所述的摩擦材料端部粘接處的變形，增加一防變形外模夾緊該摩擦材 料端部粘接處的外側。
5. 根據權利要求4所述的單蹄制動器的單蹄制造方法，其特征在于在所述的第3步的過程中，為了減小所述的摩擦材料端部粘接處的變形，用類似所述的內模和防變形外模的夾緊內模和夾緊外模夾緊該摩擦材料端部粘接處的基體外圓；所述的內模和夾緊內模兩 端的兩腳為方便取出可變為活動結構，該兩腳的下端通過軸與下面內模的主體兩端鉸接， 使得兩腳的上端分別可以向兩邊擺動展開。
全文摘要
一種單蹄制動器的單蹄制造方法，包括步驟1、將高強度且具有良好折彎性能的帶狀材料預彎成U型斷面的C型零件；2、端部沖成M型斷面采用內模和外模將所述的U型斷面的C型零件的端部沖成M型斷面，并利用內模與外模的接合處在M型端部與摩擦材料端部粘接處的臨界處產生一個切口；3、夾緊M型斷面；4、精密整形(可選)。本發明的優點是由于在沖M型斷面時，利用內模和外模單蹄端部與其他鄰近處形成一個切口，將夾緊M型斷面所產生變形區與摩擦材料端部粘接處隔斷，減小甚至取消整形的難度，工藝簡單且易于控制，降低制造成本，也降低的摩擦材料及粘接的成本；在相同的摩擦材料強度以及粘接強度時，大大提高制動效率和使用壽命。
文檔編號B23P15/00GK101698273SQ20091021045
公開日2010年4月28日 申請日期2009年11月3日 優先權日2009年11月3日
發明者江吉云, 汪磊, 王語風, 鐘銳 申請人:武漢元豐汽車零部件有限公司